Clasificarea și descrierea funcțională a matrițelor de extrudare

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.este oproducator de echipamente mecanicecu peste 30 de ani de experiență înechipamente de extrudare a conductelor din plastic, noi echipamente pentru protecția mediului și noi materiale. De la înființarea sa, 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”.

Mole de extrudare (cunoscute și cascule de extrudare sau capete de matriță)sunt echipamente de bază în procesul de extrudare. Ele încălzesc și topesc materiale precum termoplastele, cauciucul și metalele și apoi folosesc presiunea extruderului pentru a forța topitura prin canalul de curgere al matriței, formând continuu produse cu forme specifice de secțiune transversală. Clasificarea trebuie să ia în considerare dimensiuni precum materialul care este prelucrat, structura produsului și cerințele procesului. Pe baza standardelor de clasificare principale, următoarele oferă o descriere detaliată a definiției, structurii și funcțiilor de bază ale diferitelor tipuri de matrițe de extrudare.

I. Clasificare și funcție după tipul de material

(O)Matrice de extrudare din plastic

Motoarele de extrudare din plastic sunt cel mai utilizat tip, compatibile cu diverse materiale termoplastice, cum ar fi polietilena (PE), polipropilena (PP), clorură de polivinil (PVC) și ABS. Sunt echipamente de bază pentru producerea țevilor, foilor, profilelor, foliilor și învelișului cablurilor.

Funcții de bază și caracteristici structurale:

1. Plasticizarea materialului și ghidarea fluxului:Canalul de curgere al matriței are un design progresiv pentru a asigura distribuția uniformă a plasticului topit din șurubul extruderului, prevenind stagnarea materialului sau curgerea neuniformă. Suprafața canalului de curgere este lustruită (rugozitate Ra ≤ 0,2μm) pentru a reduce rezistența la curgere și pentru a asigura o suprafață netedă a produsului.

2. Modelarea de precizie a secțiunii transversale:Componentele cheie ale capului matriței sunt orificiul și dornul matriței (pentru țevi și produse goale) sau placa de distribuție a fluxului (pentru foi și profile). Prelucrarea de înaltă precizie (toleranță dimensională ≤ ± 0,01 mm) asigură că secțiunea transversală a produsului se potrivește cu designul, de exemplu, controlând toleranța diametrului interior al țevilor din PVC sau uniformitatea grosimii foilor compozite aluminiu-plastic.

3. Sinergia de răcire și calibrare:Ieșirea matriței este asociată cu dispozitive de răcire și calibrare (de exemplu, role de calibrare, role de răcire) pentru a reduce rapid temperatura produsului, a preveni deformarea prin contracție și a asigura stabilitatea dimensională, potrivită pentru producția de extrudare continuă de mare viteză.

Subtipuri și aplicații comune:

- matrițe de extrudare pentru țevi:Folosit pentru producerea țevilor de alimentare cu apă, țevi de drenaj, țevi de gaz etc. Funcția lor de bază este de a asigura grosimea și rotunjimea uniformă a pereților, cu mecanisme de poziționare a dornului încorporate pentru a preveni excentricitatea.

- Matrice de extrudare a profilului:Folosit pentru producerea de profile de ferestre/uși, ornamente decorative și forme complexe. Designul canalului de curgere trebuie să găzduiască secțiuni transversale complexe, încorporând divizoare de flux și structuri de ghidare a nervurilor pentru a preveni golurile de suprafață sau bulele.

- matrițe de extrudare a filmului:Împărțit în matrițe de film plat (produce film de ambalare) și matrițe de film suflat (produce film suflat). Funcția de bază este controlul uniformității grosimii filmului (abatere ≤ ±5%). Motoarele de film suflate trebuie să asigure formarea stabilă de bule.

(B) matrițe de extrudare cauciuc

Molele de extrudare din cauciuc sunt folosite pentru materiale elastice precum cauciucul natural și sintetic, producând în principal benzi de rulare a anvelopelor, furtunuri, garnituri și benzi anti-vibrații pentru industria auto, construcții și mașini.

Funcții de bază și caracteristici structurale:

1. Compatibilitate cu vulcanizarea la temperatură înaltă:Matrițele sunt fabricate din oțel rezistent la căldură (de exemplu, 3Cr13) pentru a rezista la temperaturi de vulcanizare (120-180°C). Canelurile anti-alunecare de pe pereții canalului interior îmbunătățesc aderența materialului și previn alunecarea în timpul extrudării la presiune înaltă.

2. Controlul turnării elastomerului:Abordând elasticitatea și vâscozitatea ridicată a cauciucului, canalul de curgere este scurt și neted pentru a reduce încălzirea prin forfecare și pentru a preveni vulcanizarea prematură. Designul orificiului matriței trebuie să includă alocație de contracție (rata de contracție a cauciucului după răcire aproximativ 3-8%) pentru a asigura dimensiunile produsului final.

3. Sinergia de vulcanizare continuă:Ieșirea matriței se conectează la echipamente de vulcanizare (vulcanizatoare cu abur, cuptoare cu microunde) pentru producția integrată de extrudare-vulcanizare. Funcția de bază este asigurarea elasticității, durității și rezistenței la îmbătrânire a produselor din cauciuc, cum ar fi performanța de etanșare și durata de viață a benzilor de protecție pentru automobile.

(C) matrițe de extrudare a metalelor

Matrițele de extrudare ale metalelor sunt utilizate pentru extrudarea la cald a metalelor și aliajelor neferoase precum aluminiul, cuprul și magneziul, producând în principal țevi metalice, bare, profile și forme complexe pentru industria aerospațială, producția de automobile și decorarea clădirilor.

Funcții de bază și caracteristici structurale:

1. Design de înaltă temperatură, presiune înaltă:Matrițele sunt fabricate din aliaje rezistente la căldură de înaltă rezistență (de exemplu, oțel pentru scule de lucru la cald H13, aliaje de tungsten-molibden) pentru a rezista la temperaturi de topire a metalelor (650-700°C pentru aluminiu, 800-900°C pentru cupru) și presiunile de extrudare (100-500 MPa). Cavitățile sunt nitrurate pentru o rezistență sporită la uzură.

2. Formarea metalelor:Un canal de curgere conic ghidează țagla metalică pentru o deformare uniformă, reducând stresul intern și prevenind fisurile sau delaminarea. Mandrinul și corpul matriței folosesc adesea o structură modulară pentru înlocuire și întreținere ușoară, adaptându-se la diferite secțiuni transversale ale produsului.

3. Control de precizie:Având în vedere rigiditatea metalelor, toleranța dimensională a matriței este controlată cu ± 0,02 mm pentru a asigura toleranțele grosimii peretelui conductei și rectitudinea profilului, de exemplu, în profilele de aluminiu de înaltă precizie pentru industria aerospațială.

II. Clasificare și funcție după secțiunea transversală a produsului

(O) matrițe de extrudare în secțiune transversală solidă

Folosit pentru produse solide, cum ar fi tije de plastic, benzi de cauciuc și profile metalice (unghiuri, canale). Funcția de bază folosește un design de canal de curgere direct pentru a asigura umplerea uniformă a materialului și pentru a preveni cavitățile sau golurile de contracție. Dispozitivele de ghidare la ieșirea matriței asigură dreptatea și consistența dimensională.

(B) matrițe de extrudare cu secțiune transversală goală

Folosit pentru produse goale, cum ar fi țevi de plastic, furtunuri de cauciuc și țevi metalice. Structura centrală include un dorn, un orificiu al matriței și un păianjen (sau o placă de rupere). Păianjenul împarte fluxul de topire înainte ca acesta să se reunească, în timp ce dornul creează canalul gol. Funcția de bază este controlul uniformității grosimii peretelui pentru a preveni excentricitatea sau prăbușirea, de exemplu, asigurarea rezistenței la presiune a conductelor de gaz PE.

(C) matrițe de extrudare în secțiune transversală compozită (filiere de coextruziune)

Folosit pentru materiale sau structuri compozite, cum ar fi țevi compozite aluminiu-plastic, profile din plastic cu două culori și etanșări compozite din cauciuc-fibră. Structura miezului este un cap de matriță cu mai multe canale pentru extrudarea și lipirea simultană a mai multor materiale. Funcția de bază este asigurarea rezistenței de aderență între diferite materiale și controlul raporturilor individuale ale grosimii stratului, de exemplu, pentru straturile de barieră și de bază din foliile de ambalare pentru alimente.

III. Clasificare și funcție după tipul structural

(O) matrițe de extrudare dintr-o singură bucată (monobloc).

Capul matriței este o structură unică, integrală. Design simplu, ușor de fabricat, potrivit pentru producerea în masă a unei singure specificații de produs (de exemplu, țevi standard din plastic, benzi de cauciuc obișnuite). Funcția de bază simplifică producția și îmbunătățește eficiența, dar versatilitatea este scăzută; modificarea specificațiilor produsului necesită schimbarea întregii matrițe.

(B) matrițe de extrudare modulare (combinate).

Capul matriței este format din componente detașabile (orificiu matriță, dorn, păianjen, corp) conectate prin șuruburi sau dibluri. Funcția de bază sporește versatilitatea; schimbarea orificiului matriței și dornului permite producerea de secțiuni transversale și dimensiuni diferite, reducând costurile matriței. De asemenea, facilitează întreținerea și curățarea, reducând timpul de nefuncționare, potrivit pentru producția multi-varietă, în loturi mici.

(C) matrițe de extrudare reglabile

Bazate pe proiecte modulare, acestea încorporează mecanisme de reglare (de exemplu, șuruburi sau blocuri de reglare) pentru a modifica spațiul orificiului matriței sau poziția dornului în timp real. Funcția de bază permite corectarea dinamică a abaterilor dimensionale, adaptându-se la variațiile proprietăților materialului sau condițiilor de proces, de exemplu, controlând grosimea filmului în producția de film de plastic pentru a îmbunătăți randamentul.

IV. Rezumat

Clasificarea matrițelor de extrudare se bazează în mod fundamental pe potrivirea caracteristicilor materialelor – structura produsului – cerințele de producție. Funcția de bază se învârte în mod constant în jurul formării continue, de înaltă precizie, stabilă: obținerea unui flux uniform de topire și plastificare prin proiectarea optimizată a canalului de curgere, asigurarea formei secțiunii transversale și acuratețea dimensională prin componente de înaltă precizie și garantarea performanței produsului cu procese auxiliare precum răcirea și vulcanizarea. Prin folosirea unor proiecte structurale și materiale specifice, diferitele tipuri de matrițe de extrudare îndeplinesc nevoile de producție pentru diferite materiale (plastice, cauciuc, metale) și forme de produs, făcându-le echipamente critice pentru producția pe scară largă, standardizată în industria modernă.