Com funcionen les extrusores de plàstic?

Les extrusores de plàstic funcionen utilitzant una combinació precisa de fricció mecànica i energia tèrmica per convertir les partícules de resina plàstica no processades en perfils continus. El procés comença amb material termoplàstic sense processar que s'alimenta des d'una tremuja muntada a la part superior a un barril estacionari i escalfat. Dins d'aquest canó, un cargol giratori motoritzat empeny contínuament el plàstic cap endavant. A mesura que el cargol gira, la combinació de l'escalfador de barril extern i la forta fricció interna de cisalla generada per la geometria del cargol fon gradualment la resina sòlida. Una vegada que el material arriba a un estat de plàstic totalment fos a la zona de mesura, és forçat a través d'un motlle amb forma personalitzada a alta pressió. Aquest motlle dóna forma al plàstic fluid en la forma contínua desitjada, com ara una canonada, un tub, un deflector de vent o una làmina, i després entra immediatament al sistema de refrigeració aigües avall per curar-se en la seva forma permanent final.

L'anterior dóna la resposta breu. Però per entendre realment què passa dins de la màquina, hem de desglossar tot el procés d'extrusió en detall. Què passa exactament quan aboqueu partícules de plàstic dur i acabeu amb un tub de plàstic resistent o una làmina de plàstic? Fem una ullada pas a pas al recorregut complet dels materials plàstics.

Tots els processos comencen a la part superior de l'equip. Les partícules de resina termoplàstica no processades s'aboquen en una tremuja, que es pot considerar com un embut gegant. Sota la influència de la gravetat, aquestes partícules sòlides i seques cauran per una obertura i directament al cos principal de l'extrusora, que és el barril de calefacció fix. Mantenir una velocitat de descàrrega estable és crucial aquí. Si les partícules s'agrupen o l'alimentació és desigual, el producte final tindrà defectes.

Una vegada que les partícules cauen al barril, la temperatura augmentarà immediatament. Es trobaran amb un cargol llarg giratori accionat per un motor de gran potència. Aquest cargol no és només un simple mitjà de transport; en realitat és el motor principal perquè funcioni tot l'equip. A mesura que el cargol gira, empeny contínuament el plàstic cap endavant. Però com es fon el plàstic? Dues fonts principals de calor contribueixen al procés de fusió. El primer és l'anell de calefacció instal·lat fora del barril, que pot proporcionar energia tèrmica estable i controlable. En segon lloc, i això és una cosa que va sorprendre a molta gent, el cargol en si genera una gran quantitat de calor. Quan els fils del cargol freguen contra la paret interior del canó, apretant les partícules de plàstic, es genera una forta força de fricció de cisalla mecànica. En molts equips d'extrusió, aquesta fricció és la principal font de calor que fon la resina sòlida.

Just abans que el plàstic surti del barril, passa per la zona de mesura. Les ranures del cargol aquí es tornen més superficials i l'espai estret comprimeix encara més el material, creant així una forta pressió. En aquesta etapa, el plàstic ha d'estar en estat totalment fos. No ha de quedar cap partícula no fosa, en cas contrari el producte final tindrà punts febles o defectes d'aspecte. Al mateix temps, el procés de barreja aquí també pot mantenir la temperatura del plàstic fluid uniforme i consistent.

A continuació, l'extrusora empeny aquest plàstic fluid, que està sotmès a alta pressió, fora del barril i directament cap a un motlle. Un motlle és essencialment una eina metàl·lica personalitzada amb un forat tallat, i la forma del forat és exactament la mateixa que la secció transversal del producte que voleu produir. Com que el plàstic en aquest punt és fluid, pot passar fàcilment pel motlle metàl·lic i prendre una forma específica. Va ser en aquest moment que aquelles partícules originals discretes es van transformar oficialment en un perfil continu. En canviar a diferents motlles, podeu produir coses de diferents formes, ja siguin canonades de clavegueram, mànegues, segells de portes i finestres o làmines de plàstic planes.

Quan el plàstic surt per primera vegada del motlle, té el mateix aspecte que el producte final, però encara està calent i suau. Si no es controla, col·lapsarà pel seu propi pes i perdrà completament la seva forma. Per assegurar la forma del plàstic, entra immediatament a la línia de refrigeració aigües avall. La pràctica habitual és estirar el perfil recentment format a través d'un llarg dipòsit d'aigua freda i alguns productes utilitzen refrigeració per aire forçat en lloc d'un bany d'aigua. Una caiguda sobtada de la temperatura pot fer que el plàstic es solidifiqui ràpidament. Un cop s'ha refredat i endurit completament per formar la seva forma definitiva definitiva, s'ha completat tot el procés d'extrusió.