устройство, принцип действия и разновидности
Одной из основных технологий переработки пластмасс и изготовления из них разнообразных деталей и профильной продукции является экструзия. Заключается она в приготовлении расплава полимеров с последующим продавливанием его через формующие сопла – специальные насадки, придающие материалу заданную форму. Главным элементом производственной линии, использующей подобную методику, является экструдер для пластика.
Принцип работы экструдера
Экструдер представляет собой электромеханическое устройство, непосредственное предназначенное для процесса формовки пластмассовых профильных деталей их полуфабрикатов. Общее устройство экструдера для пластика:
- Корпус с системой нагрева до необходимой температуры плавления полимеров. В качестве источника тепловой энергии могут использоваться привычные резистивные системы или индукционные, создающие высокие температуры за счет наведенных на их корпус высокочастотных индукционных токов Фуко.
- Узел загрузки, через который различными способами сырье поступает в полость корпуса.
- Рабочий орган, создающий необходимое давление для перемещения сырья от узла загрузки до формующих насадок. Используются различные физические принципы, так это механизм может быть поршневым, дисковым или шнековым. Наибольшее распространение получили именно шнековые экструдеры.
- Экструзионная головка (иначе – фильера), задающая форму получаемых изделий.
- Механический привод (двигатель и редукторная система), создающий и передающий на рабочий орган необходимое усилие.
- Системы контроля и управления, поддерживающие необходимый технологический режим.
Загруженное в виде гранул, порошка или лома сырье под действием рабочего органа перемещается в рабочую зону корпуса, где под действием давления, трения и подаваемой извне температуры нагревается и плавится до состояния, требуемого по условиям технологического процесса.
В ходе движения в полости корпуса сырье тщательно перемешивается до однородной гомогенизированной массы.
Под действием высокого давления расплав продавливается через сетчатые фильтры и формующие головки, где происходят его окончательная гомогенизация и придание заданного профиля.
Затем, охлаждаясь естественным или принудительным способом, он полимеризуются, и в итоге получаются изделия необходимой конфигурации с заданными физическими и механическими свойствами.
Видео: «Как работает экструдер?»
Виды экструдеров
Современные экструзионные установки различаются как по схеме рабочего органа, так и по своему целевому предназначению.
Экструдеры одношнековые и двухшнековые
Шнековые (червячные) экструдеры – наиболее распространенные, так как практически в полной мере отвечают всем требованиям технологического процесса. Рабочим органом выступает шнек экструдера (винт Архимеда, известный каждому хотя бы по домашним мясорубкам).
Лопасть шнека экструдера захватывает сырье в области загрузки и перемещает последовательно по всей длине цилиндра корпуса, через зону нагрева, гомогенизации и формовки. В зависимости от технологической карты и вида исходного материала шнеки могут быть нормальными или быстроходными, цилиндрической или конической формы, сужающиеся к выходу. Одним из главных параметров является соотношение рабочего диаметра шнека к его длине. Различаются также шнеки шагом витков и их глубиной.
Однако одношнековые экструдеры не всегда применимы. Например, если в качестве сырья используется порошковый полуфабрикат, один винт не справится с тщательным его перемешиванием в ходе расплавления и гомогенизации.
В подобных случаях применяют двухшнековые экструдеры, винты которых могут находиться во взаимном зацеплении, совершать параллельное или встречное вращательное движение, иметь прямую или коническую форму.
В результате процессы разогрева, смешения и гомогенизации проводятся более тщательно, и на головку поступает полностью однородная и дегазированная масса.
Нельзя не отметить, что в некоторых технологических процессах применяются экструдеры и с большим количеством шнеков – до четырех, а кроме того, существуют и планетарные автоматы, когда вокруг центрального винта вращается до 12 сателлитных.
Это бывает необходимым при работе с некоторыми видами пластиков, которые под действием высоких температур имеют свойство к деструкции – потере физических качеств. Таким образом, их нагрев в подобных экструдерах осуществляется за счет силы трения и создаваемого высокого давления.
Экструдер для ПВХ профиля
Производство пластиковых или композитных профилей в большинстве случаев производится именно методом экструзии. Для этого, в зависимости от материала и сложности формы изделия, используют одно- или двухшнековые аппараты с соответствующими формующими головками.
Ассортимент весьма обширен – от тонких нитей или полос до листов, крупных панелей и сложных по геометрии профилей. Ставшие всем привычные пластиковые оконные и дверные системы собираются из ПВХ-профилей, изготовленных именно таким способом.
Добавка в полимер специальных компонентов позволяет выпускать сложные композиты, например, дерево-пластиковые конструкции, которые также часто применяются при изготовлении различных строительных конструкций.
Экструдер для производства труб
При производстве трубной продукции очень важным условием является отсутствие в гомогенизированной смеси пузырьков газа, поэтому экструдеры для труб в обязательном порядке оснащаются системой дегазации. Обычно это – двухшнековые установки, в которых, помимо прочего, применяются так называемые барьерные шнеки, надежно разделяющие еще твердый полуфабрикат от полностью расплавленного. Это обеспечивает полную однородность состава, что очень важно для эксплуатационных качеств выпускаемой трубы.
Экструдеры для полиэтилена
Все полимерные пленки изготавливаются исключительно способом экструзии. Для производства плёнок используется выдувной экструдер. Формующий узел экструдера для стрейч пленки может быть выполнен в виде узкой щели –на выходе получается однослойная пленка необходимой толщины и ширины.
В некоторых моделях используются круглые щелевые фильеры большого диаметра – пленка получается в виде рукава.
Мини экструдеры для пленки производят полиэтилен шириной рукава до 300мм и толщиной до 600 мкм. Небольшой размер устройства позволяет установить его даже в обычном помещении.
Экструзионные линии
В промышленных условиях экструдер – это один из главных компонентов целой экструзионной линии, которая включает, помимо него, ряд других установок и механизмов:
- Система подготовки и загрузки сырья – иногда полуфабрикат нуждается в предварительной просушке и калибровании перед подачей в загрузочный бункер.
- Система охлаждения – устанавливается на выходе экструдера для ускорения процесса полимеризации изделий. Могут быть различного типа – воздушные или в виде охлаждающих ванн.
- Механизмы протяжки готовых профилей.
- Маркирующие и ламинирующие системы различного принципа действия.
- Намоточные и отрезные механизмы для приведения изделий в требуемый для складского хранения и транспортировки вид.
Могут использоваться и другие механизмы и технологические устройства для автоматизации непрерывного процесса производства.
Производители экструзионных линий
Экструзионные линии пользуются огромным спросом, и их производство налажено во многих странах Европы и Азии. Традиционными лидерами в производстве подобного оборудования считаются австрийские производители, практикующие выпуск подобных линий еще с середины прошлого столетия. Европейские системы всегда отличали высочайшее качество, использование самых современных инновационных разработок в области технологии обработки пластмасс.
В последнее время на рынок экструзионных линий активно поставляется продукция китайских производителей. Вопреки расхожему мнению, это вовсе не говорит о ее низком качестве – и надёжность, и характеристики выпускаемого оборудования в целом отвечают современным требованиям. Кроме того, цены на экструдеры из Китая могут быть значительно ниже европейских.
Стараются не отстать от жизни и отечественные промышленники. Так, пользуются спросом экструзионные линии «Полипром Кузнецк», выпускаемые в Пензенской области, или «Группы компаний СТР» из подмосковных Подольска и Воскресенска.
Цена на экструдеры для пластика варьируются от страны-производителя и индивидуальных характеристик устройства.
виды машин для пластмассы, принцип работы
Развитие технического прогресса привело к появлению различных технологий, которые позволяют производить изделия, отличающиеся улучшенными эксплуатационными характеристиками. Одной из востребованных в настоящий момент является экструзия. Собой она представляет технологический процесс переработки пластмасс, из которых изготавливают разнообразные детали, а также производят различную профильную продукцию.
Сама технология состоит в приготовлении сплава из полимерных материалов с последующим его продавливанием через специальные насадки, которые придают ему определенную форму. Основным элементом линии по производству изделий из пластика является экструдер.
Принцип действия и конструкция
Следует сказать, что экструзия является далеко не новой технологией. Ее история насчитывает более шести десятилетий. За это время было создано большое количество конструкций машин, с помощью которых обеспечивается ее реализация. Принцип действия этого прибора базируется на сути самого технологического процесса.
Технологический процесс экструзии является сложным физико-химическим процессом, на который оказывают воздействие механические усилия в условиях высокой температуры и влаги. Нагрев продуктов переработки происходит благодаря тому, что возникающая при борьбе с внутренним трением, а также при пластических деформациях механическая энергия превращается в тепло.
В процессе экструзионной обработки существует несколько сменных параметров. К числу наиболее важных следует отнести:
- состав сырья;
- влажность;
- его природа.
При протекании экструзионного технологического процесса может происходить изменение:
- температуры материала;
- давления;
- интенсивности и длительности воздействия на исходное сырье.
Принцип работы экструдера
Само по себе такое оборудование представляет электромеханическое устройство, основным предназначением которого является осуществление процесса формовки профильных деталей из пластика или его полуфабрикатов
. В своем составе общее устройство экструдера для пластика содержит следующие компоненты:- корпус системы нагрева полимерных материалов. В качестве основного источника тепловой энергии при осуществлении этого технологического процесса могут выступать обычные резистивные или индукционные системы. При использовании последних возникновение высоких температур происходит за счёт наведения на корпус высокочастотных индукционных токов Фуко;
- узел нагрузки. Через этот элемент в полость корпуса различными способами поступает исходное сырье;
- рабочий орган. Он создает в оборудовании необходимое давление, благодаря которому обеспечивается перемещение сырья непосредственно от узла загрузки до насадок, которые формуют из полимерных материалов готовые изделия. При использовании экструдера применяются разнообразные физические принципы, поскольку это устройство может иметь разные варианты исполнения — шнековый, дисковый, поршневый. В настоящий момент чаще других применяются шнековые экструдеры;
- экструзионная головка. По-другому специалисты называют ее фильерой. Именно она обеспечивает форму изделий, которая получается по завершении технологического процесса;
- механический привод. В этом оборудовании он представлен двигателем и редукторной системой. Благодаря ему обеспечивается создание и передача необходимого усилия на рабочий орган;
- система контроля и управления. Благодаря ей обеспечивается поддержание необходимого технологического режима.
В качестве исходного материала обычно выступают гранулы и порошок. Они загружаются в оборудование, а далее под действием рабочего органа происходит их перемещение в рабочую зону корпуса. Там под воздействием давления, силы трения и температуры подаваемое извне исходное сырье нагревается, а в процессе его плавления возникает состояние, которое требуется по условиям технологического процесса.
Во время движения исходного сырья в полости корпуса происходит его тщательное перемешивание до состояния однородной гомогенизированной массы.
В условиях высокого давления происходит продавливание расплава при помощи формующих головок и сетчатых фильтров. В результате обеспечивается окончательная гомогенизация и придание материалу заданного профиля.
После этого материал естественным образом охлаждается или же применяется принудительный способ с последующей полимеризацией. В конечном итоге получаются изделия, имеющие необходимую конфигурацию и обладающие заданными механическими и физическими свойствами.
Виды экструдеров
Современные модели экструзионных установок могут различаться между собой как конструкцией рабочего органа, так и назначением.
Одношнековый
Среди всех разновидностей экструзионного оборудования наиболее распространенным является шнековое. Такие машины удовлетворяют всем требованиям экструзионного процесса. В этих агрегатах в качестве основного рабочего органа применяется шнек. Специалисты
При использовании экструдера для производства изделий из пластмассы лопасть шнека захватывает сырье в зоне загрузки, а далее происходит его последовательное перемещение по всей длине цилиндра корпуса, начиная от зоны нагрева через участок гомогенизации и формовки. В зависимости от особенностей технологической карты, которую имеет оборудование, а также вида используемого для производства изделий исходного сырья шнеки могут предусматривать несколько вариантов исполнения — конические, цилиндрические и нормальные быстроходные.
Также могут использоваться шнеки, которые сужаются к выходу. Для этого оборудования в качестве главного параметра специалисты рассматривают соотношение рабочего диаметра шнека и его длины. Также различаются шнеки по шагу витков и их глубине.
Главный недостаток одношнекового экструдера заключается в том, что не всегда имеется возможность для их применения. Например, если в качестве исходного сырья выступают порошковые полуфабрикаты, то наличие одного винта в составе оборудования не позволяет справиться с перемешиванием массы в процессе ее расплавления и последующей гомогенизации. В таких случаях выбор делают в пользу двухшнековых экструдеров.
Двухшнековый
Особенность этого оборудования состоит в том, что в нём винты сцеплены между собой. Поэтому при использовании таких экструдеров имеется возможность совершения шнеками параллельных и встречных вращательных движений. Эти рабочие части оборудования могут быть прямыми или коническими.
Использование подобных машин приводит к тому, что в процессе разогрева исходного сырья его смешивание и гомогенизация осуществляется более тщательно. В конечном итоге на головку для формования изделий поступает однородная и дегазированная масса.
Необходимо отметить следующий момент: в отдельных технологических процессах могут использоваться экструдеры, имеющие большее количество шнеков — до 4. Помимо этого нередко применяется планетарный автомат, когда число шнеков, вращающихся вокруг центрального винта, доходит до 20.
Необходимость в применении такого оборудования возникает при использовании в качестве исходного сырья отдельных видов пластиков, которые в условиях воздействия высоких температур имеют склонность к разрушению. Говоря другими словами, могут лишаться своих основных физических качеств. Таким образом, использование подобных экструдеров обеспечивает нагрев сырья за счет силы трения и высокого давления.
Производство ПВХ-профилей
В настоящий момент востребованным видом изделий являются пластиковые и композитные профили. В большинстве случаев производители изготавливают их, используя метод экструзии. Для изготовления такой продукции в зависимости от применяемого материала, а также сложности и формы изделия задействуются одно- или двухшнековые аппараты, которые имеют соответствующие формовочные головки.
Ассортимент выпускаемых с использованием экструдеров изделий довольно широкий, начиная от тонких нитей и полос и заканчивая листами крупных панелей, которые имеют профиль сложной геометрии. Пластиковые окна и двери, выпускаемые сегодня многими компаниями, собираются с использованием именно ПВХ-профилей, которые изготовлены на экструзионном оборудовании.
При производстве ПВХ-профилей многие производители добавляют в полимерный состав специальные компоненты, что дает возможность изготовления сложных композитов. Например, сегодня многие производители выпускают дерево-пластиковые изделия, которые довольно часто используются для изготовления разных строительных конструкций.
Изготовление труб
Экструдеры для полиэтилена
Все плёнки, изготовленные из полимерных материалов, производятся компаниями исключительно с использованием способа экструзии. Для производства подобной продукции применяется выдувной экструдер. У оборудования, используемого для производства стрейч-пленки, формовочный узел может иметь вид узкой щели. При применении такого оборудования на выходе получается однослойная пленка, которая имеет необходимые параметры толщины и ширины.
В отдельных моделях могут использоваться круглые щелевые фильеры большого диаметра. При использовании мини-экструдеров можно получить пленку с шириной рукава до 300 мм и с параметром толщины 600 мкм. Такие устройства обладают компактными размерами, что обеспечивает возможность их установки даже в небольшом по площади помещении.
Экструзионные линии
В условиях промышленных предприятий экструзионное оборудование следует рассматривать в качестве главного компонента линии по осуществлению этого процесса. Помимо основного оборудования — экструдера она включает и целый набор других механизмов и устройств:
- намоточные и отрезочные механизмы. Они используются для приведения изделий в необходимый для складского хранения и транспортировки вид;
- маркирующие и ламинирующие системы различного принципа действия;
- механизмы протяжки готовых профилей;
- система охлаждения. Её установка выполняется на выходе экструдера, чтобы повысить скорость процесса полимеризации готовых изделий. Эти системы могут быть различного типа — воздушные или в виде охлаждающей ванны;
- система подготовки и загрузки сырья. В отдельных случаях полуфабрикат необходимо предварительно подвергнуть процедуре просушивания и последующей калибровке перед тем, как подавать его в загрузочный бункер.
В составе оборудования могут использоваться и другие механизмы, а также применяться технологические устройства для автоматизации непрерывного процесса производства.
Подводя итоги
Экструзионная технология является довольно популярной в настоящее время. Ее используют при производстве различных изделий. В основном она применяется для изготовления продукции из пластика. Знакомые каждому в нашей стране пластиковые окна и двери изготавливают с использованием этого процесса. Для производства продукции используется такой прибор, как экструдер. Это оборудование отличается несложным устройством, поэтому изготовить экструдер для пластика своими руками — вполне осуществимая задача.
Особенность этого процесса заключается в предварительном подогреве сырья, которое потом подвергается процедуре плавления в условиях определенного температурного режима и давления. Далее полимерная масса продавливается через формовочные насадки, что и позволяет получить изделия с нужными физическими и качественными характеристиками.
Пистолет для сварки пластика (труб, листов, емкостей, конструкций)
Leister производит ручные сварочные аппараты высокой мощности, с различными системами управления, встроенной и отдельной подачей воздуха.
Сегодня полимерные материалы активно используются в промышленности и в быту. Благодаря существенно лучшим характеристикам, они постепенно вытесняют традиционные сталь, бетон и дерево.
ПЭНД, ПЭВД, ПП (полипропилен), ПЭ (полиэтилен), непластифицированный ПВХ, ПА, ПВДФ получили широкое распространение в машиностроении и строительстве, в производстве емкостей, резервуаров, бассейнов, труб, листов, гальванических ванн, септиков, воздуховодов, сложных объемных конструкций, а также при изготовлении и ремонте пластиковых автомобильных деталей.
Самым надежным методом соединения термопластичных материалов является сварка — технологический процесс, при котором обеспечивается монолитность (неразъемность) соединенияШвейцарская компания LEISTER (Ляйстер) – лидер в области разработки и производства аппаратов для сварки термопластов. Компания производит автоматические и ручные сварочные аппараты горячего воздуха, сварочные экструдеры, стационарные машины, необходимые аксессуары, насадки, вентиляторы и многое другое.
Благодаря уникальным техническим характеристикам, надежности и эргономичности, сварочное оборудование LEISTER применяется во всем мире. Сварочные машины и экструдеры LEISTER позволяют получить качественные швы, отвечающие всем техническим требованиям и международным стандартам.
Как сделать экструдер для переплавки пластмассы из пистолета для герметика
Многие виды пластика являются полезным сырьем для вторичной переработки. Расплавив их в пластичную массу можно изготовить самодельный филамент для 3D принтера или фигурки, сувениры и прочие поделки. Рассмотрим, как можно сделать ручной компактный экструдер для переработки пластика.Материалы:
- пистолет для герметиков;
- стальная трубка;
- асбестовый шнур;
- нихромовая нить;
- провод с вилкой;
- механический терморегулятор от электродуховки;
- пластиковая бутылка от моющего средства;
- скотч;
- песок;
- гипсовая штукатурка.
Изготовление экструдера
На отрезок стальной трубы равной по длине тубу для герметиков наматывается асбестовый шнур. Важно, чтобы торец трубы был заварен и имел небольшое центральное отверстие.
Поверх асбеста наматывается нихромовая нить. Ее можно получить из выровненной спирали от электроплиты.
Затем спираль закрывается новой обмоткой из асбестового шнура.
На пистолет от герметиков закрепляется механический терморегулятор от духовки. Его нужно закрепить так, чтобы ручка регулировки располагалась с тыльной стороны пистолета.
Из пластиковой бутылки от моющего средства изготавливается форма для литья в виде трубы. Для этого у нее срезается дно и горловина, после чего она распускается вдоль.
С одной стороны заготовка подгибается, и на изгибе вырезаются зазубрины. Полученный лист наматывается на любую трубку диаметром около 5 см. Затем заготовка закрепляется скотчем. Зазубрины при этом формируют ее дно. Сбоку полученной формы нужно сделать небольшое отверстие равное диаметру термодатчика. В него требуется вставить трубку из свернутого листового пластика.
Затем в форму из бутылки помещается стальная трубка с обмоткой из нихромовой нити и асбестового шнура. С одной стороны она фиксируется вырезанными зазубринами. Боковая трубка прижимается вплотную к обмотке. Концы нихромовой нити выводятся в отверстия по краям формы.
Далее в пустое пространство между пластиковой оболочкой и стальной сердцевиной заливается термостойкий раствор, приготовленный из песка и гипсовой штукатурки.
После застывания раствора верхняя трубка из обрезанной бутылки удаляется.
В боковое отверстие свободное от раствора устанавливается термодатчик, который закрепляется хомутом. Концы нихромовой нити подключаются к электрокабелю с вилкой. Внутрь стальной трубы засыпается пластиковая крошка. Это может быть HDPE пластик из мелко нарезанных крышечек от ПЭТ бутылок, или ABS пластик, который можно получить из корпусов старой бытовой техники.
Далее заправленная пластиком труба устанавливается в пистолет для герметиков. В нее запускается шток пистолета с тарелкой. Если тарелка окажется большой, то ее нужно предварительно обточить. Теперь включив вилку в розетку и отрегулировав температуру можно разогреть массу. Затем привычными движениями рычага пистолета ее следует выдавить.
Полученный экструдер можно использовать по-разному. Если поставить на конец трубы тонкий носик, то удастся получить филамент для 3D принтера. Также горячую массу возможно выдавливать в различные формы, делая фигурки, ручки для мебели, детали для механизмов и т.д.
Смотрите видео
Устройство для литья пластика (экструдер)
В этой статье рассмотрим, как изготовить экструдер. Но сначала давайте, что такое экструдер и экструзия.
Экструдер — это машина для непрерывной переработки полимерного сырья в однородный расплав и придания ему формы путём продавливания через экструзионную головку и специальное калибрующее устройство.
Экструзия (технологический процесс) — метод и процесс получения изделий из полимерных материалов путём продавливания расплава материала через формующее отверстие в экструдере.
Говоря простым языком, в камере устройства пластмасса расплавляется и под давлением выдавливается через сопло головки в пресс-форму.
Инструменты и материалы:
-Металлическая труба с резьбой на конце;
-Головка торцевая;
-Удлинитель для головки;
-Сварочный аппарат;
-УШМ;
-Тиски;
-Напильник;
-Перфорированный уголок;
-Два уголка-кронштейна;
-Медная трубка;
-Крепеж;
-Металлический хомут;
-Нагревательный элемент;
-Терморегулятор с датчиком;
-Стекловолокно;
-Алюминиевый скотч;
-Фитинги;
-Металлическая полоса;
-Угольник;
-Дрель;
Шаг первый: поршень
Камеру экструдера будет из металлической трубы 20 мм. Внутренняя стенка трубы должна быть ровная без шва. Внутрь камеры будет закладываться пластик, нагреваться и выдавливаться через сопло. Для выдавливания нужен поршень. Поршень мастер изготовил из торцевой головки. Подобрал головку по диаметру трубки. Установил ее на удлинитель. Приварил головку к удлинителю. Заварил торцевое отверстие головки.
Шаг второй: камера
На одном конце трубы имеется резьба. На противоположном конце делает загрузочное окно. Размечает и вырезает стенку трубы. Зачищает края напильником. Через прорезь будет загружаться пластик в камеру.
На резьбу накручивает переходную муфту.
Шаг третий: нагревательный элемент
Теперь нужно установить на камере нагревательный элемент. Мастер использует два нагревательных элемента по 400 Вт. Из перфорированного уголка делает крепление. Закрепляет нагреватели металлическими хомутами. Между уголками устанавливается медная трубка. В трубку устанавливается термодатчик.
Шаг четвертый: термоизоляция
Обматывает устройство стекловолокном. Поверх стекловолокна наматывает металлический скотч. Термоизоляция предотвратит потери тепла и защитит от случайного прикосновения.
Шаг пятый: установка
Из уголка мастер сделал рамку для крепления экструдера. Закрепил устройство на раме.
Шаг шестой: сопло
Роль сопла в экструдере играет латунный переходник. Вкручивает переходник.
Шаг седьмой: рычаг
Теперь нужно изготовить рычаг. Сначала мастер удлиняет толкатель поршня.
Закрепляет уголки на раме. К уголкам крепит поперечную трубу. К поперечине присоединяет трубу с прорезью. Берет еще один отрезок трубы. Один конец сплющивает (он крепиться в прорези предыдущего элемента), второй конец соединяет со штоком поршня. Все соединения подвижные.
Шаг восьмой: испытание аппарата
Сначала нужно прогреть камеру выше температуры плавления пластика на 2-3 градуса. Затем загрузить измельченный пластик в камеру. Небольшое наличие дыма в начале — это нормально, если дыма много и он идет постоянно нужно снизить температуру.
Работать с экструдером необходимо в хорошо проветриваемом помещении, используя средства защиты.
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Типы экструдеров: достоинства и недостатки. Статьи компании «3Dplast
В технологии FDM, а мы говорим именно о ней, экструдер создает объект послойно, выдавливая печатный материал – филамент – по заданным условиям через сопло. Состоит такое устройство из двух частей: корпус экструдера и нагревающая часть (она же хотенд).
Сам корпус экструдера может быть как пластиковым, так и металлическим. Тут уже стоит обратить внимание на качество исполнения, ведь важна каждая деталь – неплотно прилегающая шестеренка может привести к неправильной подаче пластика и, как следствие, к ошибкам печати.
Существует три основных типа экструдеров:
- Прямой тип.
- Непрямой тип – Боуден.
- Для печати пастообразными материалами.
Правильный выбор экструдера зависит в первую очередь от конструктивных особенностей вашего принтера, поскольку все типы имеют свои достоинства и недостатки. Очень часто экструдеры, как и 3Д-принтеры в общем, поставляются наборами для самостоятельной сборки. Важно заранее определиться с видами изделий и материалами для их изготовления – это поможет не ошибиться при выборе самого экструдера.
Кстати, качество материалов, из которых изготовлен сам экструдер и его составляющие части, также имеет большое значение. Чем выше качество, тем точнее притирка, тем меньше проблем возникает при работе с различными видами расходного материала. В этом случае стоит все-таки остановить свой выбор на литых деталях, а не на напечатанных, поскольку даже несколько миллиметров разницы могут приводить либо к проскальзыванию нити, либо к её запутыванию. И это однозначно скажется на качестве напечатанных изделий.
Отдельно хотелось бы отметить, что внимание также следует обратить на диаметр сопла экструдера – и соотнести его с теми материалами, с которыми планируете работать. Они безоговорочно должны совпадать.
Прямой тип экструдера
В таком принтере подающий механизм находится непосредственно на подвижной каретке. Такая подача позволяет печатать быстро и точно, расстояние подачи пластика минимально. Это позволяет уменьшить погрешности при печати. Для прямого типа экструдера также можно использовать гибкие материалы. Большее разнообразие при выборе материалов обеспечивает больший выбор предметов, которые можно распечатать. К тому же, у такой системы меньше проблем при замене расходного материала.
Но такое прямое соединение обуславливает и основные недостатки – вес и габариты экструдера. Помимо более сложной конструкции всего устройства, он требует более тонкой прошивки. Большой вес – это большая инертность. Такую каретку нельзя остановить моментально при обнаружении ошибки, ее вес обязательно должен учитываться при программировании, особенно при создании новых моделей.
Боуден
В этом варианте экструдер отделен от печатающего механизма, филамент подается по трубке к хотенду. Такая подача позволяет облегчить вес каретки за счет выноса двигателя на раму.
Скорость печати это позволит увеличить, но необходимость работы с большими расстояниями требует более мощного двигателя. К тому же, это ограничивает работу с гибкими материалами. Погрешность подачи прутка для печати также увеличивается. Да и замена материала становится более сложным занятием.
Эти типы экструдеров могут работать с двумя видами приводов – прямым и с зубчатыми колесами. Первый тип подает материал напрямую в хотэнд. Стандартный диаметр нитей для экструдеров такого типа – 1,75 мм. Второй вариант предполагает использование зубчатых колес. Они захватывают филамент и проталкивают его в сопло. Обычно используется при работе с материалом большего диаметра – от 3 мм. Это обеспечивает большую силу при работе. Конструкция прямого привода проще и используется в большем количестве моделей.
Для печати пастообразными материалами
Помимо пластика, 3Д-принтеры давно и активно используются для печати из пластичных материалов – глина, шоколад, силикон и прочее. Вязкое состояние исходного материала не позволяет использовать ни боуден, ни прямой тип. Тут экструдер больше напоминает большой шприц, похожий на те, которые используют в кондитерских. Он приводится в действие пневматикой либо степпер-мотором. Такой же принцип используется в самых популярных на данный момент 3Д-ручках как самый простой, но при этом достаточно эффективный. Кстати, также такой тип считается самым безопасным.
Классификация по количеству сопел
Помимо типа подачи, экструдеры отличаются по количеству сопел. В последнее время для создания более сложных моделей появились экструдеры с двумя и более соплами. Варианты соединения и последовательности использования вообще набирается около десятка.
Основные достоинства конструкции:
- возможность печати разными цветами, как последовательно, так и параллельно;
- печать разными материалами – важно при создании сложных изделий с необходимостью печати растворяемой поддержки;
- высокое качество печати.
Недостатки – сложная конструкция и высокая стоимость. Есть смысл использовать только при необходимости в печати действительно сложных многокомпонентных моделей и прототипов. Со всеми остальными задачами отлично справляются и экструдеры с одним соплом.
Выводы
Экструдер – это сердце 3Д принтера, поэтому его выбор должен быть тщательно обоснован, исходя из всех данных. Обязательно учитывайте его тип при написании программ для моделей – малейшая ошибка в оценке инертности или температуры подачи может привести к появлению технологических недостатков в напечатанных изделиях.
Ручной сварочный экструдер: как сделать своими руками
Ручной сварочный инструмент — экструдер — сегодня уже не является чем-то необычным, сверхъестественным. Благодаря современным технологиям появилась возможность создавать подобный инструмент своими руками.
Экструдер предназначен для выполнения неразъемных соединений различных пластмассовых изделий, которые осуществляются посредством подачи расплавленной массы материала в разогретую ванну, формирующуюся кромками свариваемых образцов.
Применяют данный инструмент для производства емкостей, листовых изделий, устранения повреждений на пластмассовых конструкциях, к примеру, пайка автомобильных бамперов, сделанных из пластмассы.
Слабых мест экструдер не имеет, он отличается продолжительным сроком службы, прост в эксплуатации. Предприимчивые люди приобретают полуфабрикаты из пластмассы и с помощью данного инструмента изготавливают неповторимые конструкции. Одним из подобных проектов можно отметить «баню, организованную на воде». В качестве основания для нее был использован понтон.
Технические характеристики экструдеров РСЭ-1 и РСЭ-3
| Модель экструдера | Габариты | Масса, кг | Присадочный материал | Толщина соединяемых листов, см | Ширина шва | Емкость загрузочного бункера, кг | Питание | Мощность нагревательного механизма |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| РСЭ-1 | 580\300\200 | 6 | ПЭ,ПП (гранулы, дроблёнка-вторичка) | до 3 | зависит от диаметра сопла | 0.35 кг | 220 В. | 2 000 Вт |
| РСЭ-3 | 520\200\200 | 6.6 | Пруток круглый, сечение — 4 мм | до 2 | Зависит от диаметра сопла, 3—12 мм | — | 220 V, 50 Гц | 2 000 Вт |
Экструдер для сварки своими руками
Подобная идея возникла более чем 60 лет назад, поэтому до сегодняшнего дня она подверглась множествам различных изменений и стала практически идеальной. Появилось огромное количество механизмов, которые отличаются техникой воздействия, но практически однообразных в плане получаемых конструкций.
Как нагревается основа предполагаемой детали? Все достаточно просто: в результате механических процедур вырабатывается тепловая энергия, способствующая дополнительному нагреванию пластика. Не исключены тепловые воздействия извне. В данном случае процесс зависит в большей степени от первоначальной структуры экструдера.
Ручной сварочный экструдер: принцип работы
Экструдер не является сложным инструментом в управлении, существует три варианта исполнения:
- холодная формовка;
- горячая экструзия;
- обработка тепловая.
Горячая формовка сегодня является самой востребованной технологией. Процедура осуществляется с высокой скоростью и под максимальным давлением. Для ее реализации используется шнековый экструдер, основным элементом конструкции которого является шнек особенной формы. Процедура формовки в данном случае выполняется на выходе. Сырьевой материал вместе с используемыми добавочными элементами помещается в специальную камеру.
Заводские аппараты имеют возможность обустройства специальными устройствами, от которых зависит смешивание, перемещение сырьевых компонентов.
Производство
Как сделать своими руками ручной сварочный экструдер для соединения изделий из полипропилена? Процедура сборки подобного инструмента не представляет особых трудностей, как может показаться на первый взгляд. Собрать его под силу любому желающему.
Изготовление экструдера — это достаточно увлекательный процесс, напрямую зависящий от предназначения, формы аппарата.
Чем может отличаться самодельный экструдер от заводского:
- сборкой элементов конструкции;
- числом рабочих камер;
- присутствием дополнительных систем.
Неизменной остается цилиндрическая форма инструмента. Сегодня она считается наиболее технологичной, поэтому остается без изменений.
Технологические отличия
Необходимо еще осветить несколько достаточно важных моментов, в частности это касается процедуры прохождения сухой экструзии, которая напрямую зависит от тепловой энергии, выделяемой самим аппаратом, образующейся в процессе работы. Также остается возможность привлечения к процессу пара, для которого есть в наличии индивидуальная камера. Пар необходим для увеличения износоустойчивости оборудования.
Технология отличается высокой скоростью выполнения работ, процедура осуществляется всего лишь на протяжении 30 секунд. Аппарат для сварки пластика за такой короткий промежуток времени успевает выполнить с сырьем следующие операции:
- измельчение;
- обезвоживание;
- смешение;
- обеззараживание;
- стабилизация;
- увеличение объема.
Для самостоятельного изготовления ручного экструдера в домашних условиях нужно приобрести определенный перечень деталей:
- шнек необходимой формы;
- электродвигатель;
- корпус для устройства;
- емкость подачи;
- емкость выходная;
- камера вакуумная.
Чтобы сделать в бытовых условиях инструмент для сварки пластиковых изделий своими руками, достаточно понять процедуру создания экструдера, его рабочий принцип.
производителей пластиковых экструзионных материалов | Поставщик пластиковой экструзии
Список производителей экструдированного пластика
Экструдированный пластик похож на экструдированный металл, однако разница, как следует из названия, заключается в используемом материале. В отличие от экструзии металла, экструдированный пластик можно производить легко и в больших объемах, поскольку производственный процесс является непрерывным.
Приложения Производители создают пластиковые экструзии для изготовления самых разнообразных деталей, продуктов и форм.
Экструзия пластика — это процесс, который играет важную роль во многих отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, производство продуктов питания и напитков, химическая обработка, сантехника, HVAC, электроника, промышленная очистка воды и многие другие коммерческие отрасли.
Производители формуют пластиковые поддоны в различные формы, включая профили, каналы из ПВХ, пластиковые ленты и пластиковые трубки. Они используют подобные формы для создания широкого спектра готовой продукции, такой как: компоненты двигателя, автомобильная внешняя отделка (декоративная или функциональная), корпуса для электроники, ограждения, оконные рамы, изоляция проводов, перила палубы, пластиковые пленки, термопластические покрытия и многое другое. .
Пластиковые экструзии — Preferred Plastics, Inc. История
Пластиковые экструзии используются с начала 19 века, когда несколько разных изобретателей способствовали его развитию. Во-первых, в 1820 году Томас Хэнкок изобрел систему для создания годного к употреблению каучука из переработанных отходов. Он назвал это резиновым мастикатором. Затем, в 1836 году, Эдвин Чаффи, коллега более известного Чарльза Гудиера, изобрел первую двухвалковую машину для смешивания резины. Хотя они не были предназначены для использования с пластиком, их было легко адаптировать, что открыло двери для большего количества таких экструзионных машин.
Первый синтезированный пластик был разработан в 1862 году Александром Парксом. Его изобретение привлекло достаточно внимания, и он смог продемонстрировать его на Всемирной выставке в Лондоне в том же году. Однако из-за того, что разработка была дорогой и не самого высокого качества, никто не использовал этот пластиковый продукт. Первым практическим искусственным пластиком был целлулоид. Он был разработан в Соединенных Штатах Джоном Уэсли Хаяттом, который запатентовал формулу в 1870 году вместе со своим братом Исайей. После изобретения целлулоида появилось бесчисленное множество других пластмасс, таких как ПВХ и бакелит.По мере того, как количество доступных типов и областей применения пластика росло, производители искали способы более эффективного и точного производства пластиковых изделий.
Правильная экструзия пластика стала всерьез популярной примерно в 1935 году, после того, как немка по имени Эшли Гершофф осуществила первый успешный процесс экструзии термопласта. За этим вскоре последовало изобретение двухшнекового экструдера Роберто Коломбо из Италии.
Сегодняшняя индустрия экструзии пластмасс нацелена на обеспечение устойчивости, увеличение скорости обработки и повышение точности экструзии.Производители экструдируют пластик для всего: от контейнеров для повседневной еды до промышленной химической обработки.
Пластиковые экструзии выбираются из-за их различных качеств, например, как они реагируют или не реагируют на определенные химические вещества или их уровень прозрачности. Иногда приложение требует качества более чем одного материала, и в этом случае инженеры могут смешать два пластика вместе с помощью соэкструзии.
Список пластиков, доступных для услуг по экструзии пластмасс, довольно длинный.Он включает, среди прочего: полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), винил, полипропилен, полистирол, бутират и PETG.
LDPE
LDPE, или полиэтилен низкой плотности, прочный и гибкий. Этот пластик также обладает высокой устойчивостью ко многим веществам, включая различные сложные эфиры, спирты, основания и кислоты.
HDPE
Как и LDPE, HDPE или полиэтилен высокой плотности, прочен. Он также устойчив к коррозии, растворителям, с высоким отношением прочности к весу и высоким пределом прочности.
Винил
Винил, также известный как ПВХ (поливинилхлорид), является чрезвычайно популярным полимером. Доступен как гибкий ПВХ, так и жесткий ПВХ. Он обладает следующими качествами: изоляция, солеустойчивость, кислотостойкость, коррозионная стойкость, устойчивость к основанию, жиростойкость и стойкость к алкоголю. К сожалению, винил, если он не содержит стабилизирующей добавки, не очень термически стабилен. Некоторые из наиболее распространенных профилей из ПВХ включают: сайдинг, трубы, напольные покрытия, уголки и трубки.
Полипропилен
Полипропилен — еще один чрезвычайно популярный полимер. Он термостойкий, кислотостойкий, устойчивый к щелочам и химическим растворителям. Также он имеет невысокую плотность.
Полистирол
Полистирол — это полимер, доступный во многих различных формах, включая пену. Полистирол недорогой, но из-за того, что он так медленно разлагается, образуется много мусора. Тем не менее, он популярен для использования в качестве упаковки, контейнеров и пластиковых столовых приборов.
Бутират
Бутират, полученный из целлюлозы, является прочным, жестким и жестким.Кроме того, он обладает высокой ударной вязкостью и превосходной стабильностью размеров. Этот прозрачный пластик легко выдавливается.
PETG
PETG, или модифицированный полиэтилентерефталатом гликолем, наиболее известен как полиэстер. Полиэстер легкий, прочный и ударопрочный. Если обработать, он также может служить барьером для спирта, газовым барьером и своего рода барьером для влаги. из него могут быть экструдированы жесткие или полужесткие детали.
Хотя выходная скорость и рабочие температуры могут варьироваться в зависимости от свойств материала, основные принципы экструзии пластика остаются стандартизованными.
Несмотря на то, что процесс экструзии пластика является непрерывным, для понимания его можно разделить на несколько этапов.
1. Экструдированные пластмассы начинают свой путь в виде набора необработанных пластмассовых материалов (предварительно обработанных пластмассовых зерен или смолы, специально предназначенной для экструзии), подвешенных над транспортным каналом в бункере. Иногда, чтобы придать продукту определенные свойства, такие как устойчивость к ультрафиолетовому излучению и цвет, эти гранулы смешивают с химическими добавками, прежде чем попасть в бункер.
2. Затем, после того, как дно бункера втягивается или снимается, гранулы падают прямо в канал под действием силы тяжести, без каких-либо дополнительных механизмов.
3. Когда сырье достигает ствола, длинный срезной винт, который вращается с определенной частотой вращения, толкает шарики вперед в нагретую камеру.
Есть два способа плавления пластика:
a. пропуская сырье через зоны нагрева
b. за счет трения и давления, с которыми сталкивается сырье.
Благодаря комбинации двух нагревательных воздействий, материал постепенно достигает точки плавления.Для некоторых применений нет необходимости в зонах нагрева, когда тепла, выделяемого трением, достаточно для расплавления пластика.
4. Когда расплавленный пластик достигает конца ствола, выпуск регулируется тормозной пластиной, которая выполняет три функции: удаление примесей с помощью экрана, создание противодавления и выпрямление пластика.
5. Затем расплавленный пластик попадает в матрицу, которая придает форму профилю. С помощью этого процесса можно создать любую вообразимую экструзию пластикового профиля, если профиль является непрерывным.
6. Следующий шаг включает охлаждение продукта в контролируемой среде, чтобы точки напряжения не дезориентировали форму. К самым распространенным способам относят купание изделия в воде. В некоторых более сложных методах во время ванны создается вакуум, а для некоторых требований используются охлаждающие валки.
7. После охлаждения экструдированный пластик может быть разрезан и подготовлен к отправке или отправлен на дополнительную обработку, такую как покраска, маркировка, антистатическая обработка или другая обработка поверхности.
На этапе проектирования экструзии пластика производители должны учитывать ряд различных факторов. К ним относятся: материал, процесс, размер и форма штампа. Они принимают эти решения на основе технических характеристик и требований приложения, таких как объем производства, допуски, ожидаемые нагрузки, требования к цвету и т. Д.
Поскольку материалы и матрицы очень легко модифицируются, производители предлагают практически неограниченные услуги по экструзии пластмасс на заказ.Они могут проектировать и изготавливать профили нестандартных цветов, толщины, текстуры, жгутов и многого другого.
Инструменты для экструзии пластмасс включают экструдер для пластика и матрицы. Кроме того, экструзионное оборудование иногда включает в себя оборудование для регулирования температуры.
Экструдер
Обычно экструдер состоит из бункера, транспортного канала и срезного шнека.
Матрица
Экструзионная матрица для пластика — это металлическая пластина с отверстием нестандартной формы, через которое пластик выдавливается и формируется в пригодный для использования продукт.Когда пластик выходит на другую сторону матрицы, это официально можно назвать экструдированным пластиковым материалом.
Форма матрицы зависит от области применения. Например, для экструзии листов производители будут использовать плоские фильеры.
Оборудование для регулирования нагрева
Регулирование нагрева является наиболее важным фактором в производственном процессе, перегрев может ухудшить химическую структуру полимера. Поэтому производители часто используют терморегулирующее оборудование. Это может быть как вентиляторы, так и специальные куртки, регулирующие нагрев.
Холодная экструзия
Холодная экструзия — это процесс экструзии, во время которого пластик обрабатывается при температуре ниже температуры рекристаллизации, примерно при комнатной температуре. Помимо этого, линия холодной экструзии работает примерно так же, как линия горячей экструзии.
Соэкструзия
Во время совместной экструзии производители используют несколько экструдеров на экструзионной линии для изготовления одной детали. При этом они могут смешивать два или более слоев различных типов пластмассовой смолы и создавать продукт, обладающий качествами обоих.Различные экструдеры одновременно плавят соответствующие смолы, а затем доставляют их в раздвоенный транспортный канал, где все они встречаются и смешиваются. Их экструдируют с помощью одной матрицы.
Экструзия пленки с раздувом
Экструзия пленки с раздувом, как и выдувное формование, — это метод, используемый для изготовления пластиковых пленок, таких как пакеты для покупок. В этом процессе экструзии используется цилиндрическая фильера с кольцевым отверстием и выпускным отверстием для воздуха. Расплавленный пластик выходит из цилиндра экструдера, где встречается с наборами валков.Вальцы тянут материал, изменяя его толщину. После этого смола поступает в фильеру, где воздуховыпускное отверстие вдувает в нее воздух до тех пор, пока материал не распределяется и не принимает цилиндрический профиль фильеры. После этого пластик охлаждается, обычно с помощью охлаждающего кольца.
Литье пластмасс под давлением
Литье пластмасс под давлением очень похоже на экструзию пластика. Фактически, экструзия пластика считается подтипом литья под давлением. Во время этого процесса производители расплавляют пластиковые гранулы в бункере, а затем вводят их в две полые полости.Эти полые полости затем сжимаются и удерживаются там под давлением. Это помогает соединиться с расплавленным пластиком. Затем производители дают пластиковой форме остыть и затвердеть. Когда она затвердеет, они разделяют две половины формы и выталкивают новую пластиковую деталь. Литье пластмасс под давлением полезно, когда вы хотите создать жесткие допуски. Он также отлично подходит для работы с большими объемами.
Экструзия пластика чрезвычайно популярна, и не зря. Его многочисленные преимущества включают: универсальность, гибкость (как в прямом, так и в переносном смысле), эффективность, доступность и формуемость.Более того, в процессе экструзии пластика образуется очень мало отходов. Это связано с тем, что остатки пластика можно просто собрать, расплавить и использовать снова. Кроме того, поскольку пластиковые экструзии остаются горячими в течение некоторого времени после извлечения из экструзионной машины, производители могут вносить изменения после экструзии.
На что следует обратить вниманиеЕсли вы планируете экструзию пластика, вам потребуется помощь качественного производителя. Более того, вам потребуется помощь производителя подходящего качества.Правильный производитель — это тот, который удовлетворит все ваши потребности, включая ваши предпочтения по доставке, сроки доставки, бюджет и индивидуальные запросы. Чтобы помочь вам в пути, мы предоставили вам профили нескольких ведущих в отрасли компаний, занимающихся экструзией пластмасс. Проверьте их, чтобы найти то, что вам подходит. Удачи!
Информационный видеоролик по экструдированному пластику
Производители экструдеров для пластика | Поставщики экструдеров для пластика
Экструдеры для пластика — Creative Extrusion & Technologies, Inc.В процессе экструзии пластмассовые гранулы или хлопья под действием силы тяжести подаются через бункер вниз в закрытый шнековый конвейерный канал экструдера. Этот конвейер перемещает необработанный пластик к противоположному концу, разрезая и нагревая пластик; электрические нагреватели, встроенные в конвейер, часто помогают процессу плавления.
Расплавленный пластик формирует определенный профиль по мере того, как он выталкивается или выдавливается матрицей на открытом конце. Вновь сформированный пластиковый профиль мгновенно охлаждается холодной водой, протягивается рядом конвейеров и разрезается на нужную длину.
Пластиковые экструдеры — Creative Extrusion & Technologies, Inc.Производители экструдированных пластмасс используют пластиковые экструдеры для изготовления пластиковых профилей, пластиковых каналов, пластиковых стержней, пластиковых трубок и пластиковых листов, которые играют жизненно важную роль практически во всех отраслях промышленности, начиная с потребителя. промышленность продукции для индустрии разработки медицинского оборудования.
Пластиковые швеллеры и профили могут изготавливаться непрерывно и используются в оконных профилях, обшивке и отделке зданий, желобах и каналах, уплотнительных секциях, шлангах, карнизах, трубах, трубах, соломинках для питья и многих других обычных продуктах.
Экструдированные пластиковые листы используются в упаковке и часто термоформовываются в потребительские товары и упаковку. Пластиковые стержни и толстые листы толщиной обрабатываются в автомобильной, аэрокосмической и строительной отраслях в детали для применений с жесткими допусками.
Процесс экструзии отличается широкими возможностями настройки и позволяет производить как большие объемы, так и небольшие тиражи, что делает экструзию пластика одним из самых разнообразных и экономичных методов производства пластмасс.
Экструдеры для пластика могут экструдировать любой термопластический материал (то есть пластик, который меняет свою форму при различных уровнях нагрева), включая HDPE, LDPE, PETG, PVC, бутират, винил, полипропилен и полистирол.
В процессе экструзии пластика производится производство предметов первой необходимости, таких как трубы из ПВХ, внутренние и наружные оконные планки, уплотнительные решетки, сайдинг, пластиковые желоба, пластиковая пленка, игрушки, аксессуары для отдыха и многое другое.
Поскольку в процессе экструзии используется непрерывный выход гладкого, тщательно нагретого и смешанного материала, экструдированные пластмассы редко имеют пузыри или нестыковки, и поэтому их ценят за их структурную целостность и последовательные, точные профили.
Производители пластмассовых профилей | Поставщики пластиковых профилей
Пластиковые профили — Lincoln PlasticsПластиковые профили доступны в широком диапазоне форм и размеров, включая такие формы, как тонкая пленка, стержни, проволочные листы, обрезки, каналы, стержни, трубки и прокладки.
Экструзии пластмассовых профилей могут быть экструдированы горячим, холодным или горячим способом через головку в процессе косвенной или прямой экструзии. У каждого из этих процессов есть свои преимущества и недостатки.
Пластиковые профили — Absolute Custom Extrusions, Inc.Экструдированные пластиковые профили очень универсальны и могут быть разработаны для конкретных применений, таких как трубы, шланги, детали холодильников и морозильников, упаковка, трубопроводы для газа и воды, защитные крышки, рассеиватели света, выставочные стенды и держатели торговых точек.
Обслуживая отрасли, включая строительство, медицину, аэрокосмическую промышленность, офисную мебель, производство и транспорт, большинство компаний, занимающихся экструзией пластиковых профилей, также предлагают вторичные услуги, такие как термообработка, печать, этикетирование, сварка, анодирование и гальваника.
Процесс экструзии начинается с подачи сырых пластиковых гранул или хлопьев в бункер, расположенный над закрытым экструзионным каналом; под действием силы тяжести пластмассовое сырье подается в экструзионный канал.
По длине канала проходит винтовой конвейер, который перемещает необработанный пластик к противоположному концу, разрезая и нагревая пластик за счет трения. Пластиковые гранулы пластифицируются или плавятся по мере продвижения по конвейеру. Когда они приближаются к концу канала, расплавленный пластик покидает винт и проходит через сетчатый фильтр, чтобы удалить любые загрязнения.
Экраны усилены предохранительной пластиной, которая представляет собой толстую металлическую шайбу с множеством просверленных отверстий. На конце конвейерного канала закреплена фильера, которая придает расплавленному пластику определенный профиль, когда он проталкивается или выдавливается через винтовой конвейер. Вновь сформированный пластиковый профиль охлаждается, протягивается рядом конвейеров и разрезается на нужную длину. Таким образом, пластиковые профили производятся быстро и в довольно больших объемах.
Пластиковые профили можно изготавливать с использованием различных типов процессов экструзии, включая обратную экструзию, в которой термопластический материал заставляют течь в направлении, противоположном направлению шнека, и соэкструзию, при которой несколько слоев экструдируются вместе.
Кроме того, существует два основных способа экструзии пластиковых профилей: горячая обработка и холодная обработка. При холодной обработке термопластический материал подвергается пластической деформации при комнатной или близкой к комнатной температуре. Для горячей обработки используются нагретые термопласты с хорошей деформируемостью.
Процесс экструзии: технология пластмасс
Процесс экструзии
В процессе экструзии пластмасс необработанный термопластический материал или смола под действием силы тяжести подается из установленного сверху бункера в цилиндр экструдера.Часто используются добавки, такие как красители и ингибиторы УФ-излучения, в жидкой или гранулированной форме, и их можно вводить в смолу ниже, поступающую в бункер. Этот процесс имеет много общего с литьем пластмасс под давлением, но отличается тем, что процесс обычно является непрерывным. В то время как литье под давлением может предлагать множество аналогичных профилей непрерывной длины, обычно с добавлением армирования, готовый продукт вытягивается из фильеры вместо экструзии жидкой смолы через фильеру.
Когда материал попадает в горловину подачи около задней части ствола, он входит в контакт с шнеком.Вращающийся винт проталкивает пластиковую смолу вперед в цилиндр, который нагревается до желаемой температуры плавления в зависимости от смолы. В большинстве процессов профиль нагрева устанавливается для цилиндра с использованием трех или более независимых зон нагрева с ПИД-регулированием (пропорционально-интегрально-производным регулятором), которые постепенно повышают температуру цилиндра сзади, где смола попала вперед. Это позволяет пластиковой смоле постепенно плавиться, когда она проталкивается через цилиндр, и снижает риск перегрева, который может вызвать деградацию полимера.
В передней части ствола смола покидает винт и проходит через усиленный экран для удаления любых загрязнений. Разделительная пластина обычно усиливает экраны, поскольку давление в этой точке может превышать 5000 фунтов на квадратный дюйм (34 МПа).
После прохождения через пластину прерывателя смола попадает в матрицу. Матрица — это то, что придает конечному продукту его профиль или форму, и она должна быть спроектирована так, чтобы расплавленный пластик равномерно перетекал из цилиндрического профиля в форму профиля продукта.Неравномерный поток на этой стадии приведет к образованию продукта с нежелательными напряжениями в определенных точках профиля. Эти напряжения могут вызвать коробление при охлаждении. Можно создать почти любую вообразимую форму, если это непрерывный профиль.
Теперь продукт необходимо охладить, что обычно достигается протаскиванием экструдата через водяную баню. Пластмассы — отличные теплоизоляторы, поэтому их очень трудно быстро охладить. Пластик отводит тепло по сравнению со сталью в 2000 раз медленнее.В экструзионной линии для труб или труб в герметичной водяной бане используется тщательно контролируемый вакуум, чтобы не допустить разрушения вновь образованной и все еще расплавленной трубы или трубы. Набор охлаждающих роликов обычно используется в процессе экструзии листа для охлаждения листа на выходе из экструдера.
Иногда в той же строке может произойти вторичный процесс до того, как продукт завершит свой запуск. При производстве клейкой ленты второй экструдер расплавляет клей и наносит его на пластиковый лист, пока он еще горячий.Когда продукт остынет, его можно намотать на катушку или нарезать на кусочки для дальнейшего использования.
Экструдеры для пластмасс также широко используются для подготовки переработанных пластиковых отходов и / или сырья после очистки, сортировки и / или смешивания с волокнами, подходящими для смешивания с гранулированной смолой, используемой в пластмассовой промышленности в целом.
Основы экструзии пластмасс: процесс, материалы, применения
Экструзия пластмасс, наряду с литьем под давлением, является одним из наиболее широко используемых производственных процессов для формования пластмасс и наиболее широко используемых для термопластов.Он используется для создания объектов с непрерывным профилем, таких как трубы, трубы и дверные профили.
Экструзия термопластов в нынешнем виде существует уже почти столетие, но остается мощным инструментом для крупносерийного производства непрерывных профильных деталей. Клиенты работают с компаниями, занимающимися экструзией пластика, чтобы создать индивидуальный пластиковый экструзионный элемент для детали, обычно в больших объемах, но иногда — как в случае с 3ERP — для производства небольших объемов.
В этой статье рассматриваются основы экструзии пластика, включая то, как работает этот процесс, какие виды термопласта можно экструдировать, для производства каких продуктов используется экструзия пластика, а также сравнение экструзии пластика с экструзией алюминия.
Процесс экструзии пластикаЧтобы понять процесс экструзии пластика, полезно получить представление о том, что такое экструдер и как он работает. Обычно экструдер содержит следующие детали:
- A бункер , где хранится сырой пластик
- A патрубок , где пластик поступает в цилиндр из бункера
- A нагретый бочонок , содержащий винт с приводом от двигателя винта , который подает материал к подающей трубе
- A отбойная пластина , снабженная сетками для фильтрации материала и поддержания давления
- A подающая труба , где теперь расплавленный материал выходит из цилиндра и доставляется в матрицу
- Матрица , которая формирует материал в желаемый профиль экструзии
- Отдельная система охлаждения , которая помогает экструзии равномерно застывать
Процесс экструзии пластика начинается с заполнения бункера сырье в виде, например, гранул или хлопьев.Материал под действием силы тяжести подается через патрубок подачи в цилиндр экструдера.
Как только материал попадает в цилиндр, он начинает нагреваться через три или более зон нагрева. (Зоны нагрева могут быть более холодными около входного патрубка и более горячими возле головки, чтобы обеспечить постепенное плавление.) По мере нагрева материал одновременно проталкивается к концу цилиндра с помощью возвратно-поступательного винта, который приводится в движение мотор. Шнек и давление также выделяют тепло, поэтому сами зоны нагрева не должны быть такими же горячими, как требуемая температура экструзии.
Расплавленная пластмасса выходит из ствола через экран, усиленный пластиной прерывателя. Этот экран удаляет загрязнения из материала и поддерживает равномерное давление внутри ствола. Материал проходит через подающую трубу в изготовленную по индивидуальному заказу фильеру, на станке которой имеется отверстие в форме желаемого профиля экструзии для создания индивидуальной экструзии пластика.
При проталкивании через матрицу материал принимает форму отверстия матрицы, завершая процесс экструзии.Пройдя через матрицу, экструзионный профиль охлаждается в водяной бане или с помощью набора охлаждающих валков, в результате чего он затвердевает.
Экструзия пластмассЭкструзия пластмасс работает с различными термопластами. Эти материалы нагреваются до температуры, достаточно высокой, чтобы расплавить материал, но не настолько, чтобы вызвать термическое разложение. Эта температура отличается от одного экструзионного пластика к другому.
Экструзионные пластмассы обычно загружаются в экструдер в виде пластиковых гранул, подобных тем, которые используются для литья под давлением.Другие формы включают порошки, хлопья и гранулы.
Обычные экструзионные пластмассы включают:
- Полиэтилен (полиэтилен): экструдированный при температуре от 400 ° C (низкая плотность) до 600 ° C (высокая плотность)
- Полистирол: ~ 450 ° C
- Нейлон: от 450 ° C до 520 ° C
- Полипропилен: ~ 450 ° C
- ПВХ: от 350 ° C до 380 ° C
В некоторых случаях желаемый экструзионный пластик может представлять собой эластомер или термореактивный пластик вместо термопласта.
Применение экструзии пластмассКомпании, занимающиеся экструзией пластмасс, могут изготавливать самые разные детали, если они имеют постоянный профиль.Пластиковые экструзионные профили идеально подходят для изготовления труб, дверных профилей, автомобильных деталей и многого другого.
Трубы и трубкиПластиковые трубы и трубки, иногда изготовленные из ПВХ или вышеупомянутых термопластов, широко используются для экструзии пластмасс, поскольку они имеют простой цилиндрический профиль. Наружные желоба — один из примеров экструдированных труб.
Изоляция проводовМногие термопласты обладают превосходной электроизоляцией и термической стабильностью, что делает их пригодными для экструзии изоляции и оболочки проводов и кабелей.Компании, занимающиеся экструзией пластмасс, также могут использовать для этой цели фторполимеры.
Оконные и дверные профилиПластиковые дверные и оконные рамы хорошо подходят для экструзии благодаря их непрерывному профилю и длине. ПВХ — популярный материал для этого применения экструзии пластика и всех пластиковых экструзионных профилей, относящихся к бытовой арматуре.
ЖалюзиОконные жалюзи (шторы), состоящие из множества одинаковых ламелей, могут быть экструдированы с использованием термопласта.Профиль обычно короткой длины, иногда с одной закругленной стороной. Полистирол обычно используется для изготовления деревянных жалюзи.
ГидроизоляцияКомпании, занимающиеся экструзией пластмасс, часто производят герметизирующие продукты — например, исключающие сквозняки, пластиковые экструзионные профили которых предназначены для плотного прилегания к дверным и оконным рамам. Каучуки — распространенные герметизирующие материалы.
Стеклоочистители и швабрыСтеклоочистители автомобилей обычно изготавливаются методом штамповки.Экструзионный пластик может быть синтетическим каучуковым материалом, таким как этиленпропилендиенметилен, или компания, занимающаяся экструзией пластика, может выполнять совместную экструзию синтетического каучука с натуральным каучуком. Ручные лезвия швабры работают так же, как дворники.
Экструзия пластика против экструзии алюминияПомимо термопластов, можно экструдировать алюминиевые детали с непрерывным профилем.
Преимущества использования алюминия для изготовления экструдированных деталей включают легкость, проводимость и возможность вторичной переработки, а общие области применения экструзии алюминия включают стержни, трубы, проволоку, трубопроводы, ограждения, направляющие, рамы и радиаторы.
В отличие от экструзии пластика, экструзия алюминия может быть горячей или холодной: горячая экструзия происходит при температуре от 350 ° C до 500 ° C, а холодная экструзия происходит при комнатной температуре. Узнайте больше об экструзии алюминия.
3ERP — одна из избранной группы компаний, предлагающих небольшие объемы экструзии пластика по индивидуальному заказу. Большинство компаний, занимающихся экструзией пластмасс, не принимают небольшие заказы, но 3ERP и наша сеть партнеров могут удовлетворить ваши потребности в создании прототипов и краткосрочном производстве.Свяжитесь с нами для получения бесплатного предложения.
Как работает экструзия пластика?
Экструзия пластмасс работает путем плавления, обработки и переплавки пластика, называемого термопластичными смолами. Смолы обычно имеют форму шариков или гранул, что позволяет использовать их в экструзионном оборудовании. Бусины бывают разных сортов, и это позволяет покупать их в том сорте, который требуется для конкретного использования.
Хотя экструзионное оборудование может показаться сложным, на самом деле это довольно простой процесс.Шнек является основной частью оборудования и вращается вместе с редуктором. Коробка передач отводится от двигателя машины. Он заключен в плотно закрытый и нагретый ствол, который способствует возникновению трения.
Гранулы термопласта проходят через бункер, который помещает их в машину. Охмеленный можно найти в задней части ствола и шнека. Здесь бусины попадают в бочку. Шнек вращается, и это заставляет шарики двигаться вперед, а тепло их плавит.После плавления их перемещают в зону, где измеряется пластик, для подготовки к следующему этапу.
Пластик готов к экструзии в матрицу, как только он попадает в дозирующую секцию оборудования. Матрица — это то, что определяет форму, в которую пластик будет навсегда преобразован. Пластик будет помещен в матрицу, и оправка отделит ее.
Пластик не сжимается под действием воздуха, который проталкивается через оправку во время фазы движения.Как только пластик удален из матрицы, он попадает в вакуумную зону, которая также заполняется водой для охлаждения пластика. Как только пластик выйдет из этой фазы, его можно будет разрезать и подготовить по мере необходимости.
Хотя процесс экструзии пластика состоит из множества элементов и этапов, это довольно простой процесс, который приводит к созданию необходимых деталей. Больше деталей может быть обработано точно и с минимальными затратами времени благодаря процессу экструзии пластика.
Что такое экструдирование пластика? — Plastic Extrusion Tech
С момента своего изобретения пластик считался одним из наиболее полезных материалов, известных человеку, и это справедливо. Благодаря своим естественным характеристикам дешевле и легче металла (но при этом обладает впечатляющей прочностью) пластик стал предпочтительным строительным материалом во многих сферах применения.
Как и следовало ожидать, для различных применений требуются разные типы пластмасс и разных форм и размеров, что, в свою очередь, требует специализированных производственных процессов.Один из таких методов называется пластиковой экструзией. Процесс экструзии пластика начинается в виде крошечных пластиковых гранул (показано на рисунке выше). Эти предварительно изготовленные пластиковые гранулы сначала отправляются на производственное предприятие, где затем по мере необходимости добавляются такие добавки, как красители и ингибиторы УФ-излучения.
Вскоре смесь гранул и добавок будет плавиться в промышленном эквиваленте гигантского плавильного котла, температура в котором строго регулируется. Вы не поверите, но этот «плавильный котел» на самом деле представляет собой трубку! Известный как цилиндр, он позволяет равномерно распределять пластиковые гранулы с помощью огромного вращающегося винта, который затем транспортирует пластик через нагреватель, переводя смесь из твердого состояния в расплавленное.
В большинстве машин на конце ствола имеется одна или несколько сеток. Расплавленный пластик проталкивается через эти экраны, одновременно выполняя две задачи: удаление загрязнений и обеспечение равномерного сопротивления для поддержания постоянного давления во всей системе. К тому времени, когда расплавленный пластик проходит через сита, он становится достаточно горячим и готов к формованию.
Формование происходит путем проталкивания расплавленного пластика через матрицу, после чего свежеотформованный профиль охлаждается.Вообще говоря, процесс экструзии пластика можно использовать для создания основных форм, таких как пластиковая пленка и трубы, но его также можно использовать для создания более сложных форм с использованием специальной фильеры.
Одним из самых больших преимуществ экструзии пластмасс является непрерывное производство. При наличии достаточного количества сырья машины, используемые для экструзии пластика, не должны останавливаться, потому что весь процесс идет в одном темпе без остановки.