اکسترودرهای پلاستیکی چگونه کار می کنند؟

اکسترودرهای پلاستیکی با استفاده از ترکیب دقیق اصطکاک مکانیکی و انرژی حرارتی برای تبدیل ذرات رزین پلاستیکی فرآوری نشده به پروفیل های پیوسته کار می کنند. این فرآیند با وارد شدن مواد ترموپلاستیک فرآوری نشده از یک قیف در بالا به یک بشکه ثابت و گرم شده آغاز می شود. در داخل این بشکه، یک پیچ چرخان موتوری به طور مداوم پلاستیک را به جلو می راند. با چرخش پیچ، ترکیب بخاری بشکه ای خارجی و اصطکاک برشی قوی داخلی ایجاد شده توسط هندسه پیچ، به تدریج رزین جامد را ذوب می کند. هنگامی که مواد به حالت پلاستیک کاملاً ذوب شده در منطقه اندازه گیری می رسد، تحت فشار بالا از طریق یک قالب سفارشی شکل منتقل می شود. این قالب پلاستیک سیال را به شکل پیوسته دلخواه مانند لوله، لوله، بادگیر یا ورق در می‌آورد و سپس بلافاصله وارد سیستم خنک‌کننده پایین‌دست می‌شود تا به شکل دائمی نهایی تبدیل شود.

موارد بالا پاسخ کوتاه را می دهد. اما برای درک واقعی آنچه در داخل دستگاه می‌گذرد، باید کل فرآیند اکستروژن را با جزئیات تجزیه کنیم. وقتی ذرات پلاستیک سخت را داخل آن می ریزید و در نهایت با یک لوله پلاستیکی محکم یا یک ورق پلاستیکی مواجه می شوید، دقیقاً چه اتفاقی می افتد؟ بیایید نگاهی گام به گام به سفر کامل مواد پلاستیکی بیندازیم.

تمام فرآیندها از بالای تجهیزات شروع می شود. ذرات رزین ترموپلاستیک فرآوری نشده در قیف ریخته می شوند که می توانید آن را به عنوان یک قیف غول پیکر در نظر بگیرید. تحت تأثیر گرانش، این ذرات خشک و جامد از یک دهانه پایین می افتند و مستقیماً به بدنه اصلی اکسترودر، که بشکه گرمایش ثابت است، می افتند. در اینجا حفظ سرعت تخلیه ثابت بسیار مهم است. اگر ذرات روی هم جمع شوند یا خوراک ناهموار باشد، محصول نهایی دارای نقص خواهد بود.

هنگامی که ذرات در بشکه می افتند، دما بلافاصله افزایش می یابد. آنها با یک پیچ بلند دوار که توسط یک موتور پرقدرت هدایت می شود، مواجه می شوند. این پیچ فقط یک وسیله حمل و نقل ساده نیست. این در واقع موتور اصلی برای عملکرد کل تجهیزات است. با چرخش پیچ، به طور مداوم پلاستیک را به جلو هل می دهد. اما پلاستیک چگونه ذوب می شود؟ دو منبع اصلی گرما در فرآیند ذوب نقش دارند. اولین مورد، حلقه گرمایش نصب شده در خارج از بشکه است که می تواند انرژی گرمایی پایدار و قابل کنترلی را ارائه دهد. ثانیا، و این چیزی است که بسیاری از مردم را متعجب کرد، خود پیچ ​​مقدار زیادی گرما تولید می کند. هنگامی که رزوه های پیچ به دیواره داخلی بشکه ساییده می شوند و ذرات پلاستیک را فشرده می کنند، نیروی اصطکاک برشی مکانیکی قوی ایجاد می شود. در بسیاری از تجهیزات اکستروژن، این اصطکاک منبع اصلی گرما است که رزین جامد را ذوب می کند.

درست قبل از اینکه پلاستیک از بشکه خارج شود، از منطقه اندازه گیری عبور می کند. شیارهای پیچ در اینجا کم عمق تر می شوند و فضای باریک مواد را بیشتر فشرده می کند و در نتیجه فشار قوی ایجاد می کند. در این مرحله پلاستیک باید در حالت کاملا مذاب باشد. هیچ ذره ذوب نشده ای نباید باقی بماند، در غیر این صورت محصول نهایی دارای نقاط ضعف یا نقص ظاهری خواهد بود. در عین حال، فرآیند اختلاط در اینجا می تواند دمای پلاستیک سیال را یکنواخت و ثابت نگه دارد.

در مرحله بعد، اکسترودر این پلاستیک سیال را که تحت فشار زیاد قرار می‌گیرد، از بشکه بیرون می‌آورد و مستقیماً به داخل قالب می‌برد. قالب در اصل یک ابزار فلزی سفارشی است که سوراخی در آن بریده شده است و شکل سوراخ دقیقاً مشابه سطح مقطع محصولی است که می خواهید تولید کنید. از آنجایی که پلاستیک در این نقطه سیال است، می تواند به راحتی از قالب فلزی عبور کرده و شکل خاصی به خود بگیرد. در این لحظه بود که آن ذرات اولیه نامحسوس رسماً به یک نمایه پیوسته تبدیل شدند. با تغییر در قالب‌های مختلف، می‌توانید چیزهایی را به اشکال مختلف تولید کنید، چه لوله‌های فاضلاب، شیلنگ‌ها، درزگیر در و پنجره یا ورق‌های پلاستیکی تخت.

هنگامی که پلاستیک برای اولین بار از قالب خارج می شود، ظاهری مشابه محصول نهایی دارد، اما همچنان لوله کشی آن گرم و نرم است. اگر کنترل نشود، تحت وزن خود فرو می ریزد و شکل خود را کاملا از دست می دهد. برای حفظ شکل پلاستیک، بلافاصله وارد خط خنک کننده پایین دست می شود. روش معمول این است که پروفیل تازه تشکیل شده را از یک مخزن طولانی آب سرد بکشید و برخی از محصولات به جای حمام آب از خنک کننده هوای اجباری استفاده می کنند. کاهش ناگهانی دما می تواند باعث جامد شدن سریع پلاستیک شود. هنگامی که کاملاً خنک و سخت شد تا شکل دائمی نهایی خود را تشکیل دهد، کل فرآیند اکستروژن کامل می شود.