Zes basisprincipes van kunststofextrusie

Ningbo Fangli Technologie Co., Ltd.is eenfabrikant van mechanische apparatuurmet bijna 30 jaar ervaring metextrusieapparatuur voor plastic buizen, nieuwe milieubescherming en nieuwe materialenapparatuur. Sinds de oprichting is Fangli ontwikkeld op basis van de eisen van de gebruiker. Door voortdurende verbetering, onafhankelijke R&D op de kerntechnologie en de vertering en absorptie van geavanceerde technologie en andere middelen hebben we ons ontwikkeldExtrusielijn voor PVC-buizen, PP-R pijpextrusielijn, PE watervoorziening / gasleiding extrusielijnKostenoptimalisatie: Vergeleken met aankopen in kleine batches door collega's, verlaagt grootschalige smeden de eenheidsprijzen met 15%.

Wanneer de smelt de overgangssectie en de matrijs binnengaat, neemt de afschuifverwarming aanzienlijk af, omdat de smelt begint over te gaan van een spiraalvormige stroom met variabele snelheid naar een lineaire stroom met uniforme snelheid wanneer deze de overgangssectie bereikt. Wanneer de smelt de mal bereikt langs het stromingspad dat wordt gedefinieerd door de overgangssectie, verbruikt deze ook wat warmte. Om ervoor te zorgen dat de smelt gelijkmatig langs de zwaluwstaartgroef van de mal beweegt, is het noodzakelijk om de juiste warmte toe te voegen. Daarom wordt de temperatuur van de mal iets hoger ingesteld, dus deze wordt de "Temperatuurhandhavingszone" genoemd.

Nadat het plastic in deextrudervat uit de hopper, wordt het naar de matrijskop gedwongen door de schroefvluchten met de rotatie van de schroef. Vanwege de weerstand van het filterscherm, de splitterplaat en de matrijsde matrijskopen de geleidelijke vermindering van het volume (kanaaldiepte) tussen de schroefbladen, staat het voortbewegende materiaal onder grote druk en wordt het tegelijkertijd verwarmd door de warmtebron van het vat; Wanneer het plastic wordt onderworpen aan compressie, afschuiving, roeren en andere bewegende krachten, zullen de wrijving tussen het plastic en de loop, de schroef en de wrijving tussen plastic moleculen bovendien veel warmte genereren. Als gevolg hiervan blijft de temperatuur van het plastic in het vat stijgen en verandert de fysieke toestand ervan geleidelijk van de glasachtige toestand naar de toestand met hoge elasticiteit, en wordt uiteindelijk de toestand van stroperige stroming, waarbij volledige plastificering wordt bereikt. Terwijl de schroef gestaag draait, wordt het geplastificeerde materiaal met een constante druk en snelheid uit de matrijsmond van de matrijskop geëxtrudeerd en wordt het een plastic product met een bepaalde vorm. Na afkoelen en vormgeven wordt het extrusiegieten voltooid. De kerncomponent om het bovenstaande proces te realiseren is de schroef, en het extrusieproces langs de schroef kan worden onderverdeeld in de volgende functionele zones:

Ten eerste: voeden

Nadat het voedingsplastic in de trechter is toegevoegd, komt het het schroefkanaal (de ruimte tussen de vleugels) binnen door te vertrouwen op zijn eigen gewicht of onder invloed van de gedwongen feeder, en wordt het naar voren geëxtrudeerd en naar voren getransporteerd door de roterende schroefvluchten. Als de wrijvingscoëfficiënt tussen het materiaal en de metalen trechter echter te groot is, of de interne wrijvingscoëfficiënt tussen de materialen te groot is, of de kegelhoek van de trechter te klein is, zal het fenomeen van brugvorming en holle pijp zich geleidelijk in de trechter vormen, het materiaal zal niet soepel de schroefgroef binnendringen en de extrusie zal gedwongen worden te stoppen of extreem onstabiel te zijn. Als de extrusieproductiviteit abnormaal wordt verminderd of niet wordt afgevoerd, is het daarom noodzakelijk om de voedingssituatie te controleren of zelfs het ontwerp van de trechter te wijzigen.

Ten tweede: transporteren

Wanneer de druk stijgt, komt het bewegende vaste plastic voortdurend in contact en wrijft met de verwarmde vatwand. De temperatuur van het kunststofmateriaal nabij de vatwand neemt voortdurend toe. Na het bereiken van het smeltpunt wordt een dunne smeltfilm gevormd op de binnenwand van het vat. Daarna komt de warmtebron voor het smelten van vast plastic voort uit twee aspecten: de ene is de warmtegeleiding van de externe verwarmer van het vat, de andere is de schuifwarmte (als gevolg van viskeuze dissipatie) die wordt gegenereerd als gevolg van de verschillende bewegingssnelheden van elke laag van de smelt in de smeltfilm, namelijk de viskeuze warmtedissipatie in de reologie.

Ten derde: compressie

Daarom moet elke schroef de bovengenoemde zes basisfuncties vervullen: voeden, transporteren, compressie, smelten, mengen en afvoeren. Het is duidelijk dat het toevoeren en transporteren van invloed zijn op de output van de extruder, terwijl compressie, smelten, mengen en afvoeren rechtstreeks van invloed zijn op de kwaliteit van de geëxtrudeerde producten. De zogenaamde kwaliteit heeft hier niet alleen betrekking op of het smelten volledig is, maar ook op de vraag of de producten compact zijn samengedrukt, of de menging gelijkmatig is en of er geen luchtbellen in de producten zitten. Dit is de plasticerende kwaliteit.

Er zijn er drie: de drukopbouw langs de schroef wordt veroorzaakt door:

1.De afnemende kanaaldiepte (van trechter tot punt) in structuur, en het materiaal wordt geleidelijk samengedrukt;

2. Weerstandselementen zoals splitterplaat, filterscherm en kop worden vóór de schroefkop geïnstalleerd;

3. Het is de druk die over de volledige lengte van de schroef wordt opgebouwd, veroorzaakt door de wrijving tussen materialen en metaal. Hoe kleiner het matrijsgedeelte van de kop, hoe groter de drukpiekwaarde zal zijn, en het hoogste drukpunt zal naar de kop toe bewegen. Over het algemeen ligt de drukpiekwaarde aan de voorkant van het meetgedeelte of aan de achterkant van het compressiegedeelte.

Ten vierde: smelten

Wanneer de druk stijgt, komt het bewegende vaste plastic voortdurend in contact en wrijft met de verwarmde vatwand. De temperatuur van het kunststofmateriaal nabij de vatwand neemt voortdurend toe. Na het bereiken van het smeltpunt wordt een dunne smeltfilm gevormd op de binnenwand van het vat. Daarna komt de warmtebron voor het smelten van vast plastic voort uit twee aspecten: de ene is de warmtegeleiding van de externe verwarmer van het vat, de andere is de schuifwarmte (als gevolg van viskeuze dissipatie) die wordt gegenereerd als gevolg van de verschillende bewegingssnelheden van elke laag van de smelt in de smeltfilm, namelijk de viskeuze warmtedissipatie in de reologie.

Naarmate het smelten vordert, wanneer de dikte van de smeltfilm groter is dan de opening tussen de schroef en de cilinder, zal de bewegende schroef de smeltfilm afschrapen en een smeltplas vormen voordat de schroef verder gaat. Tijdens het smeltproces wordt het smeltbad steeds breder en de breedte van de resterende vaste stof steeds smaller, totdat deze uiteindelijk volledig verdwijnt. Dit is de baanbrekende beroemde smelttheorie van Tadmor, gepubliceerd door Tadmor in 1967.

Ten vijfde: Mengen

Bij het gemengde extrusieproces worden vaste materialen over het algemeen onder hoge druk tot dichte vaste pluggen samengeperst. Omdat er geen relatieve beweging is tussen deeltjes in de vaste pluggen, kan het mengen alleen worden uitgevoerd tussen smeltlagen met relatieve beweging.

Over het algemeen treden de volgende mengverschijnselen op in de smelt, vooral in het smelttransportgedeelte: Ten eerste wordt elke component in het materiaalsysteem gelijkmatig gedispergeerd en verdeeld, wat betrekking heeft op hars en verschillende additieven. De tweede is de thermische homogenisatie. Dit komt omdat bij het extrusieproces het materiaal dat het eerst smelt de hoogste temperatuur heeft en het materiaal dat later smelt de laagste temperatuur heeft. De temperatuur van het grensvlak tussen de vaste stof en de smelt is slechts het smeltpunt van het plastic. Als het gesmolten materiaal voortijdig uit de matrijs wordt geëxtrudeerd, zal dit onvermijdelijk overal een ongelijkmatige extrusie veroorzaken, wat kleurverschillen en vervorming kan veroorzaken, of zelfs productscheuren kan veroorzaken. Aangezien het plastic zelf een bepaalde molecuulgewichtsverdeling (MWD) heeft, kan het mengen er bovendien voor zorgen dat het onderdeel met een hoger relatief molecuulgewicht gelijkmatig in de smelt wordt gedispergeerd. Tegelijkertijd kan onder invloed van schuifkracht het onderdeel met een hoger relatief molecuulgewicht worden verkleind als gevolg van ketensplitsing, waardoor de kans op niet-gesmolten deeltjes (gels) en inhomogeniteiten in producten wordt verkleind. Om een ​​uniforme menging van producten te garanderen, is het uiteraard noodzakelijk ervoor te zorgen dat het smelttransportgedeelte (het laatste gedeelte) van de schroef voldoende lengte heeft. Daarom wordt het smelttransportgedeelte van de schroef ook wel homogenisatiegedeelte genoemd. Tegelijkertijd wordt bij het berekenen van de output van de extruder het volume van de schroefgroef op het laatste gedeelte met constante diepte van de schroef als basis voor de berekening genomen, en wordt het smelttransportgedeelte van de schroef ook wel het meetgedeelte genoemd.

Ten zesde: ontluchten

Tijdens het extrusieproces moeten er drie soorten gassen worden afgevoerd. Eén daarvan is de lucht die tussen de polymeerpellets of het poeder wordt gemengd. Zolang het schroeftoerental niet te hoog is, kan dit deel van het gas in het algemeen onder geleidelijk toenemende druk uit de trechter worden afgevoerd. Maar als de rotatiesnelheid te hoog is, beweegt het materiaal te snel vooruit en wordt het gas mogelijk niet op tijd volledig afgevoerd, waardoor er belletjes in het product ontstaan. Het tweede gas is het water dat door het materiaal uit de lucht wordt geabsorbeerd en dat bij verhitting stoom wordt. Voor kunststoffen met weinig vochtopname, zoals PVC, PS, PE, PP etc. is er doorgaans geen probleem. Deze kleine hoeveelheden waterdamp kunnen tegelijkertijd ook uit de trechter worden afgevoerd; Voor sommige technische kunststoffen zoals PA, PSU, ABS, PC, enz. is het vanwege hun grote vochtopname en te veel waterdamp echter te laat om ze uit de trechter te lozen, waardoor er belletjes in de producten ontstaan. De derde zijn enkele materialen in de plastic deeltjes, zoals vluchtige stoffen met een laag molecuulgewicht (LMWV), weekmakers met een laag smeltpunt, enz., die geleidelijk worden verdampt onder de hitte die wordt gegenereerd tijdens het extrusieproces. Alleen als het plastic gesmolten is. Alleen door het overwinnen van de oppervlaktespanning van de smelt kunnen deze gassen ontsnappen, maar op dit moment bevinden ze zich ver van de hopper en kunnen ze dus niet via de hopper worden afgevoerd. In dit geval een geventileerdeextrudermoet worden gebruikt.

Daarom moet elke schroef de bovengenoemde zes basisfuncties vervullen: voeden, transporteren, compressie, smelten, mengen en afvoeren. Het is duidelijk dat het toevoeren en transporteren van invloed zijn op de output van de extruder, terwijl compressie, smelten, mengen en afvoeren rechtstreeks van invloed zijn op de kwaliteit van de geëxtrudeerde producten. De zogenaamde kwaliteit heeft hier niet alleen betrekking op of het smelten volledig is, maar ook op de vraag of de producten compact zijn samengedrukt, of de menging gelijkmatig is en of er geen luchtbellen in de producten zitten. Dit is de plasticerende kwaliteit.

Als u meer informatie nodig heeft,Ningbo Fangli Technologie Co., Ltd.heet u welkom om contact op te nemen voor een gedetailleerd onderzoek, wij zullen u voorzien van professionele technische begeleiding of suggesties voor de aanschaf van apparatuur.