Ekstrūderis ir mehāniska ierīce, kas izkausētu termoplastisku materiālu izspiež caur pielāgotas -formas veidni, lai izveidotu nepārtrauktus profilus, piemēram, caurules, vilkmes sloksnes vai pavedienus. Pilnīgs plastmasas ekstrūderis sastāv no izejmateriālu padeves tvertnes, apsildāmas cilindriskas mucas, iekšējās rotējošās skrūves, galviņas un pakārtotās dzesēšanas sistēmas. Polimēra kausējuma veidošana, kad tas atstāj veidni, ir vienkārša daļa. Piespiest materiālam saglabāt tā precīzo ģeometriju, kad tas iet cauri dzesēšanas fāzei, ir īsts izaicinājums darbnīcas operatoriem.
Kā darbojas plastmasas ekstrūderis?
Plastmasas ekstrūzijas process galvenokārt balstās uz mehānisko berzi, nevis tikai uz ārējām sildīšanas sloksnēm, lai izkausētu sākotnējo polimēru. Lai saprastu, kā darbojas plastmasas ekstrūderi, mēs izmantojam TSC rāmi: temperatūra, bīde un formēšana. Šī secība precīzi nosaka, kā izejmateriāla daļiņas tiek pārveidotas cietā galaproduktā.
1. posms: temperatūra (barošanas zona)
Process sākas, kad gravitācija ievelk neapstrādātas plastmasas daļiņas no tvertnes padeves rīklē. Rotējošās skrūves padeves zona uztver šīs daļiņas un pārvieto tās uz priekšu mucā. Operators iestata ārējo sildīšanas joslu šajā sākotnējā zonā uz salīdzinoši zemu temperatūru. Tas neļauj plastmasai priekšlaicīgi izkust un pielipt pie padeves rīkles, kas var izraisīt aizsprostojumu, ko sauc par tiltu.
2. posms: cirpšana (pārejas zona un mērīšanas zona)
Mehāniskā griešana rada līdz 80% siltuma, kas nepieciešams plastmasas kausēšanai. Kad skrūve iespiež daļiņas pārejas zonā, skrūves saknes diametrs palielinās. Šis dizains piespiež plastmasu pret mucas sienu. Intensīvā berze starp daļiņām un metāla mucu pārrāva polimēru ķēdes, radot milzīgu iekšējo siltumu. Kad materiāls sasniedz dozēšanas zonu skrūves galā, tas ir kļuvis par viendabīgu, spiediena kausējumu, kas ir gatavs ievadīšanai veidnē.
3. posms: formēšana (matrica)
Matrica liek spiedienam pakļautajam polimēram izkausēt tā galīgo šķērsgriezuma{0}}formu. Kausējums sadalās ap iekšējo serdi un rekombinējas, pirms atstāj veidnes lūpu. Ātrumam, ar kādu materiāls iziet no veidnes, jābūt pilnībā saskaņotam ar pakārtotās vilces mašīnas ātrumu. Jebkura neatbilstība šai iegrimes attiecībai nedabiski izstieps materiālu un apdraud profila strukturālo integritāti.
Kāpēc mans ekstrahētais plastmasas profils dzesēšanas laikā deformējas?
Nevienmērīgais saraušanās ātrums plastmasas šķērsgriezumā{0}}nosaka deformācijas smagumu. Kad jūs jautājat: "Kāpēc plastmasas profils, kuru es izspiedu, dzesēšanas laikā deformējas?" Kad, atbildi gandrīz vienmēr var izsekot termiskajam gradientam. Profila biezā -sienu daļa saglabā siltumu daudz ilgāku laiku nekā plānās -sienu daļa.
1. pamatcēlonis: asimetriska kontrakcija
Pēc tam, kad blakus esošās plānās sienas jau ir sacietējušas, biezās sienas turpina atdzist un sarukt. Biezākās masās šī aizkavētā kontrakcija fiziski pievelk un saliec jau tā cieto, plānās -sienu daļu, izraisot tās novirzi no līdzinājuma. Operatori šo problēmu atrisina, modificējot veidni, lai tajā iekļautu lokalizētus dzesēšanas kanālus, vai saskaņojot virziena gaisa plūsmu tieši ar profila biezākajām daļām brīdī, kad profils atstāj veidni. Piespiežot gan biezām, gan plānām sienām vienlaikus sasniegt stikla pārejas temperatūru, var novērst lieces spēkus.
2. galvenais cēlonis: "Stresa atmiņa"
Ja ekstrūdera skrūve pieliek pārmērīgu bīdes spēku, polimēru ķēdes attīstīs stresa atmiņu. Daudzi operatori kļūdaini uzskata deformāciju par tīri pakārtotu dzesēšanas problēmu. Viņi vairākas stundas bez panākumiem regulēja ūdens vannas temperatūru. Realitāte ir tāda, ka defekts sākas mucas iekšpusē. Ja skrūves ātrums ir pārāk liels, polimēru ķēdes pirms nonākšanas veidnē tiks nedabiski izstieptas. Kad plastmasa iziet no veidnes un nonāk dzesēšanas vannā, izstieptās ķēdes mēģina atgriezties sākotnējā atslābinātajā stāvoklī. Šis molekulārais atsitiens izpaužas kā nopietni izkropļojumi vai deformācija galaproduktā. Samazinot skrūves ātrumu un nedaudz palielinot mucas temperatūru, var samazināt šo iekšējo spriegumu.
"Gaisa spraugas" regulēšanas noteikums
Precīzs attālums starp veidnes gala virsmu un pirmo ūdens dzesēšanas vannu -, kas pazīstams kā gaisa sprauga, nosaka profila tūlītējo virsmas spraigumu. Mūsu nesen veiktais asimetrisko cieto PVC logu rāmju tests atklāja skaidru saistību starp gaisa spraugas garumu un deformāciju.
Mēs vadījām nepārtrauktu profilu ar 2 mm plānu sienu, kas savienota ar 5 mm biezu pamatni. Standarta 50 mm gaisa spraugas atstāšana rada noturīgu 4 grādu plānās sienas deformāciju uz iekšu. Aukstā ūdens straujā ietekme acumirklī bloķēja plānās sienas, savukārt 5 mm pamatne izplešas brīvā dabā. Precīzi samazinot gaisa spraugu līdz 15 mm, mēs samazinām laiku, kas nepieciešams biezajai pamatnei, kas jāpaplašina, pirms tiek ietekmēta ūdens tvertnes veidojošā uzmava. Šī vienkāršā fiziskā regulēšana samazināja nevienmērīgo saraušanos par 22% un pilnībā atjaunoja profila taisnumu, neprasot nekādas sarežģītas modifikācijas veidnē.
Bieži uzdotie jautājumi par plastmasas ekstrūderiem
J: Kas ir ekstrūdera mašīna?
A: Tā ir ražošanas ierīce, kas kūst un izspiež neapstrādātu plastmasu vai metālu caur formēšanas veidni, lai izveidotu nepārtrauktus profilus, piemēram, caurules, plēves vai caurules.
J: Kāpēc mans izņemtais plastmasas profils dzesēšanas laikā deformējas?
A: deformāciju parasti izraisa nevienmērīgs dzesēšanas ātrums, neatbilstoša ūdens vannas temperatūra vai nelīdzsvaroti iekšējie spriegumi ekstrudētajā polimērā.
J: Kā darbojas ekstrūdera mašīna?
A: Neapstrādātos sveķus no tvertnes padod uzkarsētajā mucā. Rotējošā skrūve kūst, sajaucas un virza materiālu uz priekšu, izspiežot to caur formēšanas veidni.
J: Kā darbināt ekstrūdera mašīnu?
A: Uzsildiet cilindru līdz iestatītajai temperatūrai. Pēc tam neapstrādātos sveķus ievieto piltuvē, skrūvju piedziņu iedarbina ar mazu ātrumu un uzrauga veidnes izlaidi.
J: Kā uzlabot filmu caurspīdīgumu?
A: Strauji palieliniet dzesēšanas ātrumu, lai samazinātu kristāla izmēru. Tāpat optimizējiet kušanas temperatūru, uzturiet veidnes tīras un izmantojiet augstas-kvalitatīvas dzidrināšanas piedevas.
