Основы экструзии пластмасс:процесс, материалы, применение

Наряду с литьем под давлением экструзия пластмасс является одним из наиболее широко используемых производственных процессов для формования пластмасс и термопластов. Он используется для создания объектов с непрерывным профилем, таких как трубы, трубки и дверные профили.

Экструзия термопластов в ее нынешнем виде существует уже почти столетие, но она остается мощным инструментом для крупносерийного производства непрерывных профильных деталей. Клиенты сотрудничают с компаниями, занимающимися экструзией пластика, чтобы создать индивидуальную экструзию пластика для детали, обычно в больших объемах, но иногда — как в случае с 3ERP — для мелкосерийного производства.

В этой статье рассматриваются основы экструзии пластика, в том числе принцип работы этого процесса, виды термопластика, которые можно экструдировать, для изготовления каких продуктов используется экструзия пластика, а также сравнение экструзии пластика и экструзии алюминия.

Процесс экструзии пластика

Чтобы понять процесс экструзии пластика, полезно получить представление о том, что такое экструдер и как он работает. Обычно экструдер состоит из следующих частей:

• бункер , где хранится необработанный пластик
• кормящая глотка , где пластик попадает в бочку из бункера
• Подогреваемая бочка , содержащий винт приводится в движение винтовым двигателем который нагнетает материал в подающую трубу
• A перемычка , снабженные сетками для фильтрации материала и поддержания давления.
• подводящая труба , где теперь расплавленный материал выходит из цилиндра и доставляется к головке
• А умер , который придает материалу желаемый профиль экструзии.
• Отдельная система охлаждения , что способствует равномерному затвердеванию экструзии

Процесс экструзии пластика начинается с заполнения бункера твердым сырьем в виде, например, гранул или хлопьев. Материал подается самотеком через горловину в цилиндр экструдера.

Как только материал попадает в бочку, он начинает нагреваться через три или более зон нагрева. (Зоны нагрева могут быть более холодными возле горловины и более горячими возле головки, чтобы обеспечить постепенное плавление.) По мере нагрева материал одновременно проталкивается к концу головки цилиндра возвратно-поступательным шнеком, который приводится в движение мотор. Шнек и давление также выделяют тепло, поэтому сами зоны нагрева не обязательно должны быть такими же горячими, как необходимая температура экструзии.

Расплавленный пластик выходит из ствола через экран, усиленный пластиной прерывателя. Этот экран удаляет загрязняющие вещества из материала и поддерживает равномерное давление внутри ствола. Материал проходит через подводящую трубу в изготовленную на заказ матрицу, в которой вырезано отверстие, имеющее форму желаемого профиля экструзии для создания нестандартной пластиковой экструзии.

При проталкивании через матрицу материал принимает форму отверстия матрицы, завершая процесс экструзии. После полного прохождения через головку экструзионный профиль охлаждается в водяной бане или с помощью набора охлаждающих валков, вызывая его затвердевание.

Экструзионный пластик

Экструзия пластика работает с рядом различных термопластов. Эти материалы нагревают до температуры, достаточно высокой, чтобы расплавить материал, но не настолько высокой, чтобы вызвать термическое разложение. Эта температура отличается от одного экструзионного пластика к другому.

Экструзионные пластики обычно подают в экструдер в виде пластиковых гранул, подобных тем, которые используются для литья под давлением. Другие формы включают порошки, хлопья и гранулы.

Обычные экструзионные пластмассы включают:

• Полиэтилен (полиэтилен):экструдированный при температуре от 400 °C (низкая плотность) до 600 °C (высокая плотность).
• Полистирол:~450°C
• Нейлон:от 450 °C до 520 °C
• Полипропилен:~450°C
• ПВХ:от 350°C до 380°C

В некоторых случаях желаемый экструзионный пластик может представлять собой эластомер или термореактивный материал вместо термопласта.

Применения для экструзии пластика

Компании, занимающиеся экструзией пластмасс, могут изготавливать различные детали при условии, что деталь имеет постоянный профиль. Пластиковые экструзионные профили идеально подходят для изготовления труб, дверных профилей, автомобильных деталей и многого другого.

Трубы и шланги

Пластиковые трубы и трубки, иногда изготавливаемые из ПВХ или вышеупомянутых термопластов, являются распространенным применением пластиковой экструзии, поскольку они имеют простой цилиндрический профиль. Внешние желоба являются одним из примеров экструдированных труб.

Изоляция проводов

Многие термопласты обладают отличной электроизоляцией и термической стабильностью, что делает их пригодными для экструдированной изоляции и оболочки кабелей и проводов. Компании, занимающиеся экструзией пластмасс, также могут использовать для этой цели фторполимеры.

Оконные и дверные профили

Пластиковые дверные и оконные рамы отлично подходят для экструзии благодаря их непрерывному профилю и длине. ПВХ является популярным материалом для экструзии пластика и всех профилей экструзии пластика, связанных с бытовой фурнитурой.

Жалюзи

Жалюзи (жалюзи), состоящие из множества одинаковых планок, могут быть выдавлены из термопласта. Профиль обычно небольшой длины, иногда с закруглением одной стороны. Полистирол обычно используется для изготовления искусственных деревянных жалюзи.

Утепление

Компании, занимающиеся экструзией пластмасс, часто изготавливают герметизирующие изделия — например, устройства для защиты от сквозняков, чьи пластиковые экструзионные профили предназначены для плотного прилегания к дверным и оконным рамам. Каучуки — распространенный материал для защиты от атмосферных воздействий.

Дворники и швабры

Стеклоочиститель автомобиля обычно экструдирован. Экструзионный пластик может быть синтетическим каучуком, таким как этилен-пропилен-диен-метилен, или компания, занимающаяся экструзией пластика, может выполнять совместную экструзию синтетического каучука с натуральным каучуком. Лезвия ручной швабры работают так же, как дворники.

Пластмассовая экструзия и алюминиевая экструзия

Кроме термопластов возможно экструдирование алюминиевых деталей со сплошным профилем.

Преимущества использования алюминия для экструдированных деталей включают легкость, проводимость и возможность вторичной переработки, а распространенные области применения экструзии алюминия включают стержни, трубы, проволоку, трубопроводы, ограждения, гусеницы, рамы и радиаторы.

В отличие от пластиковой экструзии, экструзия алюминия может быть как горячей, так и холодной:горячая экструзия происходит при температуре от 350°C до 500°C, а холодная экструзия происходит при комнатной температуре. Узнайте больше об экструзии алюминия.

3ERP является одной из избранной группы компаний, предлагающих экструзию пластика на заказ в небольших объемах. Большинство компаний, занимающихся экструзией пластмасс, не принимают небольшие заказы, но 3ERP и наша сеть партнеров могут удовлетворить ваши потребности в прототипировании и мелкосерийном производстве. Свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатное предложение.