پروفایل های پلاستیکی شکل های مختلفی را تصور کنید، از قاب پنجره و مهر خودرو تا قطعات پزشکی دقیق.پاسخ اغلب در یک فرآیند بسیار کارآمد و متنوع به نام قالب گذاری پلاستیکی استاین مقاله اصول، تجهیزات، پارامترهای فرآیند و استراتژی های بهینه سازی اکستروزن پلاستیک را بررسی می کند و یک راهنمای حرفه ای جامع را ارائه می دهد.
Plastic extrusion molding is a continuous manufacturing process where thermoplastic or thermosetting plastics are melted and forced through a shaped die under pressure to produce profiles with consistent cross-sectionsاصول اساسی شبیه فشرده سازی خمیر دندان است، اگرچه این فرآیند بسیار پیچیده تر است، شامل کنترل دمای، تنظیم فشار، پلاستیک سازی مواد و سایر عوامل حیاتی است.استخراج به طور گسترده ای برای تولید لوله استفاده می شود، میله ها، پروفایل ها، ورق ها، فیلم ها و پوشش های سیم، تقریباً تمام دسته های محصولات پلاستیکی را پوشش می دهد.
یک سیستم اکستروزن معمولی شامل اجزای کلیدی زیر است:
قلب این دستگاه در پیچ و بشکه آن قرار دارد. پیچ در داخل بشکه می چرخد، پلاستیک را حمل می کند، فشرده می کند، ذوب می کند و یکنواخت می کند قبل از اینکه از طریق قالب فشار دهد.بشکه یک فضای بسته برای پیچ فراهم می کند و شامل سیستم های گرمایش / خنک کننده برای تنظیم دمای.
-
طراحی پیچ:پیچ مهمترین جزء است که به طور مستقیم بر کارایی و کیفیت محصول تاثیر می گذارد. یک پیچ استاندارد دارای سه منطقه است:
- منطقه تغذیه:گلوله های پلاستیکی جامد را دریافت می کند و آنها را به جلو منتقل می کند.
- منطقه فشرده سازی:به تدریج پلاستیک را فشرده می کند، تراکم آن افزایش می یابد و ذوب شدن را آغاز می کند. عمق پرواز به تدریج کاهش می یابد.
- منطقه اندازه گیری:درجه حرارت ذوب / فشار را همسان می کند و خروجی را کنترل می کند. عمق پرواز ثابت اطمینان از اکستروژن پایدار را تضمین می کند.
- نسبت طول به قطر (L/D):نسبت L / D بالاتر (به عنوان مثال ، 30: 1) باعث بهبود خروجی و یکنواخت ذوب می شود اما هزینه ها را افزایش می دهد. برای مواد تخصصی مانند Elastron TPE / TPV ، L / D 18: 1 ~ 24: 1 با نسبت فشرده سازی 2.5 3 است.5 توصیه می شودپیچ های مانع برای محصولات سری V Elastron ترجیح داده می شوند.
مروارید شکل و ابعاد محصول را تعیین می کند ، که کاهش مواد ، ویژگی های جریان و هندسه را در بر می گیرد. مروارید ها به طور معمول شامل کانال های ورودی ، مسیرهای جریان و بخش های اندازه گیری می شوند.
پروفایل های اکستروز شده نیاز به خنک سازی کنترل شده (آب یا هوا) برای حفظ ثبات ابعاد دارند.
سیستم های اضافی شامل واحدهای خارج (برای کشیدن extrudates) ، برش، خشک کن، تغذیه و مخلوط کننده است.
پارامترهای کلیدی که بر کیفیت و بهره وری تاثیر می گذارند:
- درجه حرارت:مناطق بشکه و دمای مات باید به دقت کنترل شود. TPE های Elastron برای پلاستیزاسیون مناسب نیاز به برش متوسط تا بالا دارند.
- سرعت پیچ:بر عملکرد و سرعت برش تاثیر می گذارد. سرعت بیش از حد می تواند کیفیت ذوب را کاهش دهد.
- فشار اکستروژن:باید جریان مواد را بدون ایجاد تغییر شکل ایجاد کند.
- سرعت پرتاب:با سرعت اکستروژن هماهنگ برای جلوگیری از کشش یا خم شدن.
- نرخ خنک کننده:بر شفافيت و ثبات ابعاد تاثیر ميذاره
طراحی موفقیت آمیز مچ به موارد زیر می پردازد:
- خواص مواد (سفتی، انقباض)
- پیچیدگی پروفایل
- تراز جریان برای جلوگیری از رکود
- تنظیم شکاف
- بهره وری خنک کننده
صفحه های فیلتر (به عنوان مثال، صفحه های شکافی با 20 × 40 میش) ناخالصی ها را از بین می برند، پایان سطح را بهبود می بخشند و یکنواخت ذوب را با افزایش فشار معکوس افزایش می دهند.
مسائل رایج عبارتند از:
- خشکی سطح:با استفاده از دمای ذوب بالاتر و یا مرطوب شده.
- تغییر ابعاد:ثبات دمای / فشار یا تنظیم کشش.
- حباب ها:مواد را خشک کنید یا دمای ذوب را کاهش دهید.
- شکستن:تغییر سرعت خنک کننده یا محصولات گرمایش.
این استالستومرهای ترموپلاستیک نیاز به:
- برش کنترل شده (بالاتر برای سری V)
- پروفایل های دمای دقیق
- پیچ های مانع برای پلاستیک سازی بهینه
- فیلتر کردن موثر
پیشرفت های جدید شامل:
- استخراج هوشمند با سنسورهای IoT
- میکرو اکستروژن دقیق
- مواد و فرایندهای سازگار با محیط زیست
- اکستروژن چند لایه ای
- چاپ 3D با اکستروزن
قالب بندی استروژن پلاستیکی شامل علوم مواد، مهندسی مکانیک و کنترل فرآیند است.تسلط بر پیچیدگی های آن به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا با محصولات با عملکرد بالا نیازهای در حال تغییر بازار را برآورده کنند.
