فرآیند اکستروژن پلاستیک

در اکستروژن پلاستیک، مواد خام ترموپلاستیک به شکل گلوله های کوچک، نیروی جاذبه از یک قیف نصب شده در بالا به بشکه دستگاه اکستروژن پلاستیک تغذیه می شود.افزودنی‌های پلاستیکی مانند رنگ‌ها و تثبیت‌کننده‌های UV (به صورت مایع یا گلوله) می‌توانند قبل از وارد شدن به اکسترودر با مواد خام پلاستیکی مخلوط شوند.

مواد خام از طریق گلوگاه تغذیه وارد شده و با پیچ در تماس است.پیچ دوار (معمولاً تا 120 دور در دقیقه می چرخد) گلوله های پلاستیکی را به سمت جلو به داخل بشکه ای که تا دمای مذاب مورد نظر پلاستیک مذاب گرم می شود (که می تواند از 200 درجه سانتیگراد / 400 درجه فارنهایت تا 275 درجه سانتیگراد / 530 درجه سانتیگراد متغیر باشد) را مجبور می کند. درجه فارنهایت بسته به پلیمر).در اکثر فرآیندها، یک پروفیل گرمایشی برای بشکه تنظیم می شود که در آن سه یا چند ناحیه بخاری کنترل شده PID مستقل به تدریج دمای بشکه را از عقب به جلو افزایش می دهند.این اجازه می دهد تا گلوله های پلاستیکی به تدریج ذوب شوند، زیرا آنها از طریق بشکه رانده می شوند و خطر گرم شدن بیش از حد را کاهش می دهد که ممکن است باعث تخریب در پلیمر شود.

گرمای اضافی توسط فشار و اصطکاک شدیدی که در داخل بشکه رخ می دهد، ایجاد می شود.در واقع، اگر یک خط اکستروژن ماده خاصی را با سرعت کافی اجرا کند، بخاری ها را می توان خاموش کرد و دمای مذاب را تنها با فشار و اصطکاک در داخل بشکه حفظ کرد.در اکثر اکسترودرها، فن های خنک کننده وجود دارند تا در صورت تولید گرمای بیش از حد، دما را کمتر از مقدار تعیین شده نگه دارند.اگر سرمایش هوای اجباری کافی نباشد، از ژاکت‌های بخاری ریخته‌شده استفاده می‌شود، و معمولاً از یک حلقه بسته آب مقطر در تبادل حرارت با آب برج یا شهر استفاده می‌کنند.

در قسمت جلوی بشکه، پلاستیک مذاب پیچ را ترک می کند و از طریق یک بسته صفحه نمایش حرکت می کند تا هر گونه آلودگی در مذاب را حذف کند.صفحه نمایش ها توسط یک صفحه شکن تقویت می شوند (پاک فلزی ضخیم با سوراخ های زیادی که در آن سوراخ شده است) زیرا فشار در این نقطه می تواند از 5000 psi (34 MPa) تجاوز کند.مجموعه صفحه نمایش/صفحه شکن نیز برای ایجاد فشار برگشتی در بشکه عمل می کند.فشار برگشتی برای ذوب یکنواخت و اختلاط مناسب پلیمر مورد نیاز است و میزان فشار ایجاد شده را می توان با تغییر ترکیب بسته صفحه نمایش (تعداد صفحه، اندازه بافت سیم آنها و سایر پارامترها) 'بهینه سازی' کرد.این ترکیب صفحه شکن و بسته صفحه نیز وظیفه تبدیل 'حافظه چرخشی' پلاستیک مذاب به 'حافظه طولی' را انجام می دهد.

پلاستیک مذاب پس از عبور از صفحه شکن وارد قالب می شود.قالب چیزی است که به محصول نهایی مشخصات آن را می دهد و باید طوری طراحی شود که پلاستیک مذاب به طور یکنواخت از یک پروفیل استوانه ای به شکل پروفیل محصول جریان یابد.جریان ناهموار در این مرحله محصولی با تنش های ناخواسته در نقاط خاصی از پروفیل تولید می کند.این تنش ها می توانند در هنگام خنک شدن باعث تاب خوردن شوند.تقریباً هر شکل قابل تصوری را می توان ایجاد کرد تا زمانی که یک نمایه پیوسته باشد.

اکنون محصول باید خنک شود و این معمولاً با کشیدن اکسترود از طریق حمام آب حاصل می شود.پلاستیک ها عایق های حرارتی بسیار خوبی هستند و بنابراین سرد شدن سریع آنها دشوار است.در مقایسه با فولاد، پلاستیک گرمای خود را 2000 برابر کندتر هدایت می کند.در یک لوله یا خط اکستروژن لوله، یک حمام آب مهر و موم شده توسط یک خلاء به دقت کنترل شده برای جلوگیری از فروپاشی لوله یا لوله تازه تشکیل شده و هنوز مذاب عمل می کند.برای محصولاتی مانند ورق های پلاستیکی، خنک سازی با کشیدن مجموعه ای از رول های خنک کننده حاصل می شود.

گاهی اوقات ممکن است در همان خط یک فرآیند ثانویه قبل از اتمام کار محصول رخ دهد.در ساخت نوار چسب، اکسترودر دوم چسب را ذوب می کند و آن را در حالی که هنوز داغ است روی ورق پلاستیکی اعمال می کند.هنگامی که محصول خنک شد، می توان آن را قرقره کرد یا برای استفاده بعدی به طول برش داد.