Kunststoff -Extruder sind Kernausrüstungen in der Kunststoffverarbeitungsindustrie, die bei der Herstellung von Produkten wie Rohren, Profilen, Filmen sowie Kabel- und Kabelbedeckungen häufig verwendet werden. Der Prozess umfasst mehrere Schritte, einschließlich Rohstoffzubereitung, Heizung und Schmelzen, Plastizieren und Extrudieren, Form und Kühlung sowie Post - Verarbeitung. Jeder Schritt hat erhebliche Auswirkungen auf die Qualität des Endprodukts. Dieser Artikel erläutert systematisch den Standardprozessfluss und die wichtigsten technischen Punkte eines Kunststoff -Extruders.
1. Rohstoffzubereitung und Vorbehandlung
Der erste Schritt im Kunststoff -Extrusionsprozess ist das Screening und die Vorbehandlung von Rohstoffen. Abhängig von den Produktanforderungen können die Rohstoffe ein einzelnes Harz (z. B. Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP)) oder eine zusammengesetzte Formulierung mehrerer Materialien (z. Rohstoffe müssen die folgenden Anforderungen erfüllen:
Reinheit: Vermeiden Sie Kontamination mit Verunreinigungen (wie Metallpartikeln und Papierabfällen), die Geräteschäden oder Produktfehler verursachen können.
Trockenheit: Hygroskopische Materialien (wie Nylon -PA und Polycarbonat -PC) sollten mehrere Stunden lang in einem Trockner bei 80 bis 1220 Grad getrocknet werden, um während der Extrusion Blasen vorzubeugen.
Mischungs Gleichmäßigkeit: Wenn die Formulierung Additive enthält, vormischen Sie den Masterbatch oder andere Additive in einem hohen - -Schippmixer, um eine einheitliche Dispersion zu gewährleisten.
Ii. Fütterungs- und Förderungsphase
Vorbehandelte Rohstoffe betreten den Extruderfass durch einen Trichter. Moderne Extruder sind häufig mit einem erzwungenen Feeder- oder Vibrationsfuttermittel ausgestattet, um eine kontinuierliche und stabile Futterrate zu gewährleisten. Wichtige Überlegungen in dieser Phase umfassen:
Futterrate -Matching: Dies muss mit der Schraubgeschwindigkeit und der Schmelzkapazität koordiniert werden, um die Akkumulation oder das Leerlauf im Lauf zu vermeiden.
Anti - Überbrückungsdesign: Die innere Wand des Trichters ist häufig mit einem Rührwerk verjüngt oder ausgestattet, um Überbrückung und Blockade aufgrund einer schlechten Fließfähigkeit zu verhindern.
III. Heizung, Schmelzen und Plastizisierung
Nachdem die Rohstoffe den Lauf betreten, werden sie allmählich geschmolzen und durch die kombinierte Wirkung der Schraubenrotation und der äußeren Erwärmung plastiziert. Dieser Prozess ist in drei Funktionszonen unterteilt:
Förderabschnitt (Fütterungsabschnitt): Die Schraube dreht sich mit niedriger Geschwindigkeit und drückt das Material nach vorne. Die Lauftemperatur ist niedrig (typischerweise 80–120 Grad), um vorzeitiges Schmelzen zu verhindern.
Druckabschnitt (Schmelzabschnitt): Die Lauftemperatur wird allmählich auf den Schmelzpunkt des Kunststoffs erhöht (z. B. ungefähr 160–180 Grad für PE). Die Schraubrillentiefe nimmt ab, erhöht die Scherkräfte und verwandelte feste Partikel in eine viskose Schmelze.
Messabschnitt (Homogenisierungsabschnitt): Die Temperatur bleibt konstant (etwas über dem Schmelzpunkt) und die Schraube arbeitet mit hoher Geschwindigkeit, um einen stabilen Schmelzdruck und eine gleichmäßige Zusammensetzung zu gewährleisten.
Wichtige technische Parameter: Lauftemperaturgradient, Schraubengeschwindigkeit (typischerweise 50–300 U / min) und Schmelzdruck (5–20 MPa) müssen gemäß den Materialeigenschaften eingestellt werden. Beispielsweise erfordert die PVC -Verarbeitung eine niedrigere Temperatur (150–180 Grad), um die thermische Zersetzung zu vermeiden.
Iv. Extrusion und Sterbeformung
Die plastische Schmelze wird durch den Würfelkopf extrudiert, um das gewünschte Kreuzung - -Abschnitt (wie runde Röhrchen oder rechteckige Profile) zu bilden. Die Design aus dem Design wirkt sich direkt auf die Produktqualität aus und muss die folgenden Anforderungen erfüllen:
Durchflusskanalbilanz: Gewährleistet einen gleichmäßigen Druck in alle Richtungen über die Schmelze, um lokalisierte Unterfüllung oder Überdruck zu vermeiden.
Temperaturregelung: Die Sterbentemperatur ist typischerweise geringfügig niedriger als die Lauftemperatur, um die Wärmeableitung auszugleichen und die Flüssigkeit aufrechtzuerhalten.
V. Kühlung und Zeichnen
Die heiße extrudierte Schmelze muss schnell abgekühlt und gebildet werden. Gemeinsame Methoden umfassen:
Wasserkühlung: Dies wird durch Eintauchen in einen Wassertank oder ein Sprühsystem (z. B. in Rohrproduktionsleitungen) erreicht. Die Kühlwassertemperatur muss basierend auf dem Material eingestellt werden (normalerweise 15–40 Grad).
Luftkühlung: Geeignet für dünne Filme oder dünne - -Mandelprodukte, unter Verwendung eines Ventilators oder Kaltbrötchen, um die Temperatur zu verringern.
In der Zwischenzeit zieht die Zeichenmaschine das Produkt mit konstanter Geschwindigkeit, um eine dimensionale Stabilität zu gewährleisten. Das Verhältnis der Zeichnungsgeschwindigkeit zu Extrusionsgeschwindigkeit (Zeichnungsverhältnis) bestimmt die Dichte und die physikalischen Eigenschaften des Produkts.
Vi. Schneiden und Post - Verarbeitung
Nach dem Abkühlen wird das Produkt mit einem Online-Cutter in Abschnitte (z. B. 6-Meter-Röhrchen) oder in Rollen (z. B. Filme, Kabel und Kabel) geschnitten. Einige Produkte erfordern eine weitere Verarbeitung, wie z. B.:
Oberflächenbehandlung: Flammenbehandlung oder Corona -Behandlung zur Verbesserung der Druck Adhäsion;
Qualitätsinspektion: Überwachung der Wandstärke mit einer Infrarotdicke oder einer Sichtprüfung auf Oberflächendefekte.
Der Kunststoff -Extrusionsprozess integriert multidisziplinäres Fachwissen (Polymermaterialienwissenschaft, Maschinenbau und Thermodynamik). Die Optimierung der Parameter in jeder Phase (z. B. Temperaturprofil und Schraubenkonfiguration) kann die Produktionseffizienz und die Produktqualität erheblich verbessern. Mit der Weiterentwicklung der intelligenten Fertigungstechnologie hat moderne Extrusionsgeräte reale Zeitüberwachung und automatische Feedback -Systeme integriert, wodurch die Kunststoffverarbeitungsbranche weiter in Richtung hoher- Präzision und umweltfreundliche Prozesse treibt.
