طراحی پیچ اکستروژن پلاستیک و انواع فرآیند اکستروژن

اکستروژن پلاستیک یک فرآیند تولید با حجم بالا است که در آن پلاستیک خام ذوب شده و به شکل یک پروفیل پیوسته در می آید.اکستروژن اقلامی مانند لوله/لوله، آبکشی، نرده، نرده های عرشه، قاب پنجره، فیلم ها و ورق های پلاستیکی، پوشش های ترموپلاستیک و عایق سیم را تولید می کند.

طراحی پیچ:

طراحی پیچ برای پردازش پلاستیک مهم است.این عمدتا سه عملکرد مختلف دارد: یعنی مکانیسم تغذیه.ذوب و اختلاط یکنواخت پلاستیک و در نهایت باعث ایجاد فشار برای فشار دادن مواد مذاب به داخل قالب می شود.طول پیچ (L) به قطر آن (D) به عنوان نسبت L/D اشاره می شود.به طور کلی، نسبت L/D به صورت 24:1 استفاده می شود، اما برای مخلوط کردن و خروجی بیشتر، ممکن است تا 32:1 افزایش یابد.سه ناحیه ممکن در طول پیچ وجود دارد، یعنی منطقه تغذیه، منطقه ذوب، و منطقه اندازه گیری. (الف) منطقه تغذیه: در این منطقه، رزین از قیف به داخل بشکه وارد می شود و عمق کانال ثابت است. منطقه ذوب: مواد پلاستیکی ذوب شده و عمق کانال به تدریج کوچکتر می شود.به آن منطقه انتقال یا فشار نیز می گویند. (ج) منطقه اندازه گیری: پلاستیک مذاب در دما و فشار یکنواخت مخلوط شده و از طریق قالب منتقل می شود.عمق کانال در سراسر این منطقه ثابت است.

انواع فرآیند اکستروژن

فرآیند اکستروژن به طور کلی به هفت نوع مختلف بسته به کاربردهای خاص طبقه بندی می شود.اکستروژن ورق/فیلمدر این فرآیند اکستروژن، مواد پلاستیکی مذاب از طریق یک قالب مسطح اکسترود می‌شوند.از رول های خنک کننده برای تعیین ضخامت ورق/فیلم و بافت سطح آن استفاده می شود.ضخامت ورق را می توان در محدوده 0.2 تا 15 میلی متر به دست آورد.ورق صاف نازک یا فیلم از مواد پلاستیکی می تواند ساخته شود.به طور کلی، پلاستیک پلی استایرن به عنوان ماده اولیه در فرآیند اکستروژن ورق استفاده می شود.اکستروژن فیلم دمیدهدر فرآیند فیلم دمیده، قالب مانند یک استوانه عمودی با نیمرخ دایره ای است.پلاستیک مذاب توسط یک جفت غلتک نیپ از قالب به سمت بالا کشیده می شود.هوای فشرده برای باد کردن لوله استفاده می شود.در اطراف قالب یک حلقه هوا تعبیه شده است.هدف حلقه هوا خنک کردن فیلم در حین حرکت به سمت بالا است.در مرکز قالب، یک ورودی هوا وجود دارد که از آن می توان هوای فشرده را به مرکز نیمرخ دایره ای وارد کرد و یک حباب ایجاد کرد.سطح مقطع دایره ای اکسترود شده ممکن است 2-3 برابر قطر قالب افزایش یابد.حباب ها با کمک صفحه در حال فروریختن فرو می ریزند.رول های نیپ حباب را به صورت دو لایه لایه صاف می کنند که به آن layflat می گویند.ضخامت دیواره فیلم را می توان با تغییر سرعت غلتک های نیپ کنترل کرد. لایه لایه را می توان به صورت رول پیچ کرد یا به شکل های دلخواه برش داد.ضلع پایینی تختخواب با اعمال گرما مهر و موم شده و برش داده می شود تا باز شود.از این رو می توان از آن برای ساخت کیسه پلاستیکی استفاده کرد.قطر قالب ممکن است از 1 تا 300 سانتی متر متغیر باشد. عموماً در این فرآیند از پلاستیک پلی اورتان استفاده می شود.

را

(ج)Over Jacketing Extrusion

به این فرآیند پوشش سیم نیز گفته می شود.در این فرآیند، یک سیم برهنه از وسط یک قالب کشیده می شود.دو نوع مختلف ابزار اکستروژن وجود دارد که برای پوشش دهی روی یک سیم فشاری یا ابزار ژاکت استفاده می شود.اگر تماس نزدیک یا چسبندگی بین سیم و پوشش لازم باشد، از ابزار فشاری استفاده می شود.اگر چسبندگی مطلوب نباشد، از ابزار ژاکت استفاده می شود.برای ابزار فشاری، سیم در داخل قالب جمع می‌شود، جایی که با فشار بسیار بالاتری با پلاستیک مذاب در تماس است.برای ابزار ژاکت، سیم کشیده می شود و پلاستیک مذاب پس از قالب روی سیم پوششی ایجاد می کند.سیم لخت از طریق قالب تغذیه می شود و تا زمانی که قالب را ترک نکند در تماس مستقیم با پلاستیک مذاب قرار نمی گیرد.تفاوت اصلی بین ژاکت و ابزار فشاری، موقعیت سیم نسبت به قالب است.

را

(د)اکستروژن لولهدر این فرآیند، پلاستیک مذاب از طریق قالب اکسترود شده و با قرار دادن سنبه در داخل قالب، مقاطع توخالی تشکیل می‌شود.با قرار دادن تعدادی سنبه در مرکز قالب می توان لوله ای با سوراخ های متعدد برای کاربردهای خاص ساخت.کواکستروژنکواکستروژن فرآیند اکستروژن ساخت چندین لایه از مواد به طور همزمان است.برای اعمال یک یا چند لایه روی مواد پایه برای به دست آوردن خواص خاصی مانند جذب اشعه ماوراء بنفش، چسبندگی، سطح مات و بازتاب انرژی استفاده می شود، در حالی که مواد پایه برای کاربردهای دیگر، مانند مقاومت در برابر ضربه و عملکرد ساختاری، مناسب تر است.ممکن است در هر یک از فرآیندها مانند فیلم دمیده، پوشش بیش از حد، لوله، اکستروژن ورق/فیلم استفاده شود.در این فرآیند از دو یا چند اکسترودر برای تحویل مواد استفاده می شود که در قالب یک قالب ترکیب می شوند که مواد را به شکل دلخواه اکسترود می کند.ضخامت لایه توسط سرعت و اندازه اکسترودرهای جداگانه که مواد را تحویل می دهند کنترل می شود.پوشش اکستروژنپوشش اکستروژن برای ایجاد یک لایه اضافی بر روی یک رول استوک موجود از کاغذ، فویل یا فیلم استفاده می شود.به عنوان مثال، برای بهبود مقاومت در برابر آب از پوشش پلی اتیلن کاغذی استفاده می شود.از کاربردهای پوشش اکستروژن می توان به بسته بندی مایع، کاغذ عکاسی، پاکت نامه، پوشش گونی برای بسته بندی کود و بسته بندی پزشکی اشاره کرد.به طور کلی از پلی اتیلن و پلی پروپیلن استفاده می شود.