Extrudarea este o metodă de producere a produselor semifabricate sau a articolelor realizate din materiale polimerice cu lungime nelimitată. Acest proces este, de asemenea, utilizat în industria alimentară și a furajelor. Extruderul topit extrudează topitura de polimer în capul de turnare cu profilul dorit. Această metodă de fabricare, împreună cu turnarea prin injecție a materialelor plastice, este în prezent una dintre cele mai populare. Aproape toate tipurile principale de materiale polimerice sunt supuse extrudării: elastomeri, termoplastice, termoseturi și altele. Deci, procesul în sine este de înțeles, deci merită considerat extruderul: ce este, cum funcționează și alte lucruri legate de acesta.
Principiul de funcționare și design
Tehnologia de extrudare a existat de peste șaizeci de ani, iar în acest timp au apărut numeroase modele de mașini concepute pentru implementarea sa. Principiul dispozitivului este determinat de esența procesului în sine. Deci, dacă luăm în considerare un extruder, ceea ce este, devine clar după ce a stabilit că acest proces fizico-chimic complex se desfășoară sub influența forțelor mecanice în condițiile expunerii la temperaturi ridicate și a prezenței umidității. Produsul este încălzit în timpul prelucrării datorită faptului că energia mecanică este transformată în căldură generată în lupta împotriva frecării interne și deformarea plastică a produsului, fie prin încălzire externă.
În procesul de prelucrare prin extrudare există mai mulți parametri de schimbat, și anume: compoziția materiilor prime, umiditatea și natura sa. În timpul producției, temperatura, presiunea și intensitatea și durata expunerii la materiile prime pot varia.
Metode de lucru
Având în vedere extruderul, ce este, vom rezolva ordinea. Există trei metode principale de lucru: formarea la rece, extrudarea la cald și prelucrarea caldă. Cea mai recentă metodă de formare la cald, efectuată la presiune și viteză ridicată, când există un transfer semnificativ de energie mecanică în termică. Pentru a pune în aplicare acest proces, este posibil să se utilizeze un extruder cu șurub, în care corpul principal de operare este un șurub de construcție specială, prin rotirea în cilindru. Matricea de formare a mucegaiului este localizată la ieșire.
Schema extruderului presupune că, în proiectarea părții sale de lucru, serpentinele și camerele sunt montate pentru realizarea exactă a sarcinilor atribuite. Există o cameră de încărcare, în cazul în care materia primă se realizează de intrare și de aditivi heterogene camerale închise în care există găuri pentru măsurarea presiunii și a temperaturii, precum și adăugarea de substanțe lichide și de eșantionare. Auger-urile pot fi echipate cu elemente suplimentare, astfel încât produsul se va deplasa sub rezistență suplimentară și totul va fi amestecat în acest proces.
Extruder: ce este și cum este aranjat?
Partea de lucru a mecanismului, ținând cont de etapele procesului de prelucrare, poate fi divizată condiționat în trei zone: primul, responsabil pentru recepția materiilor prime, cel de-al doilea responsabil de plastifiere și comprimare - a treia, zona de presare a produsului. Partea de lucru a extruderelor cu șuruburi poate avea unul din mai multe modele diferite:
- unelte unice: cilindrice cu pas constant sau variabil, conic, elicoidal, conic cu un pas în scădere la ieșire;
- santuri twin: se rotesc intr-o directie sau in diferite directii;
- suruburi twin, angajate: rotative într-o direcție și autocurățare, rotindu-se în diferite direcții și parțial curățate.
utilizarea
Extruderul de cereale funcționează datorită faptului că în particulele de cereale din camera închisă, atunci când este încălzită, presiunea internă se acumulează datorită evaporării umidității. Din cauza depresurizării instantanee a camerei, amestecul de abur-aer se extinde, ceea ce duce la o creștere a volumului de particule de cereale.
În industria fabricii de furaje, mecanismele cu un singur șurub, cu un pas constant și o formă cilindrică cu șurub, sunt cele mai des folosite. Producția de extrudere din acest design utilizează un set de șuruburi, iar un număr de șaibe de reținere sunt amplasate într-o secvență clar definită, iar serpentinele și șaibele de pe știft sunt fixate cu ajutorul unui șurub cu cap conic. Carcasa piesei de lucru din interior este echipată cu mai multe canale longitudinale, care asigură faptul că produsul nu se va răsuci în timpul mișcării. La ieșirea din carcasă există o piuliță conică convențională prevăzută cu o gaură. Reglarea decalajului dintre conurile șuruburilor de fixare a șuruburilor cu piulița de ieșire vă permite să reglați temperatura produsului. Deci extruderul este aranjat. Ce este, deja înțelegeți, acum rămâne să ne ocupăm de alte puncte.
Producția de mecanisme
Diferitele modele de extruderi se caracterizează prin proiectarea diferită a elementelor incluse în piesa de lucru, numărul de camere de lucru, prezența unor sisteme suplimentare, prin care se extind capabilitățile tehnologice ale dispozitivelor, caracteristica unităților, alimentatoarelor și a altor părți. Forma cilindrului este recunoscută ca fiind cea mai tehnologică din punct de vedere al producției, ceea ce face ca prețul său de cost să fie cel mai scăzut.
Tehnologia de azi
Deci, puteți să vă gândiți cum funcționează extruderul. Ce este, a fost descris mai devreme, iar acum este necesar să se decidă asupra unor puncte importante. Proiectele moderne ale mecanismelor realizează tehnologia extrudării uscate. Acesta este numit astfel, deoarece întregul proces este realizat cu ajutorul căldurii eliberate în timpul trecerii produsului prin partea de lucru a mecanismului. Este posibil să se utilizeze abur în timpul extruziunii. Pentru a face acest lucru, dispozitivul are o cameră pentru prelucrarea preliminară a aburilor de materii prime. Utilizarea aburului permite creșterea productivității și reducerea uzurii pieselor și componentelor principale ale mecanismului.
Extrudare uscată
Întregul proces nu durează mai mult de 30 de secunde. Acest timp este suficient pentru măcinare, tratament termic, deshidratare, amestecare, dezinfecție, stabilizare și creșterea volumului. Puteți face un extruder cu propriile mâini, care lucrează la această tehnologie. Pentru a face acest lucru, va trebui să achiziționați toate elementele pentru viitorul mecanism, care va fi conectat ulterior în conformitate cu diagrama dispozitivului. Veți avea nevoie de un șurub cu o configurație adecvată, un motor electric care va deveni baza mecanismului, carcasa viitorului dispozitiv, capacitatea de alimentare și capacitatea de ieșire, camera în care va fi creat vidul.
Exemple alternative
Procesul de extrudare poate fi folosit nu numai în producție. Există un astfel de dispozitiv ca un extruder de sudare manuală, care este proiectat pentru îmbinarea materialelor polimerice, și anume a filmelor, unul cu celălalt prin încălzirea marginilor lor prin îmbinare simultană. Cel mai adesea acest dispozitiv este utilizat pentru conectarea elementelor din termoplastice. Aceste substanțe se găsesc acum peste tot. Acestea sunt bazine, furtunuri, găleți, butoaie, găuri, rezervoare, grile de canalizare, elemente de decor exterior și interior ale încăperilor. Lista poate fi destul de lungă. O asemenea abundență de materiale termoplastice a dus la faptul că producătorii industriali au dezvoltat dispozitive foarte compacte care sunt proiectate să lucreze cu aceste materiale în locurile de utilizare a acestora. Pentru acest scop a fost elaborat un extruder de sudare. Utilizarea sa a simplificat în mod semnificativ activitatea de sudare a produselor din termoplastice sintetice: clorură de polivinil, polietilenă și polipropilenă.