Plastekstrudering er en højproduktionsproces, hvor rå plast smeltes og formes til en kontinuerlig profil. Ekstrudering producerer genstande som rør / rør, weatherstripping , hegn, dækrækninger , vinduesrammer , plastfilm og folie, termoplastiske belægninger og trådisolering.
Denne proces begynder ved at fodre plastmateriale (pellets, granulat, flager eller pulvere) fra en beholder ind i ekstruderens cylinder. Materialet smelter gradvist af den mekaniske energi, der frembringes ved drejning af skruer og af varmeapparater anbragt langs tønderen. Den smeltede polymer bliver så tvunget ind i en form, som former polymeren til en form, der hærder under afkøling.
Historie
Rørekstrudering
De første forstadier til den moderne ekstruder blev udviklet i begyndelsen af det 19. århundrede. I 1820 opfandt Thomas Hancock en "masticator" af gummi, der var designet til at genvinde forarbejdede gummibånd og i 1836 udviklede Edwin Chaffee en tovalsemaskine til at blande tilsætningsstoffer i gummi . Den første termoplastiske ekstrudering var i 1935 af Paul Troester og hans kone Ashley Gershoff i Hamburg , Tyskland. Kort efter udviklede Roberto Colombo fra LMP de første dobbeltskrue ekstrudere i Italien.
Behandle
Ved ekstrudering af plast er råmaterialet almindeligvis i form af nørder (små perler, ofte kaldet harpiks), som er tyngdekraften fodret fra en topmonteret tragt ind i ekstruderens cylinder. Tilsætningsstoffer som farvestoffer og UV-inhibitorer (i enten væskeformige eller pelletsform) anvendes ofte og kan blandes i harpiksen, inden de kommer til tragten. Processen har meget til fælles med plastindsprøjtestøbning fra ekstruderteknologiens punkt, selv om det adskiller sig, fordi det normalt er en kontinuerlig proces. Mens pultrusion kan tilbyde mange lignende profiler i kontinuerlige længder, normalt med ekstra forstærkning, opnås dette ved at trække det færdige produkt ud af en dør i stedet for at ekstrudere polymersmelten gennem en dyse.
Materialet trænger gennem foder halsen (en åbning nær baken af tønderen) og kommer i kontakt med skruen. Den roterende skrue (normalt drejende ved f.eks. 120 omdr./min.) Styrer plastperlerne fremad i den opvarmede tønde. Den ønskede ekstruderingstemperatur er sjældent lig med tønderens indstillede temperatur på grund af viskøs opvarmning og andre effekter. I de fleste processer er der opstillet en varmeprofil for tønde, hvor tre eller flere uafhængige PID- kontrollerede varmelegemer gradvist øger temperaturen på tønderen bagfra (hvor plasten kommer ind) til forsiden. Dette gør det muligt for plastperlerne at smelte gradvist, da de skubbes gennem tønderen og nedsætter risikoen for overophedning, som kan forårsage nedbrydning i polymeren.
Ekstra varme bidrager med det intense tryk og friktion, der finder sted inde i tønderen. Faktisk, hvis en ekstruderingslinje kører visse materialer hurtigt nok, kan varmelegemerne lukkes, og smeltetemperaturen opretholdes af tryk og friktion alene inde i tønderen. I de fleste ekstrudere er køleventilatorer til stede for at holde temperaturen under en indstillet værdi, hvis der opstår for meget varme. Hvis tvungen luftkøling viser sig utilstrækkelig, anvendes der indstøbt kølejakker.
Plast ekstruder skæres i halv for at vise komponenterne
På forsiden af tønde forlader smeltet plast skruen og rejser gennem en skærmpakke for at fjerne eventuelle forurenende stoffer i smelten. Skærmene forstærkes af en bryderplade (en tykk metalpuck med mange huller boret igennem den), da trykket på dette tidspunkt kan overstige 5000 psi (34 MPa ). Skærmpakke / bryderpladeanordningen tjener også til at skabe tilbagetryk i tønderen. Tilbagetryk er påkrævet for ensartet smeltning og korrekt blanding af polymeren, og hvor meget tryk der genereres, kan "tweaked" ved forskellige skærmpakningssammensætninger (antallet af skærme, deres trådvævestørrelse og andre parametre). Denne breaker plade og screen pack kombination eliminerer også "rotationshukommelsen" af den smeltede plast, og skaber i stedet "langsgående hukommelse".
Efter at have passeret gennem bryderpladen kommer smeltet plast ind i dysen. Dysen er, hvad der giver slutproduktet sin profil og skal være udformet således, at den smeltede plast strømmer jævnt fra en cylindrisk profil til produktets profilform. Ujævn strømning på dette stadium kan producere et produkt med uønskede restspændinger ved bestemte punkter i profilen, som kan forårsage væskning ved afkøling. En bred vifte af former kan oprettes, begrænset til løbende profiler.
Produktet skal nu afkøles, og dette opnås normalt ved at trække ekstrudatet gennem et vandbad. Plast er meget gode termiske isolatorer og er derfor vanskelige at afkøle hurtigt. Sammenlignet med stål udfører plastens varme 2.000 gange langsommere. I en rør- eller rørekstruderingsledning opføres et forseglet vandbad ved hjælp af et omhyggeligt kontrolleret vakuum for at holde det nydannede og stadig smeltede rør eller rør fra sammenfaldende. For produkter som plastfolie opnås kølingen ved at trække gennem et sæt kølevalser. Til film og meget tynde folie kan luftkøling være effektiv som et indledende kølefase, som i blæst filmekstrudering.
Plastekstrudere anvendes også i stor udstrækning til at genoparbejde genbrugspapiraffald eller andre råmaterialer efter rengøring, sortering og / eller blanding. Dette materiale ekstruderes sædvanligvis i filamenter, der er egnede til at hugge ind i vulsten eller pelletsbeholderen til anvendelse som en forstadie til videre behandling.
Fortsættes...
