Oversigt
Ekstruderingsprocesserne byder på fordelene ved komplette alsidige plastbearbejdningsteknikker, der er uovertruffen i økonomisk betydning af enhver anden proces. På verdensplan er ekstruderlinjer de største omdannere af plast og kan betragtes som de vigtigste produktionsmaskiner i plastindustrien.
EKSTRADERTYPE OG KONSTRUKTION
Der er mange forskellige ekstrudertyper, der er designet til at producere den brede vifte af plastik og produkter. De meget anvendte er enkeltskrue ekstrudere og dobbeltskrue ekstrudere.
1.1 Ekstruder med tilspidsede dobbeltskruer
1.2 Ekstruder med enkeltskrue
Ved valget af størrelsen på en ekstruder og dens drivmekanisme omfatter overvejelser, der skal evalueres:
Udvalget af skruehastighedsskruer, der skal evalueres, omfatter:
(1) rækken af skruehastighedsskruer, der er nødvendige;
(2) kravet om, at skruehastigheden skal være trinløst variabel og kan kræve visse hastighedsniveauer eller flere områder;
(3) den maksimale effekt, der kræves fra drevet baseret på den plast, der skal behandles;
(4) påkrævet forhold mellem skruehastigheden og drejningsmomentet på skrueakslen;
(5) om maskinen skal bruges til et enkelt eller flere produkter. Drevene består af motor- eller remtræk, som er forbundet med skruerne gennem systemer som dobbeltreduktionsgear. Remtræk bruges til de mindre maskiner. Drevene forenkler transformationen af høje motorhastigheder til lavere hastigheder og højt drejningsmoment, der kræves for at betjene og styre skruerne.
BETJENING AF EKSTRADER
Maskindrift kan foregå i tre trin. Det første trin kræver betjening af ekstruderen til opvarmning med driftsindstillinger af opstrøms- og nedstrømsudstyr. Det næste trin involverer at indstille de nødvendige forarbejdningsbetingelser for at opfylde produktkravene til den laveste pris. Den sidste fase er afsat til finjustering og problemløsning af hele linjen. En vellykket operation kræver nøje opmærksomhed på mange detaljer, såsom smeltekvaliteten, temperaturprofilen, der er tilstrækkelig til at smelte, men som ikke nedbryder plasten, produktion af et minimum af skrot og procedurer for opstart og nedlukning, der ikke vil ( eller minimer)
nedbryde plastikken. Figur 1.8 viser eksempler på temperatur
profiler til forskellige plasttyper.
BEHANDLING AF PLAST
En ekstruder er en kombination af skruetransportør og kompressor. Som transportør fungerer den mekanisk som 'skruer' sig selv bagud. Da selve skruen bliver på ét sted, bevæger plastikken sig og presses ud gennem matricen. Da plasten er tyktflydende og udvikler friktionsmodstand mod strømning, kræves der strøm til at dreje skruen. Som kompressor flytter skruen fast plast (piller osv.) indledningsvis og gradvist smelter plastikken. I det faste stadie er det tættere, især den krystallinske plast; med denne plast eksisterer luftrum med det resultat, at de har en lav rumvægt (vægt pr. volumen). Skruen komprimerer det massive plastik sammen. Med denne trykpåvirkning tager luften normalt den mindste modstandsvej og skubbes tilbage ud af fødeåbningen. Hvis der er luft tilbage i smelten, kan den frigives, når smelten forlader matricen, uden at produktet beskadiges, eller det kan forblive i produktet som en forurening.
EKSTRADER VARME OG KØLING PROFIL
Eksempler på smeltetemperaturer i en ekstruder
Varme til blødgøring af plasten tilføres på to måder: ved ekstern tøndeopvarmning og interne friktionskræfter, der frembringes på plasten på grund af metalskruens virkning i metaltønden. Mængden af en sådan friktionsvarme tilført er mærkbar. I mange ekstruderingsoperationer repræsenterer det det meste af den samlede varme, der leveres til plasten. Elektricitet, væske såsom damp eller varm olie kan bruges. Elektrisk opvarmning foretrækkes generelt, fordi den er den mest bekvemme, reagerer hurtigt, nemmest at justere, nem at rengøre, kræver et minimum af vedligeholdelse, dækker et meget større temperaturområde og generelt er den billigste i forhold til initialinvesteringer.
HJÆLPEMIDDEL
Nedstrøms for formen bruges forskellige typer startudstyr til at opfylde forskellige produktkrav. De omfatter dimensioneringsarmaturer, køletanke, spoleanordninger, linjehastighedskontroller (mekaniske, elektriske og/eller soniske), spændingskontroller (capstans osv.), trækanordninger (larve, klemruller, modsatte bevægelige bælter osv.), skæremaskiner in-line, opsamlingsudstyr (trug, tanke, stablere osv.), postforming, hurtige startruller og så videre.
ENERGIBESPARELSE
Figur 1.3 Eksempler på energitab fra en ekstruder
Når man undersøger forbrugt eller tabt energi, er det udstyr, der bruges i hele produktionslinjen, såvel som plastik involveret. Der er en vedvarende indsats fra vores POLYTECH planstiske maskineri, for at reducere energiforbruget såvel som energitab. Figur 1.3 er
et eksempel på hvor energi/varmetab fra en ekstruder opstår.
I sammenligning med andre materialer har plast det laveste specifikke energibehov til deres fremstilling (fig. 1.4), fremstillingsprodukter og det laveste energiforbrug til genanvendelse. Energibesparelse kan overvejes i ekstruderingen såvel som den overordnede plastindustri fra flere synsvinkler, der går fra produktion af plast til forarbejdning til genanvendelse af produkter. I stort set alle evalueringer sparer eller reducerer udnyttelse af plast energibehovet. I biler, fly og andre transportmidler reducerer den stigende brug af plast vægt og brændstofforbrug; et eksempel er udskiftning af den lille whisky
Flasker ombord på fly med ekstruderede blæsestøbte plastikflasker i stedet for glas, hvilket resulterer i masser af brændstofenergi, der spares. Brug af plast i byggeriet sparer energi via isoleringsgevinster. Også blot at sende de lettere plastprodukter sparer energi.
Figur 1.4 Energikrav til forskellige materialer.
FREMGANG I EKSTRUSIONSPROCESSEN
Fra denne begyndelse er fremskridt inden for plast blevet efterfulgt af fremskridt inden for ekstruderingsudstyr. Med al denne handling har vi Polytech plastic machinaery co., Ltd været omfattende arbejde inden for rheologi og termodynamik for bedre at forstå processen med at ekstrudere plast og andre materialer. Resultaterne fortsætter med at øge produktionshastighederne, øge mængden af kontrol over ekstruderingsvariablerne og/eller reducere omkostningerne. Der er fortsat store udviklinger inden for forfining af eksisterende ekstruderingsmetoder.