Что такое экструзия пластмасс:подробное руководство по процессу

Пластмассы повсюду из-за их универсальности, долговечности и более простых производственных требований. Экструзия пластмасс, наряду с литьем под давлением, является одним из наиболее распространенных процессов крупносерийного производства. Как правило, экструзия распространена для непрерывных профилей, в которых используются трубы, трубы, дверные профили и другие громоздкие элементы.

Промышленное применение экструзии пластмасс началось более века назад и со временем продолжало развиваться. Даже сегодня этот метод используется во многих проектах по производству пластмасс, поскольку он прост, эффективен и дает точные результаты.

В следующем тексте рассматриваются основы процесса экструзии пластика. Его преимущества, ограничения, типы и, наконец, общие области применения в разных отраслях.

Обзор экструзии пластмасс

Экструзия пластика — это процесс, при котором гранулированные кусочки пластика проходят через различные компоненты экструдера, чтобы получить непрерывный профиль с помощью тепла и давления. Чтобы лучше понять процесс, важно сначала понять, что такое экструдер и как он работает.

На приведенном выше рисунке показан обычный пластиковый экструдер со следующими компонентами:

• Хоппер: Это первая ступень пластикового экструдера. Бункер хранит пластик в гранулах и держит его готовым к следующему этапу процесса.
• Глотка: Подающая горловина направляет поступающий пластик из бункера к стволу.
• Разрывная пластина: Этот компонент действует как фильтр для ствола и помогает поддерживать давление.
• Ствол: Это нагретый компонент, который размягчает пластик и приближает его к температуре плавления. Более того, вращающийся шнек в стволе нагнетает материал в подающую трубу.
• Подающая труба: Действует как канал для расплавленного пластика, вытекающего из бочки.
• Умереть: Это жесткая металлическая часть, через которую проталкивается материал для получения желаемого профиля.
• Система охлаждения: Наконец, последний этап, на котором экструзионный профиль затвердевает в результате быстрого охлаждения.

Как работает экструзия пластика?

Процесс экструзии пластика начинается с заполнения бункера более мелкими кусочками пластика, которые проще обрабатывать. Горловина подачи использует гравитацию для передачи этого пластика в ствол для дальнейшей обработки.

Когда материал поступает в ствол, он начинает нагреваться за счет как минимум трех зон интенсивности, где интенсивность температуры увеличивается по мере удаления от горловины подачи.

По мере повышения температуры ствол использует постоянно вращающийся винт, чтобы подтолкнуть расплавленный пластик к следующему компоненту машины. Шнек и давление дополнительно создают тепло, поэтому сами зоны интенсивности не обязательно должны быть такими же горячими, как ожидаемая температура экструзии, тем самым экономя энергию и облегчая процесс экструзии.

Жидкий пластик покидает ствол через экран, поддерживаемый пластиной прерывателя. Этот экран удаляет посторонние вещества из материала и поддерживает внутреннее давление. Материал проходит через подающую трубу в уникально изготовленную головку, которая имеет ту же форму, что и профиль экструзии, который вы хотите получить в проекте.

В момент прохождения через матрицу расплавленный материал принимает ту же форму, что и отверстие матрицы, что завершает процесс экструзии.

После полного прохождения экструзионного профиля экструзионный профиль охлаждается водяным душем или с помощью группы охлаждающих валов, чтобы гарантировать, что форма вашего экструзионного профиля из термопласта станет постоянной.

Экструзия пластика через историю

Экструзия всегда была крупносерийным производственным процессом. Все началось в Германии, когда Пол Троестер создал первый пластиковый экструдер. С тех пор основы процесса не сильно изменились.

Тем не менее, процесс значительно улучшился, когда речь идет о его эффективности и возможностях обработки материалов. В прошлом экструзионные машины могли работать только с определенными типами пластмасс и предъявляли множество требований. Со временем ситуация улучшилась, и сегодня экструзия пластика стала более универсальной, гибкой и позволяет одновременно обрабатывать различные виды пластика.

Еще одна распространенная проблема с экструдированными пластиками заключается в том, что они не обладают надлежащими механическими свойствами и прочностью. В прошлом это было серьезной проблемой, но новые разработки в области технологий улучшили ситуацию. Сегодня экструзия пластика на заказ – это предпочтительный процесс, поскольку он обеспечивает качество, стабильность и функциональность, которые вы ожидаете от современных промышленных приложений.

Различные типы процессов экструзии пластмасс

Тип процесса экструзии, с которым вы имеете дело, зависит от формы матрицы. Хотя основной процесс экструзии пластика остается прежним, различные типы процессов позволяют эффективно справляться со сложностями и тонкостями работы с различными формами.

Вот 4 основных типа процессов экструзии пластмасс, которые сегодня используются в промышленности.

1 – Экструзия труб

Этот процесс предназначен для длинных труб, труб и других подобных предметов. Как правило, обработка полого оборудования становится более сложной. Несмотря на это, этот процесс экструзии остается неизменным, пока вы не достигнете матрицы. На этом этапе процесс использует положительное внутреннее давление, чтобы преодолеть более высокие требования к мощности при работе с полыми деталями.

2 – Экструзия плёнки с раздувом

Процесс экструзии пленки с раздувом довольно распространен, поскольку с его помощью создаются многие предметы повседневного обихода, такие как сумки для покупок и другие упаковочные материалы. Опять же, процесс такой же, как и любой другой тип экструзии (например, процесс экструзии алюминия). Однако основное отличие заключается в стадии штамповки, когда материал охлаждается перед выходом из штампа.

На этом этапе материал не затвердевает полностью. Поэтому в дальнейшем он проходит дополнительный процесс расширения за счет выдувания. Процесс ограничен только более тонкими пластиковыми пленками. Для более толстых листов вам придется пройти какой-то другой процесс.

3 – Экструзия листовой пленки

Этот процесс очень похож на вышеупомянутую экструзию пленки с раздувом. Однако это для заготовок, которые слишком толстые для выдувания. В этом случае материал проходит процесс вытягивания и прокатки, чтобы получить нужную форму.

Процесс прокатки также охлаждает пластик и позволяет ему постоянно затвердевать. Как правило, этот процесс позволяет легко создавать коробки для мороженого, сока, вина и другую более толстую пластиковую упаковку.

4 – Экструзия наружной оболочки

Следующий тип экструзии предназначен для изоляции проводов и других подобных применений, когда вы полностью покрываете что-то пластиком. Процесс прост. Вы протягиваете материал, который нуждается в покрытии, через матрицу, чтобы получить пластиковое покрытие.

В зависимости от ваших требований и области применения вам также может понадобиться адгезия между пластиком и материалом. В этом случае все, что вам нужно сделать, это использовать инструменты давления. Это простое дополнение обеспечивает достаточное давление на материал, чтобы обеспечить отличную адгезию, которая сохраняется в течение длительного времени.

Типы пластиковых экструдеров

Если вы думаете об инвестировании в пластиковый экструдер, у вас будет возможность выбрать одношнековый или двухшнековый экструдер. Оба устройства имеют одинаковые возможности для выполнения всех процессов, обсуждавшихся ранее. Однако тип экструдера может повлиять на скорость производства, возможности смешивания и общую гибкость операций.

Ниже приведены подробные сведения о возможностях каждого типа экструдеров.

Одношнековый экструдер

Как следует из названия, одношнековые экструдеры представляют собой простые приспособления с одним вращающимся шнеком в корпусе. Как правило, одношнековые экструдеры идеально подходят для ситуаций, когда вам нужны простые профили, такие как трубы и листы. Хотя одношнековые машины работают довольно хорошо, они немного медленные, плохо перемешивают и могут быть не лучшим выбором для любой сложной формы.

Двухшнековые экструдеры

Как следует из их названия, двухшнековые экструдеры имеют параллельные шнеки в цилиндре. В зависимости от применения сдвоенные шнеки могут вращаться в одном направлении или в разных. Благодаря своей конструкции двухшнековые экструдеры обеспечивают большую стабильность, производительность выхлопа, скорость и производительность смешивания.

Преимущества экструзии пластика

Экструзия — популярный метод крупносерийного производства, предлагающий идеальное сочетание универсальности, гибкости и постоянства. Вот некоторые из основных преимуществ процесса экструзии пластика.

• Экономичность: По сравнению с другими процессами экструзия является весьма рентабельной. Как правило, пластмассовые детали разрабатываются с помощью литья под давлением или экструзии. Однако экструзия не требует сложных инструментов и намного проще, что приводит к снижению затрат. Кроме того, экструзионные машины также могут работать непрерывно без перерывов, что обеспечивает круглосуточное производство, что снижает вероятность нехватки запасов.
• Непревзойденная гибкость: Пока есть постоянное поперечное сечение, вы можете создать любую форму или профиль с помощью процесса пластиковой экструзии. От сложных форм до листов, труб и других изделий, экструзия позволяет создавать практически все виды конструкций.
• Изменения: До процесса охлаждения горячий пластик остается достаточно податливым. Это означает, что вы можете легко выполнять другие операции по формованию, чтобы убедиться, что конечный продукт имеет нужный вам размер.

Основные области применения экструзии пластмасс

Как один из основных методов создания пластиковых деталей, процесс экструзии в целом слишком широко применяется. Однако ниже приведены некоторые из наиболее важных областей, в которых технологии экструзии пластика играют неотъемлемую роль.

Трубы и трубки

Трубы и трубки являются одними из наиболее распространенных продуктов экструзии пластмасс. Требования к штампу также самые простые, поскольку вам нужен только простой цилиндрический профиль. Трубы из ПВХ также чрезвычайно распространены в промышленности, но вы можете найти и другие альтернативы. Какой бы материал вы ни использовали, высока вероятность того, что трубы прошли экструзию пластика.

Изоляция проводов

Пластмассы, естественно, обладают отличными электроизоляционными свойствами. Кроме того, их естественная гибкость и термическая стабильность делают их идеальным выбором для изоляции проводов и оболочек под напряжением. Как правило, в большинстве работ по созданию оболочки и изоляции используется процесс экструзии, так как он является самым простым и дает долговечные результаты.

Окна

Оконные рамы - еще одно распространенное применение экструдированного пластика. Многие люди используют ПВХ для этой цели, потому что он служит долго и обладает естественной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению солнца.

Двери

Как и окна, дверные рамы являются еще одним распространенным применением экструзии из-за их непрерывного профиля и постоянного поперечного сечения. Опять же, ПВХ довольно популярен, когда речь идет об дверных коробках и другой бытовой фурнитуре, благодаря своей стабильности и превосходным механическим характеристикам.

Жалюзи и шторы

Это еще один классический пример того, насколько распространена экструзия. Жалюзи и шторы часто имеют несколько одинаковых слотов, которые объединяются для функциональности. Экструзия полистирола, популярного пластика, может придать вам вид искусственного дерева, который вы часто видите в обычных жалюзи.

Уборочное оборудование

Ручки стеклоочистителей, швабр и другого чистящего оборудования изготовлены из пластика. Некоторые продукты даже имеют резиноподобный пластик, который обеспечивает лучшую очистку, и для их производства в больших объемах требуется экструзия.

RapidDirect:лучший выбор для качественных услуг по экструзии пластика

Пластиковая экструзия является распространенным выбором из-за ее относительной простоты, экономичности и универсальности. Однако это не означает, что каждый может начать процесс. Технологии экструзии имеют множество предварительных условий, требований к конструкции и других важных соображений, которые обеспечивают стабильные результаты. Кроме того, вам также необходимо инвестировать в различные типы оборудования и другие настройки, чтобы начать работу.

Для малого и среднего бизнеса вкладывать столько времени и ресурсов нецелесообразно. Для них лучшим выбором будет комплексная и опытная служба экструзии, такая как RapidDirect.

В RapidDirect мы стремимся быть больше, чем просто поставщиком услуг. Мы являемся универсальным магазином для всех ваших производственных потребностей, начиная с этапа проектирования и заканчивая оптимизацией. У нас есть новейшее оборудование и самая опытная команда, чтобы обеспечить наилучшее сочетание качества, надежности и производительности в кратчайшие сроки.

Отличительной чертой RapidDirect является полноценная онлайн-платформа котировок. У нас есть самая продвинутая система, которая немедленно предоставляет вам предложение для вашего проекта.

Просто добавьте свои проекты и другие спецификации для проекта, и мы свяжемся с вами с ожидаемыми затратами, чтобы начать работу. Кроме того, мы также предлагаем бесплатный отчет «Проектирование для производства» (DFM), который поможет вам оптимизировать дизайн и рационализировать весь процесс для достижения наилучших результатов.

Бонус:экструзия пластика и алюминия

Экструзия не ограничивается только пластмассами. Этот процесс можно использовать и для металлических деталей с непрерывным профилем. Как правило, алюминий является одним из наиболее распространенных металлов, подвергаемых экструзии из-за прочности материала, плотности, возможности вторичной переработки и других механических характеристик.

Сегодня экструзия алюминия является распространенным производственным процессом, в ходе которого создаются такие изделия, как стержни, гусеницы, трубы, радиаторы и многие другие изделия. Как правило, требование, чтобы ваш материал имел непрерывный профиль и ровное поперечное сечение, справедливо и в случае с алюминием.

Кроме того, важным отличием процесса экструзии пластика от экструзии алюминия является температура.

В отличие от пластмасс, экструзия алюминия может быть как горячей, так и холодной. Холодная экструзия обычно дает материалы с высокой прочностью, но требует большей мощности. Наоборот, горячая экструзия происходит при температуре 350 ^o С до 500 ^o C, который становится легче обрабатывать, но за счет механических свойств.