Екструдер је механички уређај који гура растопљени термопластични материјал кроз калуп прилагођеног-облика да би се произвели непрекинути профили као што су цеви, траке за провлачење или филаменти. Комплетан пластични екструдер се састоји од резервоара за довод сировина, загрејаног цилиндричног бурета, унутрашњег ротационог завртња, главе матрице и система за хлађење низводно. Обликовање растопљеног полимера док излази из калупа је једноставан део. Присиљавање материјала да задржи своју прецизну геометрију док пролази кроз фазу хлађења је прави изазов за оператере у радионици.
Како ради пластични екструдер?
Процес екструзије пластике се првенствено ослања на механичко трење, а не само на спољне грејне траке, да би се растопио оригинални полимер. Да бисмо разумели како функционишу пластични екструдери, користимо ТСЦ оквир: температура, смицање и обликовање. Ова секвенца тачно одређује како се честице сировог материјала трансформишу у чврст финални производ.
Фаза 1: Температура (област напајања)
Процес почиње када гравитација повуче непрерађене пластичне честице из резервоара у доводно грло. Подручје напајања ротирајућим завртњем хвата ове честице и помера их напред у цев. Оператер поставља спољну грејну траку у овој почетној области на релативно ниску температуру. Ово спречава да се пластика прерано топи и да се залепи за грло за напајање, што може довести до блокаде познатог као премошћавање.
Фаза 2: Резање (прелазна зона и зона мерења)
Механичко смицање генерише до 80% топлоте потребне за топљење пластике. Како шраф гура честице у прелазну зону, пречник корена завртња се повећава. Овај дизајн притиска пластику на зид цеви. Интензивно трење између честица и металног бурета покидало је полимерне ланце, стварајући огромну унутрашњу топлоту. Када материјал достигне зону дозирања на крају завртња, постао је уједначена, растопљена под притиском, спремна да уђе у калуп.
Фаза 3: Формирање (Умри)
Матрица приморава растопљени полимер под притиском да формира свој коначни облик{0}}попречног пресека. Растлина се цепа око унутрашњег трна и рекомбинује пре него што напусти ивицу калупа. Брзина којом материјал напушта калуп мора бити савршено усклађена са брзином машине за вучу низводно. Свака неусклађеност у овом односу промаје ће неприродно растегнути материјал и угрозити структурални интегритет профила.
Зашто се мој извучени пластични профил деформише током хлађења?
Неуједначена стопа скупљања на пластичном попречном{0}} пресеку одређује озбиљност деформације. Када питате "Зашто се пластични профил који сам екструдирао деформише током хлађења?" Када, одговор се скоро увек може пратити до топлотног градијента. Дебели-део профила са -зидовима задржава топлоту много дуже од дела са танким-стинама.
Основни узрок 1: Асиметрична контракција
Након што су суседни танки зидови већ учвршћени, дебели зидови настављају да се хладе и скупљају. У дебљим масама, ова одложена контракција физички повлачи и савија ионако тврди део са танким-зидовима, што доводи до његовог одступања од свог поравнања. Оператери решавају овај проблем тако што модификују калуп да би укључили локализоване канале за хлађење унутар калупа, или усклађивањем усмереног струјања ваздуха посебно са дебљим деловима профила у тренутку када профил напусти калуп. Присиљавање и дебелих и танких зидова да истовремено достигну температуру стаклене транзиције може елиминисати силе савијања.
Основни узрок 2: "Стресно памћење"
Ако вијак екструдера примењује прекомерну силу смицања, полимерни ланци ће развити меморију напрезања. Многи оператери погрешно гледају на деформацију као на чисто низводни проблем хлађења. Подешавали су температуру воденог купатила неколико сати без успеха. Реалност је да дефект почиње унутар цеви. Ако је брзина завртња превисока, полимерни ланци ће се неприродно растегнути пре уласка у калуп. Једном када пластика напусти калуп и уђе у купатило за хлађење, растегнути ланци покушавају да се врате у првобитно опуштено стање. Овај молекуларни одскок се манифестује као озбиљно изобличење или деформација у коначном производу. Смањење брзине завртња и благо повећање температуре цеви може смањити овај унутрашњи стрес.
Правило подешавања „ваздушног јаза“.
Прецизно растојање између чеоне површине калупа и прве купке за хлађење водом --познато као ваздушни распор-- одређује тренутни површински напон профила. Наше недавно тестирање на столу асиметричних чврстих ПВЦ прозорских оквира показало је јасну везу између дужине ваздушног зазора и савијања.
Водили смо континуирани профил са 2 мм танким зидом повезаним са подлогом дебљине 5 мм. Остављање стандардног ваздушног размака од 50 мм резултира трајном деформацијом танког зида од 4 степена према унутра. Брзи удар хладне воде моментално је закључао танке зидове, док је база од 5 мм доживела експанзију матрице на отвореном. Прецизним смањењем ваздушног зазора на 15 мм, минимизирамо време потребно да се дебела база прошири пре него што удари на чауру за обликовање у резервоару за воду. Ово једноставно физичко подешавање смањило је неравномерно скупљање за 22% и потпуно вратило равност профила без потребе за било каквим сложеним модификацијама калупа.
Честа питања о пластичним екструдерима
П: Шта је машина за екструдер?
О: То је производни уређај који топи и гура сирову пластику или метал кроз калуп за обликовање како би се створили непрекинути профили као што су цеви, филмови или цеви.
П: Зашто се мој извучени пластични профил савија током хлађења?
О: Искривљење је обично узроковано неуједначеним брзинама хлађења, неодговарајућим температурама воденог купатила или неуравнотеженим унутрашњим напрезањима у екструдираном полимеру.
П: Како ради машина за екструдер?
О: Сирова смола се убацује из резервоара у загрејану бачву. Ротирајући вијак се топи, меша и гура материјал напред, гурајући га кроз калуп за формирање.
П: Како управљати машином за екструдер?
О: Загрејте бубањ на подешену температуру. Затим се сирова смола убацује у резервоар, погон завртња се покреће малом брзином и прати се излаз калупа.
П: Како побољшати транспарентност филмова?
О: Брзо повећајте брзину хлађења да бисте смањили величину кристала. Слично томе, оптимизујте температуру топљења, одржавајте калупе чистима и користите-квалитетне адитиве за бистрење.
