Ekstrūdera darbības principi
Tās darbības principus var iedalīt šādos galvenajos posmos:
1. Materiālu nogādāšana un pirmapstrāde
Ekstrūdera padeves sistēma parasti sastāv no piltuves un skrūves. Materiālus (piemēram, plastmasas granulas, gumijas maisījumus vai pārtikas sastāvdaļas) vispirms ielej tvertnē un pēc tam, griežot skrūvi, nogādā uz sildīšanas zonu. Skrūvju konstrukcijas ir iedalāmas divās kategorijās: viena-skrūve un dubultskrūve-. Vienas-skrūves struktūra ir vienkārša un piemērota vairumam vispārīgu-nolūka plastmasas izstrādājumu apstrādei; dubultā{7}}skrūvju konstrukcija, kurā tiek izmantotas pret-rotējošo vai -pretēji rotējošu skrūvju kombinācijas, uzlabo materiālu sajaukšanos un plastifikācijas efektus, tāpēc to bieži izmanto ļoti piepildītu, augstas{10}}viskozitātes vai karstumjutīgu materiālu apstrādei.
2. Karsēšana un kausēšana
Kad materiāls nonāk sildīšanas zonā, tas pakāpeniski pāriet no cietā stāvokļa uz kausētu stāvokli, kombinējot ārējās sildīšanas joslas (izmantojot elektrisko vai eļļas sildīšanu) un bīdes siltumu, ko rada skrūves rotācija. Sildīšanas zona parasti ir sadalīta vairākās temperatūras -kontrolējamās sekcijās, un temperatūra katrā sekcijā ir precīzi iestatīta atbilstoši materiāla kušanas temperatūrai, plūsmas īpašībām un īpašām procesa prasībām. Piemēram, polietilēna (PE) apstrādes temperatūra parasti svārstās no 160 grādiem līdz 230 grādiem, savukārt polipropilēnam (PP) ir nepieciešama augstāka temperatūra (200 līdz 280 grādiem). Temperatūras kontroles precizitāte tieši ietekmē ekstrudētā produkta kvalitāti; pārāk augsta temperatūra var izraisīt materiāla degradāciju, savukārt pārāk zema temperatūra var izraisīt nepietiekamu plastificēšanu.
3. Plastifikācija un sajaukšana
Skrūves griešanās un virzības virzīta uz priekšu, izkausētais materiāls tiek pakļauts sarežģītai plūsmas procesam skrūvju kanālos, iesaistot garenvirziena, šķērsvirziena un apkārtmēra plūsmas komponentus. Šie plūsmas modeļi mijiedarbojas, lai nodrošinātu, ka materiāls tiek rūpīgi sajaukts un homogenizēts, vienlaikus izspiežot notvertās gāzes un gaistošas vielas. Skrūves ģeometriskā konfigurācija-ieskaitot tādus parametrus kā slīpums, lidojuma platums un kanāla dziļums-ir būtiska ietekme uz plastifikācijas procesa efektivitāti. Piemēram, pakāpeniskas-pārejas skrūves dizains ir labi-piemērots ne-kristāliskai plastmasai (piemēram, PS un ABS), savukārt pēkšņas-pārejas skrūves dizains ir piemērotāks kristāliskām plastmasām (piemēram, PE un PP).
4. Mērīšana un spiediena ģenerēšana
Materiālam ejot cauri skrūves dozēšanas sekcijai, skrūves kanāla dziļums pakāpeniski samazinās; tas palielina saspiešanas pakāpi, ko skrūve pieliek materiālam, tādējādi radot un uzturot stabilu spiedienu. Šis process nodrošina ekstrudētā materiāla plūsmas vienmērīgumu, tādējādi novēršot spiediena svārstību izraisītas produkta izmēru novirzes. Dozēšanas sekcijas garumam un kompresijas pakāpei jābūt optimāli izstrādātai, pamatojoties uz materiāla īpašībām un ekstrudētā izstrādājuma īpašajām prasībām.
5. Ekstrūzija un formēšana
Zem spiediena izkausētais materiāls tiek izspiests caur presformas galvu (veidni). Preses galviņas konstrukcija nosaka ekstrudētā izstrādājuma (piem., caurules, loksnes, plēves, profili utt.) šķērsgriezuma formu. Formas galviņas iekšpuse parasti sastāv no tādiem komponentiem kā plūsmas dalītājs, serde un presformas bukse, kas palīdz vienmērīgi sadalīt materiālu un veidot vēlamo formu. Pēc ekstrūzijas materiāls ātri sacietē, ejot cauri dzesēšanas ierīcei (piemēram, ūdens vannai vai gaisa{7}}dzesēšanas sistēmai); visbeidzot, vilkšanas{8}}ierīce (piemēram, uztīšanas ierīce vai griezējs) veic pēdējo garuma-griešanu vai uztīšanu.
6. Kontrole un automatizācija
Mūsdienu ekstrūderi ir plaši aprīkoti ar PLC vadības sistēmām, kas spēj reāllaikā uzraudzīt un pielāgot galvenos parametrus-, piemēram, temperatūru, spiedienu un skrūves ātrumu-, lai nodrošinātu ražošanas procesa stabilitāti un produkta konsekvenci. Dažos -augstākās klases modeļos ir integrētas arī attālās uzraudzības un kļūdu diagnostikas iespējas, tādējādi vēl vairāk uzlabojot ražošanas efektivitāti un aprīkojuma uzticamību.
