När en polymer har smälts, blandats och trycksatts i en extruder, pumpas den genom ett extruderingsmunstycke för kontinuerlig formning (efter kylning och stelning) till en slutprodukt.De vanligaste formtyperna är platt, ringformig och proŽle.Produkter som tillverkas genom extrudering inkluderar rör, slangar, beläggning av tråd, plastflaskor, plastfilmer och -ark, plastpåsar, beläggning för papper och folie, Ž bres, Ž klagomål, garn, tejp och ett brett utbud av profiler.
Polymerextrudering genom formar har vissa likheter med varmextrudering av metaller. Det finns dock också betydande skillnader.Vid metallextrudering skjuts materialet framåt av en kolv, medan vid polymerextrudering materialet kontinuerligt tillförs av en roterande skruv.Vid varmmetallsträngsprutning varierar temperaturerna från 340°C för magnesium till 1325°C för stål, och motsvarande tryck varierar från 35 till över 700 MPa.1 5 Vid polymersträngsprutning överstiger temperaturerna sällan 350°C, och trycken överstiger vanligtvis inte gå mycket över 50 MPa vid skruvspetsen.Fastfassträngsprutning av polymerer har utvecklats för framställning av vissa höghållfasta produkter. Vid låga temperaturer förblir den molekylära orienteringen som åstadkommes genom att materialet tvingas genom formningsmunstycket i extrudatet.Polymerextrudering i fast tillstånd har vissa likheter med kallextrudering av metaller.
Blåsfilmsextrudering är den viktigaste processen för framställning av tunna plastfilmer av polyetener. Den smälta polymeren extruderas genom en ringformad form (normalt av spiralformad konstruktion) för att bilda ett tunnväggigt rör som samtidigt dras axiellt och expanderar radiellt.I de flesta fall bildas den blåsta filmbubblan vertikalt uppåt.Den maximala bubbeldiametern är vanligtvis 1,2 – 4 gånger större än formens diameter.Smältsmältan kyls av ringformiga strömmar av höghastighetsluft från externa luftringar, och ibland även från interna luftfördelare.Den solidiŽed Žfilm passerar genom en ram som klämmer fast toppen av bubblan och tas upp av rullar.Coextruderade Žfilmer med 3 – 8 lager (ibland upp till 11) produceras också genom denna process, för användning i livsmedelsförpackningar.
Gjut Žfilm och plåtextrudering innebär att en polymer extruderas genom ett munstycke med en bred öppning (upp till 10 m), på en kyld stålvals eller rullar som kyler och stelnar det smälta materialet.Film definieras generellt som en produkt som är tunnare än 0,25 mm, medan arket är tjockare än detta. Den gjutna Žfilmprocessen används för mycket snäva toleranser av tunnŽ film, eller för hartser med låg viskositet.De flesta platta matriser är av T-slits- eller coathanger-design, som innehåller ett grenrör för att sprida den flytande polymeren över matrisens bredd, följt nedströms av alternerande smala och öppna slitsar för att skapa den önskade flödesfördelningen och tryckfallet.De flesta gjutfilmslinjer som tillverkas idag är samextruderingslinjer, som kombinerar skikt från så många som sju extruders till produkten genom multimanifoldformar, eller enstaka manifoldformar med hjälp av matningsblock.
Vid Žfilmextrudering är skjuvhastigheterna vid munstycksläpparna vanligtvis ~103 s21.När väggskjuvspänningen överstiger ett visst värde (vanligtvis 0,14 MPa i forskningsartiklar, högre inom industrin med hjälp av tillsatser) tappar extrudatytan sin glans på grund av fenomenet hajskinnssmältningsbrott. Hajskinn kan beskrivas som en sekvens av åsar synlig för blotta ögat, vinkelrätt mot flödesriktningen.
Extrudering av rör och rör innebär att man pumpar en smält polymer genom ett ringmunstycke, varefter den extruderade produkten, medan den dras, passerar genom en vakuummätare där den når sina slutliga dimensioner.Detta följs av spray- eller nedsänkningskylning och kapning till fasta längder.Rör med diameter upp till 2 m eller mer tillverkas med denna process, och rör med diametrar från 10 mm ner till under 1 mm.De ringformade formarna är normalt av spindel- eller spiralformade dornkonstruktioner.
I tråd- och kabelbeläggningsprocesser dras enskilda trådar eller trådenheter med mycket hög hastighet genom en tvärhuvudsform, i rät vinkel mot extruderns axel.Vid högtryckssträngsprutning möter polymersmältan tråden eller kabeln innan munstycksutgången, till exempel isolering av enskilda trådar.Vid lågtryckssträngsprutning möter smältan kabeln efter munstycksutgången, till exempel mantel av sammansättningar av isolerade kablar.Mycket höga skjuvhastigheter påträffas ofta i denna process (upp till 106 s2 1 ) och hartser med låg viskositet används.
Profilextrudering är en tillverkningsprocess som används för produkter med konstant tvärsnitt.Dessa kan variera från enkla former till mycket komplexa profiler med flera kammare och fingrar.Exemplen sträcker sig från bildramslister, till biltrimningar, till kanter för bordsskivor, till fönsterlinjer.De extruderade materialen klassificeras (ungefär) som styva eller flexibla.Den typiska proŽle extruderingslinjen består av en extruder som pumpar en polymer genom en proŽle dyna, följt av en dimensioneringstank eller kalibrator, ytterligare kyltråg, en avdragare och en avstängningsanordning.Utformningen av profilformar kräver stor erfarenhet och tålamod. Produktionsbegränsningar vid profilextrudering uppstår på grund av antingen hajskinn (för tunna produkter tillverkade av högviskösa polymerer) eller förmågan att kyla tjockväggiga produkter.Extrudering av polymerrör och profiler liknar varmextrudering av metaller för framställning av kontinuerliga ihåliga former av stångliknande föremål.Den matematiska modelleringen av dessa processer för metaller är dock huvudsakligen baserad på elastiska – plastiska flödeshypoteser.
Vid smältspinning strömmar den smälta polymeren genom ett flertal kapillärer i en spinndysa (upp till 1000).Polymeren levereras under tryck av en kugghjulspump för noggrann dosering, efter att ha passerat genom en Ž lter som följer extrudern.När de lämnar kapillärerna, dämpas Ž-klacken till önskad diameter. För framställning av mycket tunna Žfibrer används smältblåsningsprocessen.I denna process dämpas Žbrerna av dragkraften som utövas av en luftstråle med hög hastighet.
Posttid: 2017-apr-19