Kunststof extrusie van buis, slang en pijp is een steady-state proces voor het omzetten van een thermoplastische grondstof in een (bijna) afgewerkt ringvormig product.De grondstof is meestal in de vorm van plastic pellets of poeder.De conversie vindt plaats door een homogene gesmolten massa in de extruder te vormen en deze onder druk door een extrusiematrijsopening te persen die de vorm van de dwarsdoorsnede van het product definieert.Het gevormde materiaal, of extrudaat, wordt gekoeld en met een gecontroleerde snelheid weggetrokken van de matrijsuitgang.Het extrudaat kan vervolgens op een spoel worden gewikkeld, op een bepaalde lengte worden gesneden of naar een ander in-line proces worden geleid.
In tegenstelling tot spuitgieten of blaasgieten, wat cyclische processen zijn, is extrusie een steady-state proces.Deze steady-state-eigenschap levert een aantal unieke voordelen en uitdagingen op als productieproces.Geëxtrudeerde producten zijn erg lang en continu, en hebben een doorsnede die meestal constant is ten opzichte van de as of productierichting.Spuitgietproducten zijn afzonderlijke artikelen met verschillende doorsneden in elke as.Het feit dat de extrusie van buizen, slangen en pijpen een stabiel proces is, zal in veel delen van dit artikel worden besproken. De terminologie die wordt gebruikt voor het beschrijven van buizen, slangen en pijpen varieert van industrie tot industrie.
Apparatuur
De belangrijkste componenten van een buis-, slang- of pijpextrusiesysteem worden vaak onderverdeeld in componenten die zich stroomopwaarts van de extruder bevinden, de extruder zelf, en componenten die zich stroomafwaarts van de extruder bevinden.Stroomopwaartse componenten omvatten apparatuur voor het hanteren van hars voor het transporteren van de grondstoffen naar de extruder, en apparatuur voor het conditioneren van hars die de hars voorverwarmt, of het vochtgehalte van de hars regelt voordat deze de toevoeropening van de extruder binnengaat.De stroomafwaartse componenten omvatten een gesmolten harsfilter of zeefwisselaar, de extrusiematrijsconstructie, de quench- of vacuümgroottetank, eventuele productmeetinstrumenten, de snelheidsregelaar van de extrusielijn in de vorm van een riemtrekker of knijprolset, en tenslotte een product afsluitapparaat of wikkelapparatuur.Er zijn aanvullende extrusieprocesmethoden die het geëxtrudeerde product rechtstreeks in een ander inline-proces brengen voor de toevoeging van een versterkend vlechtwerk of voor de toevoeging van andere coatings of harslagen.
Materialen
Extrusietechnieken kunnen worden gebruikt om de meeste thermoplastische kunststoffen en sommige thermohardende kunststoffen te verwerken.De harsen die het meest worden geëxtrudeerd voor buis-, slang- en pijpproducten omvatten polyethyleen met hoge en lage dichtheid, polypropyleen, polyurethaan, polystyreen, fluorpolymeren, PTFE, polyester en flexibel en hard PVC.Een kenmerk dat geëxtrudeerde harsen vaak onderscheidt van spuitgietharsen is de smeltviscositeit van de kunststof bij normale verwerkingstemperaturen.Geëxtrudeerde kunststoffen hebben vaak een hogere smeltviscositeit, waardoor het extrudaat de vorm kan behouden die het door de matrijs krijgt terwijl het extrudaat zich in de afschrikfase bevindt. Combinaties van verschillende harsen kunnen worden gebruikt om speciale fysische, biologische of chemische eigenschappen te verkrijgen.Tijdens het extrusieproces kunnen veel additieven worden gebruikt om de verwerkingseigenschappen van het polymeer te verbeteren of om de producteigenschappen te veranderen.Dergelijke additieven omvatten smeermiddelen, thermische stabilisatoren, antioxidanten, radiopacificerende middelen en kleurstoffen.
Verwerkingsparameters
De parameters die belangrijk zijn voor extrusieverwerking zijn vergelijkbaar met die van spuitgietprocessen.De harstemperatuur, harsdruk, het vochtgehalte van de hars, de schroefsnelheid en de stroomsterkte van de schroefmotor worden gewoonlijk gecontroleerd of bewaakt om een homogene smelt te verkrijgen met een gecontroleerde volumetrische snelheid.De afschriktemperatuur en de snelheid waarmee het extrudaat wordt getrokken, worden gecontroleerd of bewaakt om een gecontroleerde productgrootte te verkrijgen.Er kunnen dimensiemetingen van het extrudaat worden uitgevoerd met behulp van verschillende meetmethoden terwijl het wordt geproduceerd.In tegenstelling tot spuitgieten kan extrusie de grootte van het eindproduct variëren zonder het matrijsgereedschap te veranderen.Gemeenschappelijke toleranties voor extrusieproductie of procesconsistentie worden binnen 1% van de nominale meetwaarde gehouden.Omdat deze productieprocessen stabiele omstandigheden met zich meebrengen, is elke actie die een parameter of omstandigheid kan stabiliseren gunstig voor het proces.
Posttijd: 09 mei 2017