Ekstruuderi on mekaaninen laite, joka pakottaa sulan kestomuovimateriaalin mukautetun -muotoiltujen muotin läpi ja tuottaa jatkuvia profiileja, kuten putkia, vetoliuskoja tai filamentteja. Täydellinen muoviekstruuderi koostuu raaka-aineen syöttösuppilosta, lämmitetystä sylinterimäisestä tynnyristä, sisäisestä pyörivästä ruuvista, suutinpäästä ja alavirran jäähdytysjärjestelmästä. Polymeerisulan muotoilu sen lähtiessä muotista on yksinkertainen osa. Materiaalin pakottaminen säilyttämään tarkan geometriansa sen kulkiessaan jäähdytysvaiheen läpi on todellinen haaste konepajan käyttäjille.
Kuinka muovipuristin toimii?
Muovin suulakepuristusprosessi perustuu ensisijaisesti mekaaniseen kitkaan, ei pelkästään ulkoisiin lämmitysnauhoihin, jotka sulattavat alkuperäisen polymeerin. Ymmärtääksemme, miten muovisuulakepuristimet toimivat, käytämme TSC-kehystä: Lämpötila, leikkaus ja muotoilu. Tämä sekvenssi määrittää tarkasti, kuinka raaka-ainehiukkaset muuttuvat kovaksi lopputuotteeksi.
Vaihe 1: Lämpötila (syöttöalue)
Prosessi alkaa, kun painovoima vetää käsittelemättömät muovihiukkaset syöttösuppilosta syöttökurkkuun. Pyörivän ruuvin syöttöalue ottaa nämä hiukkaset kiinni ja siirtää ne eteenpäin piippuun. Käyttäjä asettaa ulkoisen lämmitysnauhan tällä alkualueella suhteellisen alhaiseen lämpötilaan. Tämä estää muovia sulamasta ennenaikaisesti ja tarttumasta syöttökurkkuun, mikä voi johtaa tukkeutumiseen, joka tunnetaan nimellä silta.
Vaihe 2: Leikkaus (siirtymäalue ja mittausvyöhyke)
Mekaaninen leikkaus tuottaa jopa 80 % muovin sulatukseen tarvittavasta lämmöstä. Kun ruuvi työntää hiukkaset siirtymäalueelle, ruuvin juuren halkaisija kasvaa. Tämä muotoilu painaa muovia tynnyrin seinää vasten. Hiukkasten ja metallitynnyrin välinen voimakas kitka repi polymeeriketjut ja synnytti valtavaa sisäistä lämpöä. Kun materiaali saavuttaa ruuvin päässä olevan annostelualueen, siitä on tullut tasainen, paineistettu sula, joka on valmis menemään muottiin.
Vaihe 3: Muodostaminen (muotti)
Suulake pakottaa paineistetun polymeerin sulan muodostamaan lopullisen poikkileikkauksen{0}}muodon. Sula halkeaa sisemmän tuurnan ympärille ja yhdistyy uudelleen ennen kuin se lähtee muotin huulista. Nopeuden, jolla materiaali poistuu muotista, on oltava täydellisesti yhteensopiva alavirran vetokoneen nopeuden kanssa. Tämän vetosuhteen epäsuhta venyttää materiaalia luonnottomasti ja vaarantaa profiilin rakenteellisen eheyden.
Miksi uutettu muoviprofiilini vääntyy jäähdytyksen aikana?
Muovisen poikkileikkauksen epätasainen kutistumisnopeus{0}}määrittää muodonmuutoksen vakavuuden. Kun kysyt "Miksi puristamani muoviprofiili vääntyy jäähdytyksen aikana?" Milloin, vastaus voidaan melkein aina jäljittää lämpögradienttiin. Profiilin paksuseinämäinen-osa säilyttää lämmön paljon pidempään kuin ohutseinämäinen osa.
Perussyy 1: Epäsymmetrinen supistuminen
Kun viereiset ohuet seinät ovat jo jähmettyneet, paksut seinät jatkavat jäähtymistä ja kutistumista. Paksuimmissa massoissa tämä viivästynyt supistuminen vetää ja taivuttaa fyysisesti jo ennestään kovaa, ohutseinämäistä -seinämäosaa, jolloin se poikkeaa linjauksestaan. Operaattorit ratkaisevat tämän ongelman muokkaamalla muottia sisältämään paikalliset jäähdytyskanavat muotin sisällä tai kohdistamalla suunnatun ilmavirran erityisesti profiilin paksumpiin osiin sillä hetkellä, kun profiili lähtee muotista. Paksujen ja ohuiden seinien pakottaminen saavuttamaan lasittumislämpötilansa samanaikaisesti voi poistaa taivutusvoimat.
Perimmäinen syy 2: "Stressimuisti"
Jos ekstruuderin ruuvi käyttää liiallista leikkausvoimaa, polymeeriketjut kehittävät jännitysmuistia. Monet käyttäjät pitävät muodonmuutosta virheellisesti puhtaasti alavirran jäähdytysongelmana. He säätelivät vesihauteen lämpötilaa useiden tuntien ajan tuloksetta. Tosiasia on, että vika alkaa piipun sisältä. Jos ruuvin nopeus on liian suuri, polymeeriketjut venyvät luonnottomasti ennen kuin ne tulevat muottiin. Kun muovi poistuu muotista ja tulee jäähdytyskylpyyn, venyneet ketjut yrittävät palautua takaisin alkuperäiseen rentoon tilaan. Tämä molekyylin palautuminen ilmenee lopputuotteen vakavana vääristymänä tai muodonmuutoksena. Ruuvin nopeuden vähentäminen ja piipun lämpötilan lievä nostaminen voivat vähentää tätä sisäistä jännitystä.
"Ilmavälin" säätösääntö
Tarkka muotin päätypinnan ja ensimmäisen vesijäähdytyskylvyn välinen etäisyys - eli ilmarako määrittää profiilin välittömän pintajännityksen. Äskettäin tekemämme epäsymmetristen jäykkien PVC-ikkunoiden kehystestaukset osoittivat selkeän yhteyden ilmaraon pituuden ja vääntymisen välillä.
Teimme jatkuvan profiilin, jossa 2 mm ohut seinämä liitettiin 5 mm paksuun alustaan. Normaalin 50 mm:n ilmaraon jättäminen johtaa ohuen seinän jatkuvaan 4 asteen sisäänpäin suuntautuneeseen muodonmuutokseen. Kylmän veden nopea vaikutus lukitsee ohuet seinät välittömästi, kun taas 5 mm:n pohja koki muotin laajenemista ulkoilmassa. Pienentämällä ilmaraon tarkasti 15 mm:iin minimoimme ajan, jonka paksu pohja tarvitsee laajentua ennen kuin osumme vesisäiliön muotoiluholkkiin. Tämä yksinkertainen fyysinen säätö vähensi epätasaista kutistumista 22 % ja palautti profiilin suoruuden täysin ilman, että muottiin tarvitsisi tehdä monimutkaisia muutoksia.
Usein kysytyt kysymykset muovipuristeista
K: Mikä on ekstruuderikone?
V: Se on valmistuslaite, joka sulaa ja pakottaa raakamuovin tai metallin muotoilumuotin läpi luoden jatkuvia profiileja, kuten putkia, kalvoja tai putkia.
K: Miksi irrotettu muoviprofiilini vääntyy jäähtymisen aikana?
V: Vääntymisen aiheuttavat yleensä epätasaiset jäähdytysnopeudet, sopimattomat vesihauteen lämpötilat tai ekstrudoidun polymeerin epätasapainoiset sisäiset jännitykset.
K: Kuinka suulakepuristuskone toimii?
V: Raaka hartsi syötetään suppilosta lämmitettyyn tynnyriin. Pyörivä ruuvi sulattaa, sekoittuu ja työntää materiaalia eteenpäin pakottaen sen muovausmuotin läpi.
K: Kuinka käyttää suulakepuristuskonetta?
V: Esilämmitä rumpu asetettuun lämpötilaan. Seuraavaksi raakahartsi ladataan suppiloon, ruuvikäyttö käynnistetään alhaisella nopeudella ja muotin tuottoa seurataan.
K: Kuinka parantaa elokuvien läpinäkyvyyttä?
V: Lisää nopeasti jäähdytysnopeutta kiteen koon pienentämiseksi. Samoin optimoi sulalämpötila, pidä muotit puhtaina ja käytä korkealaatuisia-kirkastuslisäaineita.
