Extruder pro výrobu plastových a plastových výrobků

Samotná technologie spočívá v přípravě slitiny polymerních materiálů a následné vytlačování přes speciální trysky, které jí dávají určitý tvar. Hlavním prvkem linky pro výrobu plastových výrobků je extruder.

Princip činnosti a designu

Je třeba říci, že extruze není nová technologie. Její historie má více než šest desetiletí. Během této doby byl vytvořen velký počet konstrukcí strojů, pomocí kterých je implementován. Princip fungování tohoto zařízení je založen na podstatě samotného technologického procesu.

Proces vytlačování je komplexní fyzikální a chemický proces, který je ovlivněn mechanickými silami při vysokých teplotách a vlhkosti. Tepelné zpracování výrobků se provádí tím, že vzniká při řešení vnitřního tření a plastické deformace v průběhu mechanické energie se přemění na teplo.

V procesu extruzního zpracování existuje několik vyměnitelných parametrů. Mezi nejdůležitější patří:

• složení surovin;
• vlhkost;
• jeho povahu.

Během procesu vytlačování může dojít ke změně:

• teplota materiálu;
• tlak;
• intenzita a trvání expozice surovinám.

Princip extruderu

Samotné takové zařízení představuje elektromechanické zařízení, jehož hlavním účelem je realizace procesu tváření profilových dílů z plastu nebo jeho polotovarů. Ve svém složení obsahuje obecné zařízení extruderu pro plasty následující součásti:

• tělo systému vytápění polymerních materiálů. Jako hlavní zdroj tepelné energie při realizaci tohoto technologického procesu mohou působit konvenční odporové nebo indukční systémy. Při jeho použití dochází k výskytu vysokých teplot v důsledku směrování vysokofrekvenčních indukčních proudů Foucaultu do skříně;
• uzel zatížení. Prostřednictvím tohoto prvku vstupuje surovina do dutiny trupu různými způsoby;
• pracovní tělo. To vytváří potřebný tlak v zařízení, kterým je surovina poskytnuté pohybuje přímo z místa pro stažení přílohy, které jsou vytvořeny z polymerních materiálů hotových výrobků. Při použití extrudéru použít celou řadu fyzikálních principů, jak je toto zařízení může mít různé verze - šroub, kotoučové, píst. V tuto chvíli se nejčastěji používají šroubové extrudéry;
• vytlačovací hlava. Jiným způsobem odborníci nazývají zvlákňovací trysku. Poskytuje formu produktů, které jsou získány po dokončení technologického procesu;
• mechanický pohon. V tomto zařízení je reprezentován motorem a převodovým systémem. Díky němu je zajištěno vytvoření a přenesení potřebného úsilí do pracovního orgánu;
• řízení a řízení. Díky tomu je zachován potřebný technologický režim.

Výchozí materiál je obvykle granule a prášek. Jsou naloženy do zařízení a poté pod působením pracovního orgánu jsou přesunuty do pracovního prostoru skříně. Tam, pod vlivem tlaku, třecí síly a teploty, se surovina dodávaná zvenčí zahřívá a během tavení vzniká stav vyžadovaný podmínkami technologického procesu.

Během pohybu suroviny v dutině těla se důkladně promísí do homogenní homogenizované hmoty.

Při vysokých tlakových podmínkách se tavenina extruduje za použití lisovacích hlav a síťových filtrů. Výsledkem je konečná homogenizace a materiál má předem stanovený profil.

Poté se materiál přirozeně ochladí nebo se použije nucená metoda, následovaná polymerací. Nakonec se získávají produkty, které mají potřebnou konfiguraci a mají stanovené mechanické a fyzikální vlastnosti.

Typy extruderů

Moderní modely vytlačovacích zařízení se mohou mezi sebou lišit jak konstrukcí pracovního prvku, tak účelu.

Jednoduchý šroub

Ze všech typů extruzního zařízení se nejčastěji jedná o šnek. Tyto stroje splňují všechny požadavky procesu vytlačování. V těchto jednotkách se jako hlavní pracovní těleso používá šroub. Specialisté říkejte mu Archimedes šroub. Mnozí dokonale znají tento pracovní prvek pro domácí mlecí stroje na maso.

Při použití extruderu pro výrobu výrobků z plastu šnekový šnek zachycuje surovinu v ložné zóně a potom se postupně pohybuje po celé délce válce skříně, přičemž začíná z ohřívací zóny přes homogenizační a tvarovací část. V závislosti na vlastnostech technologické mapy, které má zařízení, stejně jako na druhu surovin použitých pro výrobu surovin, mohou šneky dodat různé varianty provedení - kuželové, válcové a normální vysokorychlostní.

Mohou být použity také šrouby, které se sousedí s výstupem. Pro toto zařízení odborníci považují poměr pracovního průměru šroubu a jeho délky za hlavní parametr. Šrouby se také liší v roztečí závitů a v jejich hloubce.

Hlavní nevýhodou extrudéru s jedním šroubem je to, že není vždy možné jej použít. Například pokud jsou výchozím materiálem práškové polotovary, přítomnost jediného šroubu v zařízení vám neumožňuje zvládnout smíchání hmoty během tavení a následné homogenizace. V takových případech se volí ve prospěch dvojzávitovkových extruderů.

Twin-šroub

Zvláštností tohoto zařízení je, že v něm jsou šrouby vzájemně blokovány. Při použití takových extruderů je tedy možné, aby šrouby prováděly paralelní a protiproudové pohyby. Tyto pracovní části zařízení mohou být rovné nebo kuželovité.

Použití takových strojů vede k tomu, že při zahřátí suroviny se jeho míšení a homogenizace provádí důkladněji. Konečně se do hlavy tváření výrobku přivádí stejnoměrná a odplyněná hmota.

Je třeba poznamenat, následující bod: v samostatné procesy mohou být použity extrudéry, které mají větší počet šroubů - až 4. Kromě tohoto automatického planetární často používán, když je počet šroubů, otáčení kolem centrálního šroubu přijde do 20.

Nutnost používání těchto přístrojů se vyskytuje při použití jako suroviny určitých typů plastů, které při vysokých teplotách tendenci ovlivnit zlomeniny. Jinými slovy mohou ztratit základní fyzické vlastnosti. Použití takových extrudérů tedy zajišťuje ohřev surovin v důsledku třecí síly a vysokého tlaku.

Výroba PVC profilů

V současné době je poptávka po produktech plastové a kompozitní profily. Ve většině případů je výrobci vyrábějí metodou extruze. K výrobě takových výrobků, v závislosti na použitém materiálu, jakož i na složitosti a tvaru výrobku, se používají jedno nebo dvoušroubové stroje, které mají vhodné tvarovací hlavy.

Rozsah výrobků vyráběných pomocí extruderů je poměrně široký, od jemných přízí a pásů až po velké panely, které mají profil složité geometrie. Plastová okna a dveře, které dnes vyrábí mnoho firem, jsou sestaveny z PVC profilů, které jsou vyráběny na vytlačovacích zařízeních.

Při výrobě PVC profilů přidává mnoho výrobců do polymerní kompozice speciální součásti, které umožňují výrobu komplexních kompozitů. Například dnes mnoho výrobců vyrábí výrobky z plastů z dřeva, které se často používají při výrobě různých stavebních konstrukcí.

Výroba potrubí

V takové oblasti, jako je výroba potrubních výrobků, důležitou podmínkou je nepřítomnost plynových bublin v homogenizované směsi. Z tohoto důvodu jsou extrudery, které se podílejí na výrobě takových výrobků, vybaveny odplyňovacími systémy. Ve většině případů se používají šroubové systémy. Mimo jiné se používají bariérové ​​dopravníky, díky nimž je zajištěno spolehlivé oddělení pevného polotovaru od úplného roztavení. Z tohoto důvodu je zachována homogenita kompozice, která pozitivně ovlivňuje kvalitu vyráběných trubicových výrobků a jejich výkonnostní charakteristiky.

Extrudéry pro polyetylen

Všechny filmy vyrobené z polymerních materiálů jsou vyráběny společnostmi, které používají výlučně proces vytlačování. Pro výrobu takových výrobků se používá vyfukovací extrudér. V zařízeních používaných pro výrobu roztažného filmu může tvářecí jednotka vypadat jako úzká štěrbina. Při použití takového zařízení se získává jednovrstvá fólie na výstupu, který má potřebné parametry tloušťky a šířky.

V některých modelech mohou být použity kulaté drážkované spirály s velkým průměrem. Při použití miniaturních extrudérů je možné získat film s šířkou objímky do 300 mm a parametrem tloušťky 600 μm. Taková zařízení jsou kompaktní, takže je lze instalovat i na malém místě.

Linky extruze

V průmyslovém prostředí by se extrémní zařízení mělo považovat za hlavní součást linky pro provádění tohoto procesu. Vedle základního vybavení - extruderu obsahuje celou řadu dalších mechanismů a zařízení:

• vinutí a řezací mechanismy. Jsou používány k přivádění výrobků do formy potřebné pro skladování a přepravu;
• systémy značení a laminování různých principů provozu;
• mechanismy pro protahování prefabrikovaných profilů;
• chlazení. Jeho instalace se provádí na výstupu z extruderu, aby se zvýšila rychlost polymerace hotových výrobků. Tyto systémy mohou mít různé typy - vzduch nebo ve formě chladicí lázně;
• systém přípravy a nakládání surovin. V některých případech musí být polotovary nejprve podrobeny procesu sušení a následné kalibraci před jejich vložením do násypky.

V zařízení se mohou používat i další zařízení, jakož i technologická zařízení pro automatizaci nepřetržitého výrobního procesu.

Shrnutí

Technologie extruze je v dnešní době poměrně populární. Používá se při výrobě různých výrobků. Obecně se používá k výrobě plastových výrobků. Známý všem v naší zemi jsou pomocí tohoto procesu vyrobeny plastová okna a dveře. K výrobě výrobků se používá zařízení, jako je extruder. Toto zařízení se vyznačuje jednoduchým zařízením, takže výroba extruderu pro plasty vlastními rukama je docela dosažitelný úkol.

Zvláštností tohoto procesu je předehřívání surovin, které se pak podrobí procesu tavení za podmínek určitého teplotního režimu a tlaku. Dále je polymerová hmota vytlačována tryskami, což umožňuje získat výrobky s nezbytnými fyzikálními a kvalitativními charakteristikami.