15.09.2018
Экструзия относится к одному из основных методов обработки пластиковых материалов по производству разнообразной полимерной продукции. В процессе экструзивной обработки полимерное сырье расплавляется и продавливается через формирующее сопло, после чего и приобретает вид готового изделия.
Принцип работы экструдера
Все виды экструзивного оборудования относятся к электромеханическим устройствам и предназначаются для формования профильной продукции. Общее устройство экструдера перерабатывающего пластики:
- Цилиндрический корпус с системными нагревателями, предназначенными для создания определенного температурного поля, влияющего на расплавку материала. Источниками тепла могут выступать резистивные или индукционные нагреватели способные создать высокотемпературный режим.
- Зона загрузки, через которую гранулированный материал поступает в шнековый отдел.
- Рабочий орган - необходим для создания давления способствующего перемешиванию сырья и его проталкиванию от зоны загрузки до формовочной системы. Его работа основывается по разным физическим принципам. Рабочий орган может быть представлен в виде шнека, диска либо поршня. Наиболее распространенными являются шнековые установки.
- Фильера – задает форму будущему изделию.
- Механический привод – создает определенное усилие и передает его на рабочий орган. Привод зависимо от конфигурации оборудования может относиться к двигателям либо редукторной системе.
- Контролирующая и управляющая система – отвечающая за поддержку нужного режима технологического процесса.
Загружаемый полимер может быть гранулированным, порошковым или в случае вторсырья иметь вид лома. Материал загрузки за счет рабочего органа поступает в рабочую зону экструдера и под давлением, трением и температурой от нагревателей начинает нагреваться до состояния расплава.
Из-за постоянных движений в полости оборудования полимер перемешивается и достигает уровня расплавленного гомогенного вещества.
Под высоким давлением масса проталкивается через фильтры и головки формования. Здесь происходит последний этап гомогенизации, и вещество приобретает заданный профиль.
Далее, после естественного или принудительного охлаждения изделие полимеризуется получая нужную конфигурацию и свойства.
Виды экструдеров
Экструдеры отличаются не только схемой рабочего органа, но и целевым предназначением.
Экструдеры с одним и двумя шнеками
Шнековое оборудование используется чаще остальных. Оно в полной мере соответствует всем технологическим требования производства. Для упрощения объяснения работы шнекового экструдера его работу можно сравнить с обычной мясорубкой. Лопасти шнека захватывают материал в загрузочной зоне, и перемешивают его по всей внутренней длине цилиндрического корпуса, пропуская через необходимые зоны обработки. Зависимо от технологии обработки шнеки могут иметь разные формы, обладать разной скоростью оборотов и сужаться ближе к выходу. Одной из самых важных характеристик шнека есть соотношение его диаметра и длины. Отличия имеются и в расстоянии между витками и их глубине.
Для порошковых полуфабрикатов используют двухшнековые устройства, так как один винт не способен качественно перемешать материал. У таких устройств винты двух шнеков находятся во взаимном зацеплении и совершают параллельные или встречные вращения. Форма их может быть конической или прямой.
После приобретения материалом расплавленного состояния он хорошо смешивается и гомогенизируется, после чего поступает в головку однородным и дегазированным.
В некоторых установках может использоваться большее число шнеков (до 4-х). Существует и планетарное оборудование, где вокруг центрального винта может вращаться около 12 сообщённых элементов. Применяются такие экструдера в основном для обработки пластиков с высоким уровнем деструкции – теряющих свои физические качества. Нагреваются деструктивные материалы лишь за счет сил трения и давления.
Экструдер для поливинилхлоридного профиля
Изготовление профилей из пластика или композитов в основном осуществляется за счет экструзии. Зависимо от конфигурации будущего изделия и характеристик перерабатываемого сырья применяют экструдеры с одним или двумя шнеками. При этом формирующие головки тоже должны соответствовать типу и особенностям будущей продукции.
Ассортимент выпускаемой продукции достаточно широкий. С помощью экструдера можно изготавливать разнообразную продукцию: тонкие нити, листовые полосы, габаритные панели и профили сложной геометрии. Оконные рамы и двери с коробками изготавливают из ПВХ-профиля экструзией.
Добавление в чистый полимер дополнительных компонентов дает возможность производить композиты сложного состава. Примером служат многие виды дерево-полимерных конструкций применяемых в строительной сфере.
Экструдеры по изготовлению труб
При изготовлении труб очень важно отсутствие пузырьков воздуха и других газов в гомогенной смеси. Поэтому все агрегаты по производству труб обязательно должны иметь систему дегазации. Обычно используют экструдеры с двумя шнеками барьерного типа. Данные устройства направлены на разделение еще твердого полуфабриката от расплавленной массы. Таким образом, обеспечивается однородность материала, что значительно повышает качество трубы во время ее эксплуатации.
Экструдеры по изготовлению полиэтилена
Абсолютно все виды полиэтиленовых пленок изготавливают экструзией. Для такого вида производства существуют специально предназначенные выдувные экструдеры. Узел формовки стрейч-пленки может иметь вид узкой щели, выпускающей однослойную пленку.
Некоторые модели имеют щелевые формирователи круглой формы. Выпускаемая пленка получает форму рукава.
Мини оборудование производит рукава шириной до 300 мм и толщиной до 600 мкм. Малые экструдера можно устанавливать в небольшие помещения.
Экструзивные линии
В промышленности экструдер является одним из главных элементов целого экструзивного производства. Экструзивные линии помимо основной составляющей в своей оснастке имеют целый ряд других устройств и механизмов:
- Узел подготовки и загрузки материала – иногда полимеры перед переработкой нужно просушивать и калибровать перед заполнением загрузочного бункера.
- Система охлаждения – находится на выходе оборудования и ускоряет полимеризацию изготовленной продукции. Охладительная система бывает воздушной и водяной.
- Устройство протяжки готового профиля.
- Системы маркировки и ламинирования.
- Устройства намотки и отрезки, приводящие продукцию в нужный для хранения и перевозки вид.
- Могут быть применены и другие автоматизированные системы улучшающие производственные процессы.
Производители экструзивных линий
Экструзивные линии пользуются большим спросом у промышленников и малосерийников. В Европе и Азии уже давно налажен процесс их производства. Лидером в выпуске оборудования по обработке полимеров считается Австрия. Европейское оборудование отличается высоким качеством и наличием инновационных технологических внедрений по переработке пластмассы.
Китайские компании стали также поставлять надежные экструдеры современной разработки. При этом цены на китайские установки значительно ниже, чем у европейских производителей.
В России тоже можно найти хорошего и сертифицированного производителя. Большим спросом и высоким качеством выделяются производственные экструзивные машины компании «Полипром Кузнецк». Не отстают и их конкуренты из Подмосковья «Группы компаний СТР».
Стоимость экструдера зависит от страны-производителя и его индивидуальных особенностей.
Производитель нагревательных элементов «Электронагрев» на протяжении долгих лет занимается выпуском нагревателей для экструдеров независимо от их страны производителя. Мы производим стандартные нагреватели и индивидуальные устройства нагрева любой сложности.
