Odată ce un polimer a fost topit, amestecat și presurizat într-un extruder, acesta este pompat printr-o matriță de extrudare pentru formare continuă (după răcire și solidificare) într-un produs final.Cele mai comune tipuri de matrițe sunt plate, inelare și proŽle.Produsele realizate prin extrudare includ țevi, țevi, acoperire de sârmă, sticle de plastic, folii și foi de plastic, pungi de plastic, acoperire pentru hârtie și folie, Ž bres, Ž lamente, fire, benzi și o gamă largă de profile.
Extrudarea polimerului prin matrițe are anumite asemănări cu extrudarea la cald a metalelor. Cu toate acestea, există și diferențe semnificative.În extrudarea metalului, materialul este împins înainte de un berbec, în timp ce în extrudarea polimerului materialul este alimentat continuu de un șurub rotativ.În extrudarea fierbinte a metalului, temperaturile variază de la 340°C pentru magneziu până la 1325°C pentru oțel, iar presiunile corespunzătoare variază de la 35 la peste 700 MPa. trece cu mult peste 50 MPa la vârful șurubului.Extrudarea în fază solidă a polimerilor a fost dezvoltată pentru producerea anumitor produse de înaltă rezistență. La temperaturi scăzute, orientarea moleculară dată de forțarea materialului prin matrița de modelare rămâne în extrudat.Extrudarea polimerului în stare solidă are anumite asemănări cu extrudarea la rece a metalelor.
Extrudarea filmului suflat este cel mai important proces pentru producerea de pelicule subțiri de plastic din polietilenă. Polimerul topit este extrudat printr-o matriță inelară (în mod normal, de construcție cu dorn spiralat) pentru a forma un tub cu pereți subțiri care este simultan tras axial și expandat radial.În cele mai multe cazuri, bula de film suflată se formează vertical în sus.Diametrul maxim al bulei este de obicei de 1,2 – 4 ori mai mare decât diametrul matriței.Topitura fierbinte este răcită prin fluxuri inelare de aer de mare viteză din inelele de aer exterioare și, ocazional, de la distribuitoarele de aer interne.Filmul solidificat trece printr-un cadru care ciupește partea superioară a bulei și este preluat de role.Prin acest proces se produc și filmele Ž coextrudate cu 3 – 8 straturi (uneori până la 11), pentru a fi utilizate în ambalarea alimentelor.
Extrudarea filmului și a foii turnate implică extrudarea unui polimer printr-o matriță cu o deschidere largă (până la 10 m), pe o rolă sau role de oțel răcite care stinge și solidifică materialul topit.Filmul este, în general, definit ca un produs mai subțire de 0,25 mm, în timp ce foaia este mai groasă decât aceasta. Procesul Žfilm turnat este utilizat pentru toleranțe foarte strânse ale filmului subțire® sau pentru rășini cu vâscozitate scăzută.Majoritatea matrițelor plate sunt modele cu fantă în T sau cu fixare, care conțin un distribuitor pentru a răspândi polimerul care curge pe lățimea matriței, urmat în aval de fante înguste și deschise alternate pentru a crea distribuția dorită a debitului și căderea de presiune.Cele mai multe linii de film turnat fabricate astăzi sunt linii de coextruziune, combinând straturi de la șapte extrudere în produs prin matrițe cu mai multe colectoare sau matrițe cu un singur colector cu ajutorul blocurilor de alimentare.
În extrudarea Žfilmului, vitezele de forfecare la nivelul buzelor matriței sunt de obicei ~103 s21.Atunci când efortul de forfecare a peretelui depășește o anumită valoare (de obicei 0,14 MPa în lucrările de cercetare, mai mare în industrie cu ajutorul aditivilor), suprafața extrudatului își pierde luciul din cauza fenomenului de rupere prin topire a pielii de rechin. Pielea de rechin poate fi descrisă ca o secvență de creste vizibil cu ochiul liber, perpendicular pe direcția curgerii.
Extrudarea țevilor și țevilor implică pomparea unui polimer topit printr-o inelară, după care produsul extrudat, în timp ce este tras, trece printr-un calibrator cu vid unde își atinge dimensiunile finale.Aceasta este urmată de răcire prin pulverizare sau imersie și tăiere la lungimi fixe.Prin acest proces se realizează țevi cu diametrul de până la 2 m sau mai mare, iar țevi cu diametre de la 10 mm până la sub 1 mm.Matrițele inelare sunt în mod normal cu un design de tip spider sau spiral.
În procesele de acoperire a sârmei și a cablurilor, firele individuale sau ansamblurile de sârmă sunt trase cu viteză foarte mare printr-o matriță cu cruce, în unghi drept față de axa extruderului.În extrudarea la presiune înaltă, topitura polimerului se întâlnește cu firul sau cablul înainte de ieșirea matriței, de exemplu izolarea firelor individuale.În extrudarea la presiune joasă, topitura se întâlnește cu cablul după ieșirea matriței, de exemplu învelirea ansamblurilor de cabluri izolate.Rate de forfecare foarte mari sunt frecvent întâlnite în acest proces (până la 106 s2 1 ) și sunt utilizate rășini cu vâscozitate scăzută.
Extrudarea profilului este un proces de fabricație utilizat pentru produse cu secțiune transversală constantă.Acestea pot varia de la forme simple la profile foarte complexe cu mai multe camere și Ždegete.Exemplele variază de la mulaje pentru rame de tablou, la ornamentele auto, la marginile pentru blaturi de masă, la liniile ferestrelor.Materialele extrudate sunt clasificate (aproximativ) ca rigide sau fiexibile.Linia tipică de extrudare cu proŽle constă dintr-un extruder care pompează un polimer printr-o matriță proŽle, urmată de un rezervor de dimensionare sau un calibrator, jgheaburi de răcire suplimentare, un extractor și un dispozitiv de tăiere.Proiectarea matrițelor de profil necesită experiență și răbdare considerabile. Limitările de producție în extrudarea profilului sunt întâlnite fie din cauza pielii de rechin (pentru produse subțiri produse din polimeri de înaltă vâscozitate) fie datorită capacității de a răci produsele cu pereți groși.Extrudarea țevilor polimerice și a profilului este similară cu extrudarea la cald a metalelor pentru producerea de forme goale continue ale obiectelor asemănătoare barelor.Cu toate acestea, modelarea matematică a acestor procese pentru metale se bazează în principal pe ipoteze de curgere elastic – plastic.
În filarea în topitură, polimerul topit curge prin numeroase capilare într-o filă (până la 1000).Polimerul este livrat sub presiune de către o pompă cu angrenaje pentru dozare precisă, după trecerea printr-un Ž ltru care urmează extruderului.La ieșirea din capilare, lamentele Ž sunt atenuate la diametrul dorit. Pentru producerea fibrelor Ž foarte subțiri se utilizează procesul de suflare în topitură.În acest proces, Ž bres sunt atenuate de forța de rezistență exercitată de un jet de aer de mare viteză.
Ora postării: 19-apr-2017