Extruder na výrobu výrobkov z plastov a plastov

Samotná technológia spočíva v príprave zliatiny z polymérnych materiálov, po ktorej nasleduje jej vytlačovanie cez špeciálne trysky, ktoré jej dávajú určitý tvar. Hlavným prvkom linky na výrobu plastových výrobkov je extrudér.

Princíp činnosti a dizajnu

Treba povedať, že extrúzia nie je novou technológiou. Jeho história má viac ako šesť desaťročí. Počas tejto doby sa vytvorilo veľké množstvo strojových návrhov, pomocou ktorých sa implementuje. Princíp fungovania tohto zariadenia je založený na podstate samotného technologického procesu.

Proces extrúzie je komplexný fyzikálny a chemický proces, ktorý je ovplyvnený mechanickými silami pri vysokých teplotách a vlhkosti. Ohrev spracovaných výrobkov je spôsobený skutočnosťou, že mechanická energia, ktorá vzniká počas boja s vnútorným trením a tiež pri plastickej deformácii, sa mení na teplo.

V procese extrúzneho spracovania existuje niekoľko vymeniteľných parametrov. Medzi najdôležitejšie patria:

• zloženie surovín;
• vlhkosti;
• jeho povahu.

Počas procesu extrúzie môže dôjsť k zmene:

• teplota materiálu;
• tlak;
• intenzity a trvania expozície vstupnej surovine.

Princíp extrudéra

Samotné takéto zariadenie predstavuje elektromechanické zariadenie, ktorého hlavným účelom je realizácia procesu tvarovania profilových dielov z plastu alebo jeho polotovarov. Vo svojom zložení všeobecné zariadenie extrudéra na plast obsahuje nasledujúce komponenty:

• teleso vykurovacieho systému z polymérového materiálu. Ako hlavný zdroj tepelnej energie pri realizácii tohto technologického procesu môžu konať konvenčné odporové alebo indukčné systémy. Pri použití druhej generácie dochádza k výskytu vysokých teplôt v dôsledku usmerňovania vysokofrekvenčných indukčných prúdov Foucaultu k puzdru;
• uzol zaťaženia. Prostredníctvom tohto prvku vstupuje surovina do dutiny trupu rôznymi spôsobmi;
• pracovného orgánu. Vytvára potrebný tlak v zariadení, ktorý zabezpečuje pohyb surovín priamo z nakladacej jednotky do trysiek, ktoré tvoria hotové výrobky z polymérov. Pri použití extrúdera sa používajú rôzne fyzikálne princípy, pretože toto zariadenie môže mať rôzne verzie - šnek, disk, piest. V súčasnosti sa najčastejšie používajú skrutkové extrudéry;
• extrúzna hlava. Inak povedané, odborníci ju nazývajú zvlákňovačom. Poskytuje formu produktov, ktoré sa získavajú po ukončení technologického procesu.
• mechanický pohon. V tomto zariadení je reprezentovaný motorom a prevodovým systémom. Vďaka nemu je zabezpečené vytvorenie a presun potrebného úsilia do pracovného orgánu;
• kontroly a riadenia. Vďaka nej je zachovaný potrebný technologický režim.

Východisková látka je zvyčajne granúl a prášku. Sú naložené do zariadenia a potom pod pôsobením pracovného orgánu sú presunuté do pracovného priestoru krytu. Tam, pod vplyvom tlaku, treciej sily a teploty, sa surovina dodávaná zvonka zahrieva a počas jej topenia vzniká stav, ktorý je vyžadovaný podmienkami technologického procesu.

Pri pohybe suroviny v telesnej dutine sa dôkladne zmieša s homogénnou homogenizovanou hmotou.

Pri vysokotlakových podmienkach sa tavenina extruduje pomocou tvarovacích hlavičiek a sieťových filtrov. V dôsledku toho sa dosiahne konečná homogenizácia a materiál dostane predurčený profil.

Potom sa materiál prirodzene ochladí alebo sa použije nútená metóda, po ktorej nasleduje polymerizácia. Nakoniec sa získajú výrobky, ktoré majú potrebnú konfiguráciu a majú špecifikované mechanické a fyzikálne vlastnosti.

Druhy extrudérov

Moderné modely vytlačovacích zariadení sa medzi sebou môžu líšiť, a to ako s konštrukciou pracovného prvku, tak s účelom.

single Screw

Medzi všetkými typmi extrúznych zariadení patrí najčastejšie šnek. Takéto stroje spĺňajú všetky požiadavky procesu extrúzie. V týchto jednotkách sa ako hlavné pracovné teleso používa skrutka. špecialisti zavolajte skrutku Archimedes. Mnohí dokonale poznajú tento pracovný prvok pre domáce mlynčeky na mäso.

Pri použití extrudéra na výrobu plastových skrutku noža zachytáva surovinu nabíjacie priestor, a ďalej jeho sekvenčné pohyb nastáva po celej dĺžke tela vojne, počnúc od vykurovacej zóny cez homogenizácii a tvarovacie časti. V závislosti na vlastnostiach diagrame, ktorý má zariadenie a aký sa používa na výrobu surovín výrobkov slimákov môže poskytovať niekoľko variantov - kónický, valcová a s normálnou rýchlosťou.

Môžu sa použiť aj skrutky, ktoré sa zužujú na výstupe. Pre toto zariadenie odborníci považujú pomer pracovného priemeru skrutky a jeho dĺžku za hlavný parameter. Skrutky sa tiež líšia v rozstupoch závitov a ich hĺbke.

Hlavnou nevýhodou extrudéra s jedným šnekom je, že nie je vždy možné ho použiť. Napríklad, ak je vstupné suroviny prášky sú medziprodukty, prítomnosť jednošnekové zariadenie v zložení neumožňuje vyrovnať sa s miešacím hmoty v procese tavenia a následná homogenizácia. V takých prípadoch sa volí v prospech dvojzávitovkových extrudérov.

dvojvrtuľové

Zvláštnosťou tohto zariadenia je, že v ňom sú skrutky spojené. Preto pri použití takých extrudérov je možné, aby skrutky vykonávali paralelné a protiotočivé pohyby. Tieto pracovné časti zariadenia môžu byť priame alebo kužeľovité.

Použitie takýchto strojov vedie k tomu, že počas ohrevu suroviny sa jeho miešanie a homogenizácia vykonáva dôkladnejšie. Nakoniec sa rovnomerná a odplynená hmota zavádza do hlavy tvoriacej produkt.

Je potrebné poznamenať, nasledujúce bod: v samostatnej procesy môžu byť použité extrudéry, ktoré majú väčší počet skrutiek - až 4. Okrem tohto automatického planetárny často používaný, keď je počet skrutiek, otáčanie okolo centrálneho skrutky príde do 20.

Potreba takéhoto zariadenia vzniká pri použití ako suroviny určitých druhov plastov, ktoré pri vysokých teplotách majú tendenciu lámať. Inými slovami, môžu stratiť základné fyzické vlastnosti. Použitie takých extrudérov teda umožňuje zahrievanie surovín v dôsledku treciej sily a vysokého tlaku.

Výroba PVC profilov

V súčasnosti je dopyt po výrobkoch z plastových a kompozitných profilov. Vo väčšine prípadov ich výrobcovia vyrábajú metódou extrúzie. Na výrobu takýchto výrobkov sa v závislosti od použitého materiálu, ako aj zložitosti a tvaru výrobku používajú jednostupňové alebo dvojskrutkové stroje, ktoré majú vhodné tvarovacie hlavy.

Rozsah výrobkov vyrábaných pomocou extrudérov je pomerne široký, od jemných priadzí a pásov po veľké panely, ktoré majú profil zložitého tvaru. Plastové okná a dvere, ktoré dnes vyrábajú mnohé firmy, sú montované pomocou PVC profilov, ktoré sa vyrábajú na extrúznych zariadeniach.

Pri výrobe PVC profilov pridávajú mnohí výrobcovia k polymérnej kompozícii špeciálne komponenty, ktoré umožňujú výrobu komplexných kompozitov. Napríklad dnes mnohí výrobcovia vyrábajú výrobky z dreva, ktoré sa často používajú na výrobu rôznych stavebných konštrukcií.

Výroba potrubia

V takej oblasti, ako je výroba potrubných výrobkov, dôležitou podmienkou je neprítomnosť plynových bublín v homogenizovanej zmesi. Z tohto dôvodu sú výrobcovia extrudérov, ktorí sa podieľajú na výrobe takýchto výrobkov, vybavené odplyňovacími systémami. Vo väčšine prípadov sa používajú skrutkové systémy. Okrem iného sa používajú bariérové ​​dopravníky, vďaka čomu je zaručené spoľahlivé oddelenie pevného polotovaru od úplného roztavenia. Z tohto dôvodu sa zachováva homogenita kompozície, čo pozitívne ovplyvňuje kvalitu vyrábaných rúrkových výrobkov a ich výkonnostné charakteristiky.

Extrudéry pre polyetylén

Všetky filmy vyrobené z polymérov sú vyrábané spoločnosťami, ktoré používajú výlučne extrúzny proces. Na výrobu takýchto výrobkov sa používa vyfukovací extrudér. V zariadení používanom na výrobu rozťahovacej fólie formovacia jednotka môže vyzerať ako úzka štrbina. Pri použití takéhoto zariadenia sa na výstupu dosiahne jednovrstvový film, ktorý má potrebné parametre hrúbky a šírky.

V niektorých modeloch sa môžu použiť kulaté drážkované zvlákňovacie hlavy s veľkým priemerom. Pri použití extrudérov je možné získať film s hrúbkou objímky do 300 mm a hrúbkou 600 μm. Takéto zariadenia sú kompaktné, čo im umožňuje inštalovať ich aj na malej ploche.

Extrúzne linky

V priemyselnom prostredí by sa extrúzne zariadenie malo považovať za hlavnú súčasť linky na realizáciu tohto procesu. Okrem základného vybavenia - extrudéra, obsahuje celý rad ďalších mechanizmov a zariadení:

• mechanizmov navíjania a rezania. Používajú sa na zavádzanie výrobkov do formy potrebnej na skladovanie a prepravu;
• systémy označovania a laminovania rôznych princípov činnosti;
• mechanizmy na preťahovanie prefabrikovaných profilov;
• chladiaci systém. Jeho inštalácia sa uskutočňuje na výstupe z extrudéra, aby sa zvýšila rýchlosť polymerizácie hotových výrobkov. Tieto systémy môžu mať rôzne typy - vzduch alebo vo forme chladiaceho kúpeľa;
• systém prípravy a nakladania surovín. V niektorých prípadoch musí byť polotovar najskôr podrobený procesu sušenia a následnej kalibrácii pred jeho vložením do násypky.

V zariadení sa môžu používať aj iné zariadenia, ako aj technologické zariadenia na automatizáciu kontinuálneho výrobného procesu.

Zhrnutie

Technológia extrúzie je v dnešnej dobe pomerne populárna. Používa sa pri výrobe rôznych výrobkov. Vo všeobecnosti sa používa na výrobu plastových výrobkov. Všimnite si, že všetci v našej krajine sú pomocou tohto procesu vyrobené plastové okná a dvere. Na výrobu výrobkov sa používa zariadenie, ako je extrudér. Toto zariadenie sa vyznačuje jednoduchým zariadením, takže výroba extrúdera na plasty vlastnými rukami je docela dosiahnuteľná úloha.

Zvláštnosťou tohto spôsobu je predhrievanie surovín, ktoré sa potom podrobia procesu tavenia v podmienkach určitého teplotného režimu a tlaku. Ďalej sa hmotnosť polyméru vytláča cez tvarovacie dýzy, čo umožňuje získať výrobky s potrebnými fyzikálnymi a kvalitatívnymi charakteristikami.