Содержание

Материалы для экструзии

Процесс

Оборудование

Экструзия означает «выдавливание». Из экструдера, иначе шнекового пресса, выдавливается полимерный материал. Суть процесса – получение профилированного изделия неограниченной длины. Сырьем служит пластик в гранулах, порошке или зернах.

Примеры пластиковых товаров, полученных экструзией:

• профильные планки
• трубы
• пленки
• листы
• шланги
• изоляция проволоки и кабеля

Какие материалы подходят для экструзии

Экструзией обрабатывают все термопластичные полимеры. Есть одно «но» – полимер в расплавленном состоянии должен быть достаточно вязким. Иначе при выходе из формующей головки он просто расплывется.

Чаще всего экструзией перерабатывают ПВХ, далее идут полиэтилен и полипропилен.

Как проходит экструзия

• Материальный цилиндр экструдера плавит материал. В нем вращается шнек. Он уплотняет пластмассу, приводит ее в однородное состояние.
• Затем шнек выдавливает расплавленный материал через отверстие формующей головки. Так материалу придают нужную форму.
• Формованный материал (экструдат) поступает на калибровочное оборудование, которое сохраняет геометрию изделия до его затвердевания.
• Далее следует охлаждающее оборудование, где изделие окончательно отверждается.
• Устройство приема захватывает экструдат и отводит его приемное оборудование. Например, на намоточное или режущее устройство. Это зависит от типа изделия.

Экструдер и формующая головка вместе с устройствами калибровки, охлаждения, отвода и намотки – это технологическое оборудование, перерабатывающее пластики. В нее может входить разные узлы — для измерения толщины стенок, для маркировки изделия и другие.

Экструдер

Чаще используют одношнековые и двухшнековые экструдеры.

Экструдер с одним шнеком

Материальный цилиндр со шнеком внутри образует узел пластикации. На цилиндре установлены нагреватели. Сырье попадает в установку через загрузочный бункер. Шнек приводится во вращение электродвигателем через редуктор. Воздух, который попадает в цилиндр с материалом, уходит через штуцер.

Формообразующий инструмент – экструзионная головка. Она стоит на краю материального цилиндра. Проходя через нее, полимер приобретает готовую форму.

Главная часть оборудования – шнек. Он представляет собой цилиндр – сердечник – который обвит по спирали узким пояском. Напоминает шнек мясорубки. Его назначение:

• перемещение материала;
• уплотнение – удаление воздуха из сырья;
• пластикация – расплавление пластмассы от воздействия горячего цилиндра и трения о шнек;
• перемешивание (гомогенизация) сырья до однородной массы.

Материал движется по цилиндру за счет сил трения между шнеком, полимером, стенкой цилиндра.

Существуют шнеки разной формы. Различается форма сердечника, диаметр, шаг витка, глубина нарезки и другие параметры. Не все они одинаково эффективны.

Хорошо зарекомендовали себя шнеки с тремя зонами, а также с уменьшающимся шагом и постоянной глубиной нарезки. Вообще, шнеки решают разные типы задач. Например, есть шнеки с системой дегазации или со скоростным сжатием, барьерные, со смесительными элементами.

Двухшнековый экструдер

Подобные установки сложнее по конструкции, но эффективнее одношнековых. Чаще всего используют соскабливающие шнеки – когда гребни одного попадают в углубления другого. Вращаются шнеки синхронно, либо встречно. Последние встречаются чаще.

Материал перемещается принудительно. Выступы одного витка сцепляются с витками другого и образуют закрытые камеры. Так сырье движется по цилиндру.

Двухшнековый вариант используют в основном для переработки порошкообразных пластмасс, таких как ПВХ.