اکسترودر پلاستیک میزبان تجهیزات قالب گیری اکستروژن پلاستیک است، پس از بیش از 100 سال توسعه، از مارپیچ دوقلو تک پیچ اصلی، چند پیچ و حتی بدون پیچ و سایر مدل ها مشتق شده است. معمولاً با ماشینهای کمکی قالبگیری پلاستیک (مانند لوله، فیلم، مواد نگهدارنده، تک رشته، سیم مسطح، تسمه بستهبندی، مش اکستروژن، مواد صفحه (ورق)، پروفیل، دانهبندی، پوشش کابل و سایر ماشینهای شکلدهی) همسان میشود. انواع خطوط تولید قالب گیری اکستروژن پلاستیک برای تولید انواع محصولات پلاستیکی.
دستگاه اصلی اکسترودر پلاستیک، اکسترودر، عمدتا از سه بخش تشکیل شده است: سیستم اکستروژن، سیستم انتقال و سیستم گرمایش و سرمایش.
1. سیستم اکستروژن: شامل پیچ، بشکه، قیف، سر و قالب. مواد اولیه پلاستیک از طریق سیستم اکستروژن به مذاب یکنواخت قالبگیری میشود و از سر تحت اکستروژن مداوم پیچ بیرون میآید.
پیچ: مهمترین جزء اکسترودر که مستقیماً با محدوده کاربرد و بهره وری اکسترودر مرتبط است، از فولاد آلیاژی مقاوم در برابر خوردگی با استحکام بالا ساخته شده است.
بشکه: ساخته شده از فولاد آلیاژی با مقاومت در برابر حرارت بالا، استحکام فشار بالا، مقاوم در برابر سایش، فولاد مقاوم در برابر خوردگی یا کامپوزیت با روکش فولاد آلیاژی، دارای پیچ برای دستیابی به خرد شدن پلاستیک، نرم شدن، ذوب شدن، پلاستیک سازی، اگزوز و تراکم و سیستم تشکیل دهنده تحویل یکنواخت مداوم مواد لاستیکی.
قیف: قسمت پایین مجهز به یک دستگاه قطع کننده برای تنظیم و قطع جریان مواد است. طرف مجهز به یک سوراخ دید و یک دستگاه اندازه گیری کالیبراسیون است.
سر و قالب: سر از آستین داخلی فولاد آلیاژی و ژاکت فولاد کربنی تشکیل شده است که مجهز به قالب تشکیل شده است. نقش سر این است که حرکت چرخشی مذاب پلاستیک را به یک حرکت خطی موازی، به طور یکنواخت و هموار در قالب تبدیل می کند و فشار قالب گیری لازم را به پلاستیک می دهد.
2. سیستم انتقال: پیچ درایو، پیچ تامین در فرآیند اکستروژن مورد نیاز گشتاور و سرعت، معمولا از موتور، کاهنده و یاتاقان ها تشکیل شده است.
3. سیستم گرمایش و سرمایش: دستگاه گرمایش با دما کنترل می شود و توسط یک ترموکوپل یا ترموکوپل کنترل می شود تا اطمینان حاصل شود که مواد خام پلاستیکی تا دمای مورد نیاز برای عملیات فرآیند گرم می شوند. دستگاه خنک کننده برای از بین بردن گرمای اضافی تولید شده توسط اصطکاک برشی چرخش پیچ برای جلوگیری از تجزیه، سوختن یا مشکل در شکل دادن پلاستیک به دلیل دمای بالا استفاده می شود.
اکسترودرهای پلاستیک را می توان بر اساس معیارهای مختلفی طبقه بندی کرد:
1. با توجه به تعداد پیچ: می توان به اکسترودر تک پیچ، اکسترودر دو پیچ و اکسترودر چند پیچ تقسیم کرد.
اکسترودر تک پیچ: به طور گسترده استفاده می شود، مناسب برای پردازش اکستروژن مواد عمومی.
اکسترودر دو مارپیچ: ویژگی های تغذیه خوب، مناسب برای پردازش پودر، با اختلاط بهتر، اگزوز، واکنش و عملکردهای خود تمیز شونده، در پردازش پایداری حرارتی ضعیف پلاستیک ها و مخلوط ها مزیت بیشتری دارد.
اکسترودرهای چند پیچی: بر اساس اکسترودرهای دو مارپیچ برای پردازش آسان تر مخلوط ها با پایداری حرارتی ضعیف ساخته شده اند.
2. با توجه به سرعت در حال اجرا پیچ: می توان به اکسترودر معمولی (سرعت زیر 100r/min) و اکسترودر با سرعت فوق العاده بالا (سرعت 300~1500r/min) تقسیم کرد.
3. با توجه به ساختار مونتاژ: می توان به اکسترودر انتگرال و اکسترودر جداگانه تقسیم کرد.
4. با توجه به موقعیت فضای پیچ: می توان به اکسترودر افقی و اکسترودر عمودی تقسیم کرد.
5. با توجه به اینکه آیا یک پیچ وجود دارد: می توان به اکسترودر پیچ و اکسترودر پیستونی تقسیم کرد.
اکسترودر پلاستیک با وارد کردن یک سیم پلاستیکی سخت (مانند ABS یا PLA) به نازل برنجی سر گرمایش از طریق چرخ تغذیه سیم موتور پله ای کار می کند. نازل دارای یک محفظه گرمایشی است و به یک مقاومت گرمایشی متصل می شود تا سیم را تا دمای از پیش تعیین شده گرم کند (به عنوان مثال، دمای پردازش PLA 170 درجه سانتی گراد ~ 230 درجه سانتی گراد است و دمای ذوب ABS 217 درجه سانتی گراد است. ~ 237 درجه سانتیگراد). پس از گرم شدن و ذوب شدن سیم مواد، چرخش موتور پله ای سیم مواد ذوب نشده بعدی را به جلو می راند و سیم مواد ذوب شده برای تکمیل فرآیند اکستروژن به بیرون رانده می شود.
اکسترودرهای پلاستیکی برای انواع مواد خام پلاستیکی از جمله PVC، PE، ABS، PA و غیره که دارای خواص گرمانرم و پردازش خوبی هستند، اما نه محدود به آنها، مناسب هستند.
محصولات اکسترودر پلاستیک به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها استفاده می شود، مانند:
1. صنعت ساختمان: برای تولید مصالح ساختمانی مانند درب و پنجره استفاده می شود.
2. صنعت خودرو: برای تولید مخزن آب خودرو، جعبه ابزار، مخزن سوخت خودرو، ریل راهنمای نورگیر و سایر قطعات استفاده می شود.
3. صنعت خط لوله: برای تولید لوله آبرسانی، لوله گاز، لوله زهکشی، پوشش قدرت و سایر محصولات خط لوله استفاده می شود.
4. زندگی روزمره: برای تولید لامپ، تخته شبکه توخالی یخچال، فیلم تلفن همراه، چمدان، بطری های پلاستیکی، اسباب بازی ها و سایر لوازم روزانه استفاده می شود.
5. صنعت پزشکی: برای تولید قطعات برخی از وسایل پزشکی استفاده می شود.
علاوه بر این، موانع جاده نیز از مکانیزم های اکستروژن پلاستیکی ساخته شده اند.
1. عملیات آسان: اکسترودر پلاستیکی می تواند به تولید خودکار، عملیات ساده تر، راندمان بالاتر و کیفیت پایدار دست یابد.
2. طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی: می توان در پلاستیک، لاستیک، پردازش مواد کامپوزیت، رنگ آمیزی پلاستیک، مخلوط کردن، دانه بندی، اصلاح مخلوط پلاستیک و سایر زمینه ها استفاده کرد.
3. سرمایه گذاری کمتر و اثر سریع: تجهیزات ساده، هزینه سرمایه گذاری کم، مناسب برای تولید انبوه، اثر سریع.
طراحی اکسترودر پلاستیکی مدرن پیشرفته، با مزایای قابل توجه حفاظت از محیط زیست و صرفه جویی در انرژی. به عنوان مثال، گیربکس چرخ دنده دارای ویژگی های سر و صدای کم، عملکرد صاف، ظرفیت باربری زیاد و عمر طولانی است. در عین حال، مصرف انرژی آن کم است، مطابق با الزامات تولید مدرن صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست. علاوه بر این، با کنترل دقیق پارامترهای اکستروژن و روش های برش، می توان تولید زباله در فرآیند تولید را کاهش داد و منابع را بازیافت کرد.