Ekstruusio on suuren volyymin valmistusprosessi.Muovimateriaali sulatetaan lämmön avulla ja suulakepuristetaan muotin läpi haluttuun muotoon.Sylinterimäinen pyörivä ruuvi asetetaan piipun sisään, joka pakottaa sulan muovimateriaalin ulos muotin läpi.Ekstrudoitu materiaali saa muotonsa muotin poikkileikkauksen mukaan.
Toimintaperiaate
Tässä prosessissa pellettien tai rakeiden muodossa olevaa muovimateriaalia syötetään painovoimalla ylhäältä asennetusta suppilosta tynnyriin.Suppilossa voidaan sekoittaa lisäaineita, kuten väriaineita ja ultravioletti-inhibiittoreita (nestemäisessä tai pellettimuodossa).Muovimateriaali tulee sisään syöttökurkun kautta ja joutuu kosketukseen pyörivän ruuvin kanssa.Pyörivä ruuvi työntää muovihelmet eteenpäin piippuun.Tynnyri lämmitetään lämpöelementeillä muovin sulamislämpötilaan asti.Lämmityselementtejä käytetään siten, että tynnyrin lämpötila nousee vähitellen takaa eteenpäin.Pyörivässä ruuvissa on kolme mahdollista vyöhykettä eli syöttövyöhyke, sulatusvyöhyke ja annostelualue.Syöttöalueella muovihelmet sulavat vähitellen, kun ne työnnetään tynnyrin läpi.Muovimateriaali sulaa kokonaan sulamisvyöhykkeellä.Termostaattia käytetään pitämään tynnyrin sisälämpötila.Muovien ylikuumeneminen tulee minimoida, mikä voi aiheuttaa materiaalin ominaisuuksien huonontumista.Jäähdytystuuletinta tai vesijäähdytysjärjestelmää käytetään pitämään tynnyrin lämpötila prosessin aikana.Tynnyrin etuosassa sula muovi poistuu ruuvista ja kulkee seulapaketin läpi poistaakseen sulassa muovissa olevat epäpuhtaudet.Seinäkkeet on vahvistettu katkaisulevyllä.Katkaisulevykokoonpano toimii myös vastapaineen luomisessa piippuun.Vastapaine takaa tasaisen sulamisen ja sulan muovimateriaalin oikean sekoittumisen tynnyriin.Kulkittuaan murtolevyn läpi sula muovi menee suulakkeeseen.Suulake antaa halutun muodon muovituotteelle.Epätasainen sulan muovin virtaus aiheuttaisi ei-toivottuja jännityksiä muovituotteeseen.Nämä jännitykset voivat aiheuttaa vääntymistä sulan muovin jähmettymisen jälkeen.Muovit ovat erittäin hyviä lämmöneristimiä ja siksi niitä on erittäin vaikea jäähdyttää nopeasti.Muovituote jäähdytetään vetämällä jäähdytystelojen läpi.
Ekstruusioprosessin parametrit
Ennen ekstruusioprosessia on otettava huomioon viisi tärkeää prosessiparametria:
- Muovin sulamislämpötila
- Ruuvin nopeus
- Puristuspaine vaaditaan
- Käytetyt muottityypit
- Jäähdytysaine
Ruuvin muotoilu:
Ruuvin muotoilu on tärkeä muovin käsittelyssä.Sillä on pääasiassa kolme erilaista toimintoa: nimittäin syöttömekanismi;muovin tasainen sulaminen ja sekoittuminen ja lopuksi se muodostaa puristeen työntämään sulan materiaalin muotin läpi.Ruuvin pituutta (L) viitataan sen halkaisijaan (D) L/D-suhteena.Yleensä L/D-suhdetta käytetään 24:1:nä, mutta sekoituksen ja tehon lisäämiseksi se voi nousta jopa 32:1:een.Ruuvin pituudessa on kolme mahdollista vyöhykettä eli syöttövyöhyke, sulatusvyöhyke ja annostelualue.(a) Syöttöalue: Tällä alueella hartsi työnnetään suppilosta tynnyriin ja kanavan syvyys on vakio.(b) Sulamisvyöhyke: Muovimateriaali sulaa ja kanavan syvyys pienenee asteittain.Sitä kutsutaan myös siirtymä- tai pakkausvyöhykkeeksi.(c) Annostelualue: Sula muovi sekoitetaan tasaisessa lämpötilassa ja paineessa ja viedään eteenpäin suulakkeen läpi.Kanavan syvyys on vakio koko tällä vyöhykkeellä.
Postitusaika: 10.1.2019