اکستروژن پلاستیک

در فرآیند اکستروژن پلاستیک قبل از فرآیند اکستروژن اصلی ، خوراک پلیمری ذخیره شده با افزودنی های مختلفی مانند تثبیت کننده ‌ها (به منظور پایداری اکسایشی، پایداری UV و …)، پیگمنت های رنگی، افزودنی های بازدارنده شعله، پرکننده ها، روان کننده ها، تقویت کننده ها و … مخلوط می شود. کیفیت محصول و فرآیند پذیری اختلاط پلیمر با مواد افزودنی به دستیابی به مشخصات هدف مدنظر کمک می کند.

برای برخی از سیستم های رزینی در فرآیند اکستروژن پلاستیک ، معمولاً از فرآیند خشک کردن اضافی برای جلوگیری از تخریب پلیمر در اثر رطوبت استفاده می شود. از سوی دیگر، برای سیستم هایی که معمولاً قبل از استفاده نیازی به خشک کردن ندارند، ممکن است باز هم مجبور به خشک شدن شوند، مخصوصاً هنگامی که در اتاق های سرد نگهداری می شوند و به طور ناگهانی در محیط گرم تری قرار می گیرند. پس از مخلوط شدن و خشک شدن پلیمر و مواد افزودنی، این مخلوط با نیروی جاذبه وارد قیف خوراک و گلوگاه اکسترودر می شود.

اکستروژن پلاستيک

یکی از مشکلات رایج در هنگام کار با مواد جامد مانند پودر پلیمر، جریان پذیری آن است. برای برخی موارد، پل زنی مواد در داخل قیف ممکن است رخ دهد. بنابراین، اقدامات ویژه ای مانند تزریق متناوب نیتروژن یا هر گاز بی اثر را می توان برای ایجاد اختلال در هر پلیمری که در سطح قیف خوراک تجمع می یابد، به کار برد و در نتیجه، جریان خوبی از مواد را ایجاد کرد.

انواع مختلف اکستروژن پلاستیک

متناسب با شکل قالب، محصولات مختلفی را می توان با استفاده از فرآیندهای اکستروژن موجود در زیر را تولید کرد:

• اکستروژن لوله (Tubing Extrusion): این نوع از اکستروژن پلاستیک برای اکستروژن لوله ها استفاده می شود. در این فرآیند، هوا با فشار داخلی مثبت نیز ممکن است اعمال شود. لوله ها پس از خروج از قالب به داخل یک مخزن خنک کننده کشیده می شوند و معمولاً با آب خنک می شوند.

اکستروژن لوله (Tubing Extrusion)

• اکستروژن فیلم بادی (Blow Film Extrusion): این نوع قالب اکستروژن پلاستیک ، برای تولید لوله های فیلم پلاستیکی با یک ورقه پیوسته استفاده می شود. در این فرآیند، مذاب لوله فیلم شکل قبل از خروج از قالب سرد می شود و یک لوله نیمه جامد تولید می کند و دمیده می شود تا به اندازه و ضخامت فیلم مدنظر منبسط شود. از این فرآیند برای تولید محصولاتی مانند کیسه خرید استفاده می شود.

اکستروژن فیلم بادی (Blow Film Extrusion)

• اکستروژن فیلم ورق (Sheet Film Extrusion): این نوع قالب برای اکستروژن ورق های پلاستیکی یا فیلم هایی است که ضخیم تر از آن هستند که دمیده شوند. پس از خروج از قالب، ورق ها از طریق یک سری غلتک خنک کننده کشیده شده و خنک می شوند. این غلتک ها ضخامت ورق را نیز تنظیم می کنند.

اکستروژن فیلم ورق (Sheet Film Extrusion)

• اکستروژن اور جکت (Over Jacket Extrusion): از این نوع قالب اکستروژن پلاستیک ، برای پوشش سیم استفاده می شود. در این فرآیند سیم از مرکز قالب کشیده می شود. در صورت نیاز به چسبندگی بین سیم و پوشش، از ابزار فشاری استفاده می شود. در این روش سیم در حالی که در قالب است با پلاستیک مذاب پوشانده می شود و هنگام خروج از قالب تحت فشار قرار می گیرد. اگر چسبندگی لازم نباشد، از ابزار غلاف بندی (jacketing) استفاده می شود. در این روش، سیم هنگام خروج از قالب توسط مذاب پوشانده می شود.

اکستروژن اور جکت (Over Jacket Extrusion)

انواع اکسترودرهای پلاستیک

اکسترودر تک پیچه و اکسترودر دو پیچه دو نوع دستگاه رایج برای اکستروژن پلاستیک هستند. هر دو دستگاه توانایی یکسانی برای انجام کلیه فرآیندهای ذکر شده در بخش های قبل دارند. با این حال، نوع اکسترودر می تواند بر سرعت تولید، قابلیت اختلاط و انعطاف پذیری کلی عملیات تأثیر بگذارد. در ادامه به توضیح جزئیات هر یک از اکسترودرها پرداخته شده است.

اکسترودر تک پیچه

همانطور که از نام آنها پیداست، اکسترودرهای تک پیچه، ابزارهای ساده ای با یک پیچ چرخان در محفظه استوانه ای (barrel) هستند. به طور کلی، اکسترودرهای تک پیچ برای مواردی که پروفیل های ساده مانند لوله ها و ورق ها نیاز است، مناسب می باشند. اما لازم به ذکر است که این نوع اکسترودرها کمی کند هستند، اختلاط در آن ها به خوبی انجام نمی شود و ممکن است برای هر شکل پیچیده ای مناسب نباشند.

اکسترودر تک پیچه

اکسترودر دو پیچه

اکسترودرهای دو پیچه دارای پیچ های موازی در محفظه استوانه ای هستند. متناسب با کاربرد مورد نظر، پیچ های دوقلو می توانند در یک جهت یا در جهت های متفاوت بچرخند. به دلیل نوع طراحی اکسترودرهای دو پیچه، این نوع دستگاه ها پایداری، سرعت و عملکرد اختلاط بهتری را ارائه می دهند.

اکسترودر دو پیچه

تفاوت اکستروژن پلاستیک با قالب گیری تزریقی

به بیان ساده، فرآیند اکستروژن پلاستیک برای ایجاد اشکال خطی و دو بعدی پیوسته استفاده می شود. درحالی که، قالب گیری تزریقی اشکال سه بعدی تولید می کند. روش تولید قالب گیری تزریقی اساساً مبتنی بر روش ریخته گری مذاب است. به گونه ای که مایع گرم شده یک قالب را پر می کند و سپس خنک می شود تا یک قطعه را به شکل جامد خارج کند. از جمله قطعات تولید شده با این روش می توان به شانه پلاستیکی، بشقاب یا فنجان پلاستیکی، یا یک شکل سه بعدی مانند سبد یا جعبه پلاستیکی اشاره کرد.

قالب گیری تزریقی به دلیل پیچیدگی ساختار قالب، معمولاً هزینه اولیه طراحی آن بالاتر است. با این حال، تولید چرخه ای آن معمولاً یک قطعه تمام شده را تولید می کند که اغلب نیازی به مونتاژ یا پردازش ثانویه ندارد.

قالب گیری تزریقی

روش اکستروژن می تواند سطح مقطع های پیچیده ای مانند لوله های مورد استفاده در دستگاه های پزشکی یا فرآوری مواد غذایی ایجاد کند. سطوح مواد اکسترود شده صاف هستند و نیازی به تمیزکاری پس از تولید ندارند. اکستروژن زمانی ایده آل است که طول های مختلفی با شکل پروفیل یکسان مورد نیاز باشد. با تولید یک محصول با فرآیند تولید پیوسته و کاهش طول پس از فرآیند در هر تقاضا، هزینه های راه اندازی و طراحی قالب برای اقلام مشابه کاهش می یابد.

خدمات اکستروژن پلاستیک

خدمات اکستروژن پلاستیک برای تولید قطعات پلاستیکی که دارای ضخامت دیواره ثابت هستند و برای پروفیل هایی که عریض تر و طولانی تر از نمونه های تولید شده توسط سایر انواع تولید هستند، به خوبی عمل می کند. فیلم های پلاستیکی، کیسه ها، لوله ها، میله ها و … تنها تعدادی از محصولاتی هستند که از طریق خدمات اکستروژن پلاستیک با موفقیت و اقتصادی تولید می شوند.

قطعات حاصل از خدمات اکستروژن پلاستیک

در خدمات اکستروژن پلاستیک قبل از فرآیند خنک سازی ، پلاستیک داغ کاملاً چکش خوار باقی می ماند. این بدان معنی است که می توان به راحتی سایر عملیات شکل دهی را انجام داد تا اطمینان حاصل شود که محصول نهایی در اندازه مورد نیاز است.

هزینه اکستروژن پلاستیک

در مقایسه با سایر فرآیندها، هزینه اکستروژن پلاستیک کاملا مقرون به صرفه است. به طور کلی، قطعات پلاستیکی با خدمات قالب گیری تزریقی یا اکستروژن ساخته می شوند. با این حال، خدمات اکستروژن پلاستیک نیازی به ابزار دقیق ندارد و بسیار ساده تر است و در نتیجه هزینه های کمتری را به همراه دارد. علاوه بر این، دستگاه های اکستروژن می توانند به طور پیوسته بدون هیچ وقفه ای کار کنند و تولید 24 ساعته داشته باشند.