Funktionsprinzip und Prozessparameter der Extrusion

Extrusionist ein Herstellungsverfahren für große Stückzahlen.DerPlastikMaterial wird durch Hitzeeinwirkung geschmolzen und …

Extrusion

Extrusion ist ein Herstellungsverfahren für große Stückzahlen.Das Kunststoffmaterial wird unter Hitzeeinwirkung geschmolzen und durch die Düse in die gewünschte Form extrudiert.Im Inneren des Zylinders befindet sich eine zylindrische rotierende Schnecke, die geschmolzenes Kunststoffmaterial durch eine Matrize herausdrückt.Das extrudierte Material nimmt entsprechend dem Düsenquerschnitt seine Form an.

Arbeitsprinzip

Bei diesem Verfahren wird Kunststoffmaterial in Form von Pellets oder Granulat durch Schwerkraft aus einem oben montierten Trichter in das Fass geleitet.Im Trichter können Zusatzstoffe wie Farbstoffe und UV-Inhibitoren (flüssig oder in Pelletform) gemischt werden.Das Kunststoffmaterial tritt durch die Einfüllöffnung ein und kommt mit der rotierenden Schnecke in Kontakt.Die rotierende Schnecke schiebt die Kunststoffperlen nach vorne in das Fass.Mithilfe der Heizelemente wird der Zylinder bis zur Schmelztemperatur des Kunststoffs erhitzt.Die Heizelemente werden so eingesetzt, dass die Temperatur des Laufs von hinten nach vorne allmählich ansteigt.

In einer rotierenden Schnecke gibt es drei mögliche Zonen: Einzugszone, Schmelzzone und Dosierzone.In der Einzugszone schmelzen die Kunststoffkügelchen nach und nach, während sie durch das Fass geschoben werden.

In der Schmelzzone wird das Kunststoffmaterial vollständig aufgeschmolzen.Um die Innentemperatur des Fasses aufrechtzuerhalten, wird ein Thermostat verwendet.Die Überhitzung von Kunststoffen, die zu einer Verschlechterung der Materialeigenschaften führen kann, sollte minimiert werden.Um die Temperatur des Fasses während des Prozesses aufrechtzuerhalten, wird ein Kühlgebläse oder ein Wasserkühlsystem verwendet.

An der Vorderseite des Zylinders verlässt der geschmolzene Kunststoff die Schnecke und läuft durch ein Siebpaket, um etwaige Verunreinigungen im geschmolzenen Kunststoff zu entfernen.Die Siebe sind durch eine Lochplatte verstärkt.

Die Brechplattenbaugruppe dient auch dazu, einen Gegendruck im Lauf zu erzeugen.Der Gegendruck sorgt für ein gleichmäßiges Schmelzen und eine ordnungsgemäße Durchmischung des geschmolzenen Kunststoffmaterials im Zylinder.Nach dem Passieren der Lochplatte gelangt der geschmolzene Kunststoff in die Matrize.Die Matrize verleiht dem Kunststoffprodukt die gewünschte Form.Ein ungleichmäßiger Fluss geschmolzenen Kunststoffs würde zu unerwünschten Spannungen im Kunststoffprodukt führen.Diese Spannungen können nach dem Erstarren des geschmolzenen Kunststoffs zu Verformungen führen.Kunststoffe sind sehr gute Wärmeisolatoren und lassen sich daher nur sehr schwer schnell abkühlen.Das Kunststoffprodukt wird gekühlt, indem es durch einen Satz Kühlwalzen gezogen wird.

Parameter des Extrusionsprozesses

Vor dem Extrusionsprozess sind fünf wichtige Prozessparameter zu berücksichtigen:

1. Schmelztemperatur von Kunststoff
2. Geschwindigkeit der Schraube
3. Extrusionsdruck erforderlich
4. Verwendete Matrizentypen
5. Kühlmedium

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