Șase principii de bază ale extrudarii plasticului

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.este oproducator de echipamente mecanicecu aproape 30 de ani de experiență deechipamente de extrudare a conductelor din plastic, noi echipamente pentru protecția mediului și noi materiale. De la înființare, Fangli a fost dezvoltat pe baza cerințelor utilizatorilor. Prin îmbunătățirea continuă, cercetare și dezvoltare independentă privind tehnologia de bază și digestia și absorbția tehnologiei avansate și alte mijloace, am dezvoltatLinie de extrudare a conductelor din PVC, Linie de extrudare a conductelor PP-R, Linie de extrudare de alimentare cu apă / gaz PE, care a fost recomandat de Ministerul Construcțiilor chinez pentru a înlocui produsele importate. Am câștigat titlul de „Marcă de primă clasă în provincia Zhejiang”.

Când topitura intră în secțiunea de tranziție și matriță, încălzirea prin forfecare scade semnificativ, deoarece topitura a început să treacă de la un flux spiralat, cu viteză variabilă, la un flux liniar, cu viteză uniformă, atunci când ajunge în secțiunea de tranziție. Când topitura ajunge la matriță de-a lungul traseului de curgere definit de secțiunea de tranziție, consumă și o cantitate de căldură. Pentru a vă asigura că topitura se mișcă uniform de-a lungul canelurii coadă de rândunică a matriței, este necesar să adăugați căldură adecvată. Prin urmare, temperatura matriței este setată puțin mai mare, așa că se numește „Zonă de menținere a temperaturii”.

După ce plasticul este introdus înextruderbutoiul din buncăr, acesta este forțat către capul matriței de șuruburile cu rotirea șurubului. Datorită rezistenței ecranului de filtrare, a plăcii de despărțire și a matriței lacapul matriței, și reducerea treptată a volumului (adâncimea canalului) între șuruburi, materialul care avansează este sub presiune mare și, în același timp, este încălzit de sursa de căldură a butoiului; În plus, atunci când plasticul este supus la compresiune, forfecare, agitare și alte forțe în mișcare, frecarea dintre plastic și butoi, șurub și frecarea dintre moleculele de plastic vor genera multă căldură. Ca urmare, temperatura plasticului din butoi continuă să crească, iar starea sa fizică se schimbă treptat de la starea sticloasă la starea de elasticitate ridicată și, în cele din urmă, devine starea de curgere vâscoasă, atingând plastificarea completă. Pe măsură ce șurubul se rotește în mod constant, materialul plastifiat este extrudat din gura matriței capului matriței la o presiune și o viteză constantă și devine un produs din plastic cu o anumită formă. După răcire și modelare, turnarea prin extrudare este finalizată. Componenta de bază pentru realizarea procesului de mai sus este șurubul, iar procesul de extrudare de-a lungul șurubului poate fi împărțit în următoarele zone funcționale:

În primul rând: hrănirea

După ce plasticul de alimentare este adăugat în buncăr, acesta intră în canalul șurubului (spațiul dintre zboruri) bazându-se pe propria greutate sau sub acțiunea alimentatorului forțat și se extrudă înainte transportat înainte de șuruburile rotative. Cu toate acestea, dacă coeficientul de frecare dintre material și buncărul metalic este prea mare, sau coeficientul de frecare intern dintre materiale este prea mare sau unghiul conului buncărului este prea mic, fenomenul de punte și conducta goală se va forma treptat în buncăr, materialul nu va intra lin în canelura șurubului, iar extrudarea va fi forțată să se oprească sau extrem de imposibil de forțat. Prin urmare, dacă productivitatea extrudarii este redusă anormal sau nu se descarcă, este necesar să se verifice situația de alimentare sau chiar să se schimbe designul buncărului.

Al doilea: transportul

În teorie, după ce plasticul intră în canelura șurubului, de fiecare dată când șurubul se rotește, tot plasticul va fi transportat înainte pentru un cablu. În acest moment, numim eficiența de transport 1. Cu toate acestea, pentru fiecare șurub, volumul de transport înainte depinde de fapt de factorul de frecare fb al plasticului la butoi și de factorul de frecare fs al plasticului la șurub. Cu cât fb mai mare sau cu cât fs este mai mic, cu atât mai mult plastic solid va fi transportat înainte. Un număr mare de experimente arată că coeficientul de frecare dintre rășină și metal depinde în principal de temperatura sistemului, de rugozitatea suprafeței metalului sau de structura și forma sistemului, precum și de presiunea sistemului și de viteza de mișcare a materialului.

În al treilea rând: compresia

În procesul de extrudare, este absolut necesar ca materialele plastice să fie comprimate. În primul rând, plasticul este un slab conductor de căldură. Dacă există goluri între particule, transferul lor de căldură va fi direct afectat, afectând astfel viteza de topire; În al doilea rând, gazul dintre particule va fi evacuat din buncăr numai atunci când presiunea crește treptat pe lungimea șurubului, în caz contrar, produsele vor deveni defecte sau produse reziduale din cauza bulelor generate în interior; În cele din urmă, presiunea ridicată a sistemului asigură, de asemenea, că produsele sunt relativ dense.

Există trei forme în care creșterea presiunii de-a lungul șurubului este cauzată de:

1. Scăderea adâncimii canalului (de la buncăr la vârf) în structură, iar materialul este comprimat treptat;

2. Elementele de rezistență, cum ar fi placa de despărțire, ecranul de filtru și capul sunt instalate în fața capului șurubului;

3. Este presiunea acumulată pe toată lungimea șurubului cauzată de frecarea dintre materiale și metal. Cu cât aria secțiunii capului este mai mică, cu atât valoarea maximă a presiunii va fi mai mare, iar punctul de presiune cel mai înalt se va deplasa spre cap. În general, valoarea de vârf a presiunii este în partea din față a secțiunii de dozare sau în spatele secțiunii de compresie.

Al patrulea: Topirea

Când presiunea crește, plasticul solid în mișcare intră în contact și se freacă în mod constant cu peretele butoiului încălzit. Temperatura materialului plastic lângă peretele butoiului crește continuu. După atingerea punctului de topire, pe peretele interior al butoiului se formează o peliculă subțire de topire. După aceea, sursa de căldură a topirii plasticului solid provine din două aspecte: unul este conducerea căldurii a încălzitorului extern al butoiului, celălalt este căldura de forfecare (datorită disipării vâscoase) generată din cauza vitezei diferite de mișcare a fiecărui strat de topitură în filmul topit, și anume disiparea căldurii vâscoase în reologie.

Odată cu progresul topirii, când grosimea filmului de topire este mai mare decât spațiul dintre șurub și butoi, șurubul în mișcare va răzui filmul de topire și va forma un bazin de topire înainte de avansul șurubului. În procesul de topire, bazinul de topire devine din ce în ce mai lat, iar lățimea solidului rămas devine din ce în ce mai îngustă, până când în cele din urmă dispare complet. Aceasta este teoria de topire a lui Tadmor, care a făcut epocă, publicată de Tadmor în 1967.

A cincea: amestecarea

În procesul de extrudare mixtă, materialele solide sunt în general compactate în dopuri solide dense la presiune ridicată. Deoarece nu există o mișcare relativă între particulele din dopurile solide, amestecarea poate fi efectuată numai între straturi de topitură cu mișcare relativă.

În general, în topitură apar următoarele fenomene de amestecare, în special în secțiunea de transport a topiturii: În primul rând, fiecare componentă a sistemului de materiale este dispersată și distribuită uniform, ceea ce se referă la rășină și la diverși aditivi. A doua este omogenizarea termică. Acest lucru se datorează faptului că în procesul de extrudare, materialul care se topește primul are cea mai ridicată temperatură, iar materialul care se topește mai târziu are cea mai scăzută temperatură. Temperatura interfeței dintre solid și topitură este doar punctul de topire al plasticului. Dacă materialul topit este extrudat prematur din matriță, va provoca inevitabil extrudare neuniformă peste tot, ceea ce poate cauza diferențe de culoare și deformare sau chiar poate provoca crăparea produsului. În plus, având în vedere că plasticul în sine are o anumită distribuție a greutății moleculare (MWD), amestecarea poate face ca piesa cu greutate moleculară relativă mai mare să se disperseze uniform în topitură. În același timp, sub acțiunea forței de forfecare, piesa cu greutate moleculară relativă mai mare poate fi redusă din cauza scisării lanțului, ceea ce reduce posibilitatea de particule netopite (geluri) și neomogenități în produse. Evident, pentru a asigura amestecarea uniformă a produselor, este necesar să se asigure că secțiunea de transport a topiturii (ultima secțiune) a șurubului are o lungime suficientă. Prin urmare, secțiunea de transport a topiturii a șurubului este numită și secțiune de omogenizare. În același timp, atunci când se calculează puterea extruderului, volumul canelurii șurubului la ultima secțiune de adâncime constantă a șurubului este luat ca bază pentru calcul, iar secțiunea de transport a topiturii a șurubului este numită și secțiunea de măsurare.

Al șaselea: aerisire

În timpul procesului de extrudare, există trei tipuri de gaze care trebuie descărcate. Unul este aerul amestecat între pelete sau pulbere de polimer. Atâta timp cât viteza șurubului nu este prea mare, în general vorbind, această parte de gaz poate fi descărcată din buncăr sub presiune care crește treptat. Dar când viteza de rotație este prea mare, materialul se mișcă înainte prea repede și este posibil ca gazul să nu fie descărcat complet în timp, formând astfel bule în produs. Al doilea gaz este apa absorbită de material din aer, care devine abur atunci când este încălzită. Pentru acele materiale plastice cu absorbție redusă de umiditate, cum ar fi PVC, PS, PE, PP etc., în general, nu există nicio problemă. Aceste cantități mici de vapori de apă pot fi, de asemenea, evacuate din buncăr în același timp; Cu toate acestea, pentru unele materiale plastice de inginerie, cum ar fi PA, PSU, ABS, PC, etc., din cauza absorbției mari de umiditate și a prea multului vapor de apă, este prea târziu pentru a le descărca din buncăr, care formează bule în produse. Al treilea este unele materiale din interiorul particulelor de plastic, cum ar fi volatilele cu greutate moleculară mică (LMWV), plastifianții cu punct de topire scăzut etc., care sunt vaporizate treptat sub căldura generată în timpul procesului de extrudare. Doar atunci când plasticul este topit, Numai prin depășirea tensiunii superficiale a topiturii aceste gaze pot scăpa, dar în acest moment sunt departe de buncăr, deci nu pot fi evacuate prin buncăr. În acest caz, un aerisitextrudertrebuie folosit.

3. Este presiunea acumulată pe toată lungimea șurubului cauzată de frecarea dintre materiale și metal. Cu cât aria secțiunii capului este mai mică, cu atât valoarea maximă a presiunii va fi mai mare, iar punctul de presiune cel mai înalt se va deplasa spre cap. În general, valoarea de vârf a presiunii este în partea din față a secțiunii de dozare sau în spatele secțiunii de compresie.

Dacă aveți nevoie de mai multe informații,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.vă întâmpină să contactați pentru o anchetă detaliată, vă vom oferi îndrumări tehnice profesionale sau sugestii de achiziție de echipamente.