Utoaji wa plastiki ni mchakato wa utengenezaji wa kiasi kikubwa ambapo plastiki mbichi inayeyushwa na kuunda wasifu unaoendelea. Uchimbaji huzalisha vitu kama vile bomba/mirija, mikanda ya hali ya hewa, uzio, reli za sitaha, fremu za dirisha, filamu za plastiki na shuka, mipako ya thermoplastic na insulation ya waya.
Utaratibu huu huanza kwa kulisha nyenzo za plastiki (pellets, granules, flakes au poda) kutoka kwenye hopper hadi kwenye pipa ya extruder. Nyenzo huyeyuka hatua kwa hatua na nishati ya mitambo inayotokana na screws za kugeuza na hita zilizopangwa kando ya pipa. Polima iliyoyeyushwa kisha inalazimishwa kuwa kificho, ambacho hutengeneza polima kuwa umbo ambalo huwa gumu wakati wa kupoeza.
HISTORIA
Utoaji wa bomba
Watangulizi wa kwanza wa extruder ya kisasa ilitengenezwa mwanzoni mwa karne ya 19. Mnamo 1820, Thomas Hancock aligundua "masticator" ya mpira iliyoundwa kurejesha mabaki ya mpira iliyochakatwa, na mnamo 1836 Edwin Chaffee alitengeneza mashine ya roller mbili ili kuchanganya viungio kwenye mpira. Extrusion ya kwanza ya thermoplastic ilikuwa mwaka wa 1935 na Paul Troester na mke wake Ashley Gershoff huko Hamburg, Ujerumani. Muda mfupi baadaye, Roberto Colombo wa LMP alitengeneza skrubu za kwanza za skrubu pacha nchini Italia.
MCHAKATO
Katika extrusion ya plastiki, malighafi ya kiwanja kwa kawaida huwa katika mfumo wa nurdles (shanga ndogo, mara nyingi huitwa resin) ambayo ni mvuto kutoka kwa hopa iliyowekwa juu hadi kwenye pipa la extruder. Viungio kama vile rangi na vizuizi vya UV (katika hali ya kioevu au ya pellet) mara nyingi hutumiwa na vinaweza kuchanganywa kwenye resini kabla ya kuwasili kwenye hopa. Mchakato huo unafanana sana na ukingo wa sindano ya plastiki kutoka kwa teknolojia ya extruder, ingawa hutofautiana kwa kuwa kawaida ni mchakato unaoendelea. Ingawa pultrusion inaweza kutoa profaili nyingi zinazofanana kwa urefu unaoendelea, kwa kawaida kwa uimarishaji ulioongezwa, hii inafanikiwa kwa kuvuta bidhaa iliyokamilishwa kutoka kwa kufa badala ya kutoa kuyeyuka kwa polima kupitia kufa.
Nyenzo huingia kupitia koo la malisho (uwazi karibu na nyuma ya pipa) na hugusana na skrubu. skrubu inayozunguka (kwa kawaida kugeuka kwa mfano 120 rpm) hulazimisha shanga za plastiki mbele kwenye pipa lenye joto. Joto la joto la extrusion linalohitajika ni mara chache sawa na joto la kuweka la pipa kutokana na joto la viscous na madhara mengine. Katika michakato mingi, wasifu wa kupokanzwa huwekwa kwa pipa ambayo kanda tatu au zaidi za heater zinazodhibitiwa na PID hatua kwa hatua huongeza joto la pipa kutoka nyuma (ambapo plastiki inaingia) mbele. Hii huruhusu shanga za plastiki kuyeyuka polepole zinaposukumwa kupitia kwenye pipa na kupunguza hatari ya joto kupita kiasi ambalo linaweza kusababisha uharibifu katika polima.
Joto la ziada huchangiwa na shinikizo kubwa na msuguano unaofanyika ndani ya pipa. Kwa kweli, ikiwa laini ya extrusion inaendesha vifaa fulani haraka vya kutosha, hita zinaweza kuzimwa na halijoto ya kuyeyuka ikidumishwa na shinikizo na msuguano pekee ndani ya pipa. Katika vifaa vingi vya kutolea nje, mashabiki wa kupoeza huwapo ili kuweka halijoto chini ya thamani iliyowekwa ikiwa joto nyingi huzalishwa. Ikiwa upoaji wa kulazimishwa hautoshi basi jaketi za kupoeza za kutupwa hutumika.
Extruder ya plastiki iliyokatwa kwa nusu ili kuonyesha vipengele
Mbele ya pipa, plastiki iliyoyeyuka huacha skrubu na kusafiri kupitia pakiti ya skrini ili kuondoa uchafu wowote kwenye kuyeyuka. Skrini zinaimarishwa na sahani ya kuvunja (puck ya chuma yenye nene yenye mashimo mengi iliyopigwa kupitia hiyo) kwa kuwa shinikizo katika hatua hii linaweza kuzidi psi 5,000 (34 MPa). Kifurushi cha skrini/kivunja sahani pia hutumika kuunda shinikizo la nyuma kwenye pipa. Shinikizo la nyuma linahitajika kwa kuyeyuka kwa usawa na kuchanganya vizuri kwa polima, na ni kiasi gani cha shinikizo kinachozalishwa kinaweza "kupunguzwa" kwa kutofautiana kwa muundo wa pakiti ya skrini (idadi ya skrini, ukubwa wao wa weave ya waya, na vigezo vingine). Mchanganyiko huu wa kivunja sahani na pakiti ya skrini pia huondoa "kumbukumbu ya mzunguko" ya plastiki iliyoyeyuka na kuunda badala yake, "kumbukumbu ya longitudinal".
Baada ya kupita kwa njia ya sahani mhalifu plastiki kuyeyuka huingia kufa. Kifa ndicho kinachoipa bidhaa ya mwisho wasifu wake na lazima iundwe ili plastiki iliyoyeyushwa itiririke sawasawa kutoka kwa wasifu wa silinda hadi umbo la wasifu wa bidhaa. Mtiririko usio sawa katika hatua hii unaweza kutoa bidhaa iliyo na mikazo isiyohitajika katika sehemu fulani kwenye wasifu ambayo inaweza kusababisha kupigana wakati wa kupoeza. Aina mbalimbali za maumbo zinaweza kuundwa, zimezuiliwa kwa wasifu unaoendelea.
Bidhaa lazima sasa ipozwe na hii kawaida hupatikana kwa kuvuta extrudate kupitia umwagaji wa maji. Plastiki ni vihami vyema vya joto na kwa hiyo ni vigumu kupoa haraka. Ikilinganishwa na chuma, plastiki hupitisha joto lake mara 2,000 polepole zaidi. Katika bomba au mstari wa kutolea nje wa bomba, umwagaji wa maji uliofungwa hutekelezwa kwa utupu unaodhibitiwa kwa uangalifu ili kuzuia mirija iliyoyeyushwa na ambayo bado imeyeyushwa isibomoke. Kwa bidhaa kama vile karatasi ya plastiki, upoaji unapatikana kwa kuvuta kupitia seti ya safu za baridi. Kwa filamu na karatasi nyembamba sana, baridi ya hewa inaweza kuwa na ufanisi kama hatua ya awali ya baridi, kama katika extrusion ya filamu iliyopulizwa.
Extruders za plastiki pia hutumika sana kuchakata taka za plastiki zilizorejeshwa au malighafi nyingine baada ya kusafisha, kupanga na/au kuchanganya. Nyenzo hii kwa kawaida hutolewa ndani ya nyuzi zinazofaa kukatwa kwenye ushanga au hisa ya pellet ili kutumia kama kitangulizi kwa usindikaji zaidi.
KUBUNI Screw
Kuna kanda tano zinazowezekana kwenye screw ya thermoplastic. Kwa kuwa istilahi haijasanifishwa katika tasnia, majina tofauti yanaweza kurejelea kanda hizi. Aina tofauti za polima zitakuwa na miundo tofauti ya skrubu, nyingine bila kujumuisha kanda zote zinazowezekana.
Screw rahisi ya extrusion ya plastiki
Extruder screws Kutoka Boston Matthews
Screw nyingi zina kanda hizi tatu:
● Eneo la malisho (pia huitwa eneo la kusambaza yabisi): eneo hili hulisha resini kwenye tundu la kutolea nje, na kina cha chaneli kwa kawaida huwa sawa katika eneo lote.
● Eneo la kuyeyuka (pia huitwa eneo la mpito au mgandamizo): polima nyingi huyeyushwa katika sehemu hii, na kina cha chaneli hupungua polepole.
● Eneo la kupima (pia huitwa eneo la kusambaza melt): ukanda huu huyeyusha chembe za mwisho na huchanganyika na halijoto sawa na muundo. Kama eneo la malisho, kina cha kituo hakibadilika katika eneo hili lote.
Kwa kuongeza, screw (ya hatua mbili) iliyo na hewa ina:
● Eneo la mtengano. Katika eneo hili, karibu theluthi mbili chini ya skrubu, chaneli huingia ndani kwa ghafla, ambayo hupunguza shinikizo na kuruhusu gesi zozote zilizonaswa (unyevu, hewa, vimumunyisho, au viitikio) kutolewa kwa utupu.
● Eneo la upimaji wa pili. Eneo hili ni sawa na eneo la kwanza la kupima mita, lakini kwa kina cha channel. Inatumikia kukandamiza kuyeyuka ili kuipata kupitia upinzani wa skrini na kufa.
Mara nyingi urefu wa skrubu hurejelewa kwa kipenyo chake kama uwiano wa L:D. Kwa mfano, skrubu ya kipenyo cha inchi 6 (milimita 150) saa 24:1 itakuwa na urefu wa inchi 144 (futi 12), na ifikapo 32:1 ina urefu wa inchi 192 (futi 16). Uwiano wa L:D wa 25:1 ni wa kawaida, lakini baadhi ya mashine hupanda hadi 40:1 kwa kuchanganya zaidi na kutoa zaidi kwa kipenyo cha skrubu sawa. skrubu za hatua mbili (zilizo na hewa) kwa kawaida huwa 36:1 ili kuhesabu kanda mbili za ziada.
Kila eneo lina vifaa vya thermocouples moja au zaidi au RTDs kwenye ukuta wa pipa kwa udhibiti wa joto. "Wasifu wa joto" yaani, hali ya joto ya kila eneo ni muhimu sana kwa ubora na sifa za extrudate ya mwisho.
VIFAA VYA KAWAIDA VYA UCHUAJI
Bomba la HDPE wakati wa extrusion. Nyenzo za HDPE zinakuja kutoka kwa hita, ndani ya kufa, kisha kwenye tanki ya kupoeza. Bomba hili la mfereji wa Acu-Power limetolewa kwa pamoja - nyeusi ndani na koti nyembamba ya chungwa, ili kuteua nyaya za nguvu.
Nyenzo za kawaida za plastiki ambazo hutumiwa katika upanuzi ni pamoja na: polyethilini (PE), polipropen, asetali, akriliki, nailoni (polyamidi), polystyrene, kloridi ya polyvinyl (PVC), acrylonitrile butadiene styrene (ABS) na polycarbonate.[4] ]
KUFA AINA
Kuna aina mbalimbali za dies kutumika katika extrusion plastiki. Ingawa kunaweza kuwa na tofauti kubwa kati ya aina za kufa na uchangamano, zote hufa huruhusu upenyezaji unaoendelea wa kuyeyuka kwa polima, kinyume na usindikaji usioendelea kama vile ukingo wa sindano.
Extrusion ya filamu iliyopulizwa
Pigo extrusion ya filamu ya plastiki
Utengenezaji wa filamu ya plastiki kwa bidhaa kama vile mifuko ya ununuzi na karatasi inayoendelea hupatikana kwa kutumia laini ya filamu iliyopulizwa.
Utaratibu huu ni sawa na mchakato wa kawaida wa extrusion hadi kufa. Kuna aina tatu kuu za dies zinazotumiwa katika mchakato huu: annular (au crosshead), buibui, na ond. Annular dies ni rahisi zaidi, na hutegemea njia ya kuyeyuka ya polima karibu na sehemu nzima ya msalaba wa kufa kabla ya kuondoka kwenye kufa; hii inaweza kusababisha mtiririko usio sawa. Buibui hufa hujumuisha mandrel ya kati iliyounganishwa na pete ya nje ya kufa kupitia idadi ya "miguu"; wakati mtiririko ni zaidi ya ulinganifu kuliko katika annular dies, idadi ya mistari weld ni zinazozalishwa ambayo kudhoofisha filamu. Spiral dies huondoa suala la mistari ya weld na mtiririko wa asymmetrical, lakini ni ngumu zaidi.
Kuyeyuka hupozwa kwa kiasi fulani kabla ya kuacha kufa ili kutoa bomba dhaifu la nusu-imara. Kipenyo cha bomba hili hupanuliwa kwa haraka kupitia shinikizo la hewa, na bomba hutolewa juu na rollers, ikinyoosha plastiki katika pande zote mbili za kupita na kuchora. Kuchora na kupiga husababisha filamu kuwa nyembamba kuliko bomba la extruded, na pia kwa upendeleo hupatanisha minyororo ya polymer ya molekuli katika mwelekeo ambao unaona matatizo mengi ya plastiki. Ikiwa filamu imechorwa zaidi kuliko inavyopulizwa (kipenyo cha mwisho cha bomba kiko karibu na kipenyo kilichotolewa) molekuli za polima zitaunganishwa sana na mwelekeo wa kuchora, na kutengeneza filamu yenye nguvu katika mwelekeo huo, lakini dhaifu katika mwelekeo wa kupita. . Filamu ambayo ina kipenyo kikubwa zaidi kuliko kipenyo kilichopanuliwa itakuwa na nguvu zaidi katika mwelekeo wa kupita, lakini chini ya mwelekeo wa kuchora.
Kwa upande wa polyethilini na polima zingine za nusu fuwele, filamu inapopoa hung'aa kwenye kile kinachojulikana kama mstari wa barafu. Filamu inapoendelea kupoa, huchorwa kupitia seti kadhaa za roller za nip ili kuisambatisha kwenye neli-lay-flat, ambazo zinaweza kuchujwa au kukatwa katika safu mbili au zaidi za karatasi.
Utoaji wa karatasi/filamu
Utoaji wa karatasi/filamu hutumika kutoa karatasi za plastiki au filamu ambazo ni nene sana haziwezi kupulizwa. Kuna aina mbili za dies kutumika: T-umbo na hanger kanzu. Madhumuni ya hizi dies ni kuelekeza upya na kuongoza mtiririko wa polima kuyeyuka kutoka kwa pato moja la duara kutoka kwa extruder hadi mtiririko mwembamba, wa sayari tambarare. Katika aina zote mbili za kufa huhakikisha mtiririko thabiti, sawa katika eneo lote la sehemu ya msalaba wa kufa. Upoezaji kwa kawaida ni kwa kuvuta safu ya safu za kupoeza (kalenda au "baridi"). Katika upanuzi wa laha, safu hizi hazitoi tu ubaridi unaohitajika bali pia huamua unene wa karatasi na umbile la uso.[7] Mara nyingi upenyezaji-shirikishi hutumiwa kuweka tabaka moja au zaidi juu ya nyenzo ya msingi ili kupata sifa mahususi kama vile ufyonzaji wa UV, umbile, ukinzani wa upenyezaji wa oksijeni, au kuakisi nishati.
Mchakato wa kawaida wa baada ya extrusion kwa hisa ya karatasi ya plastiki ni thermoforming, ambapo karatasi huwashwa hadi laini (plastiki), na hutengenezwa kupitia mold katika sura mpya. Wakati utupu unatumiwa, hii mara nyingi hufafanuliwa kama kutengeneza utupu. Mwelekeo (yaani uwezo/ msongamano unaopatikana wa laha unaoweza kuvutwa kwenye ukungu ambao unaweza kutofautiana kwa kina kutoka inchi 1 hadi 36 kwa kawaida) ni muhimu sana na huathiri sana nyakati za kutengeneza mizunguko kwa plastiki nyingi.
Utoaji wa neli
Mirija iliyopanuliwa, kama vile mabomba ya PVC, hutengenezwa kwa kutumia mirija inayofanana sana na inayotumika katika utoboaji wa filamu uliopulizwa. Shinikizo chanya linaweza kutumika kwa mashimo ya ndani kupitia pini, au shinikizo hasi linaweza kutumika kwa kipenyo cha nje kwa kutumia saizi ya utupu ili kuhakikisha vipimo sahihi vya mwisho. lumens ziada au mashimo inaweza kuletwa kwa kuongeza mandrels sahihi ndani kwa kufa.
Mstari wa Upanuzi wa Matibabu wa Boston Matthews
Utumizi wa mabomba ya tabaka nyingi pia huwapo ndani ya tasnia ya magari, tasnia ya mabomba na upashaji joto na tasnia ya vifungashio.
Zaidi ya jacketing extrusion
Utoaji wa koti juu ya koti huruhusu uwekaji wa safu ya nje ya plastiki kwenye waya au kebo iliyopo. Huu ni mchakato wa kawaida wa waya za kuhami joto.
Kuna aina mbili tofauti za zana za kufa zinazotumika kupaka juu ya waya, neli (au koti) na shinikizo. Katika uwekaji wa koti, kuyeyuka kwa polima haigusi waya wa ndani hadi mara moja kabla ya midomo ya kufa. Katika vifaa vya shinikizo, kuyeyuka huwasiliana na waya wa ndani muda mrefu kabla ya kufikia midomo ya kufa; hii inafanywa kwa shinikizo la juu ili kuhakikisha kujitoa vizuri kwa kuyeyuka. Ikiwa mawasiliano ya karibu au kushikamana inahitajika kati ya safu mpya na waya zilizopo, zana ya shinikizo hutumiwa. Ikiwa kujitoa hakutakiwi/lazima, zana za kuweka koti hutumiwa badala yake.
Utoaji wa pamoja
Coextrusion ni extrusion ya tabaka nyingi za nyenzo kwa wakati mmoja. Aina hii ya extrusion hutumia extruder mbili au zaidi kuyeyuka na kutoa upitishaji wa sauti wa kutosha wa plastiki tofauti za viscous kwenye kichwa kimoja cha extrusion (kufa) ambacho kitatoa nyenzo katika fomu inayotakiwa. Teknolojia hii hutumiwa kwenye michakato yoyote iliyoelezwa hapo juu (filamu iliyopigwa, overjacketing, neli, karatasi). Unene wa safu hudhibitiwa na kasi ya jamaa na saizi ya vifaa vya kutolea nje vya mtu binafsi.
5 :5 Upanuzi wa tabaka shirikishi wa bomba la "kubana" la vipodozi
Katika hali nyingi za ulimwengu halisi, polima moja haiwezi kukidhi mahitaji yote ya programu. Utoaji wa mchanganyiko huruhusu nyenzo iliyochanganyika kutolewa, lakini upanuzi mshikamano huhifadhi nyenzo tofauti kama tabaka tofauti katika bidhaa iliyotolewa, kuruhusu uwekaji ufaao wa nyenzo zenye sifa tofauti kama vile upenyezaji wa oksijeni, uimara, ukakamavu na ukinzani wa kuvaa.
Mipako ya extrusion
Mipako ya kuzidisha ni kutumia mchakato wa kupulizwa au wa kutupwa ili kupaka safu ya ziada kwenye safu iliyopo ya karatasi, foil au filamu. Kwa mfano, mchakato huu unaweza kutumika kuboresha sifa za karatasi kwa kuipaka na polyethilini ili kuifanya iwe sugu zaidi kwa maji. Safu iliyopanuliwa pia inaweza kutumika kama gundi kuleta vifaa vingine viwili pamoja. Tetrapak ni mfano wa kibiashara wa mchakato huu.
COMPOUND EXTRUSIONS
Mchanganyiko wa extrusion ni mchakato unaochanganya polima moja au zaidi na viungio ili kutoa misombo ya plastiki. Milisho inaweza kuwa pellets, poda na/au vimiminika, lakini bidhaa kwa kawaida huwa katika umbo la pellet, ili kutumika katika michakato mingine ya kutengeneza plastiki kama vile kutolea nje na ukingo wa sindano. Kama ilivyo kwa extrusion ya kitamaduni, kuna anuwai ya saizi za mashine kulingana na utumaji na upitishaji unaotaka. Ingawa extruders moja au mbili-screw inaweza kutumika katika extrusion jadi, umuhimu wa mchanganyiko wa kutosha katika kuchanganya extrusion hufanya extruders pacha-screw wote lakini lazima.
AINA ZA EXTRUDER
Kuna aina mbili ndogo za extruder za skrubu pacha: zinazozunguka na zinazozunguka. Nomenclature hii inarejelea mwelekeo jamaa kila skrubu inazunguka ikilinganishwa na nyingine. Katika hali ya kuzungusha kwa pamoja, skrubu zote mbili zinazunguka kisaa au kinyume cha saa; katika mzunguko wa kukabiliana, skrubu moja inazunguka kisaa huku nyingine ikizunguka kinyume cha saa. Imeonyeshwa kuwa, kwa eneo fulani la sehemu ya msalaba na kiwango cha kuingiliana (kuingiliana), kasi ya axial na kiwango cha kuchanganya ni cha juu katika extruders pacha zinazozunguka. Walakini, mkusanyiko wa shinikizo ni wa juu zaidi katika vifaa vya kutolea nje vinavyozunguka. Muundo wa skrubu kwa kawaida ni wa msimu kwa kuwa vipengele mbalimbali vya kuwasilisha na kuchanganya hupangwa kwenye vishimo ili kuruhusu urekebishaji wa haraka wa mabadiliko ya mchakato au uingizwaji wa vipengele vya mtu binafsi kutokana na kuvaa au uharibifu wa babuzi. Ukubwa wa mashine huanzia ndogo kama 12 mm hadi kubwa kama 380mm
FAIDA
Faida kubwa ya extrusion ni kwamba profaili kama vile bomba zinaweza kufanywa kwa urefu wowote. Ikiwa nyenzo ni ya kutosha kubadilika, mabomba yanaweza kufanywa kwa urefu mrefu hata kuunganisha kwenye reel. Faida nyingine ni extrusion ya mabomba na coupler jumuishi ikiwa ni pamoja na muhuri wa mpira.
Muda wa kutuma: Feb-25-2022
