Lo stampaggio per estrusione è anche chiamato stampaggio per estrusione in lavorazione della plastica. È un metodo di lavorazione che utilizza la pressione idraulica sullo stampo stesso per estrudere. Si riferisce all'azione tra il cilindro e la vite dell'estrusore, mentre viene riscaldato e plastificato, e viene spinto in avanti dalla vite, e passa continuamente attraverso la matrice per formare vari prodotti di sezione trasversale o prodotti semilavorati.
Breve descrizione
Lo stampaggio per estrusione è un metodo di stampaggio efficiente, continuo, a basso costo e ad ampia adattabilità. È una tecnologia iniziale nella lavorazione dei materiali polimerici. Dopo oltre 100 anni di sviluppo, lo stampaggio per estrusione è il metodo di stampaggio con la maggior parte delle varietà, la maggior parte dei cambiamenti, l'elevata produttività, la forte adattabilità, l'ampia applicazione e la più grande produzione nel campo della lavorazione dei polimeri. Lo stampaggio per estrusione è una delle forme più importanti di lavorazione dei materiali plastici. È adatto alla maggior parte dei materiali plastici, ad eccezione di alcuni plastiche termoindurentiCirca il 50% di materiale termoplastico prodotti in plastica sono completati dallo stampaggio per estrusione. Allo stesso tempo, è anche ampiamente utilizzato nello stampaggio di fibre chimiche, elastomeri termoplastici e prodotti in gomma. Il metodo di stampaggio per estrusione può produrre prodotti continui in varie forme come tubi, barre, fogli, profili, guaine per fili e cavi, monofilamenti, ecc. Può anche essere utilizzato per miscelare, plastificare, granulare, colorare e mescolanza e modifica dei materiali polimerici. Inoltre, sulla base dello stampaggio per estrusione, la tecnologia di stampaggio per estrusione-soffiaggio e la tecnologia di stampaggio per estrusione-stiramento combinate con soffiaggio, stiramento e altri metodi sono metodi importanti per la produzione di pellicole e prodotti cavi.
Lo stampaggio per estrusione, noto anche come stampaggio per estrusione o stampaggio per estrusione, si riferisce principalmente a un metodo di stampaggio che utilizza l'effetto di estrusione di una vite o di uno stantuffo per forzare il materiale polimerico fuso a caldo attraverso la testa sotto pressione per formare un profilo continuo con una croce costante -sezione. Il processo di stampaggio per estrusione comprende principalmente i processi di alimentazione, plastificazione della fusione, stampaggio per estrusione, modellatura e raffreddamento.
Il processo di estrusione può essere diviso in due fasi: la prima fase consiste nel plastificare la plastica solida (cioè trasformarla in un fluido viscoso) e farla passare attraverso una matrice appositamente sagomata sotto pressione fino a diventare un continuum con una sezione trasversale simile alla forma dello stampo; la seconda fase consiste nel far sì che, mediante opportune metodologie, il continuo estruso perda lo stato plastico e lo trasformi in solido per ottenere il prodotto desiderato.
A seconda dei diversi modi di plastificazione della plastica, il processo di estrusione può essere suddiviso in processi a secco e ad umido. La plastificazione a secco si basa sul riscaldamento per trasformare la plastica in una fusione. La plastificazione e la pressurizzazione possono essere eseguite nella stessa attrezzatura e il processo di modellatura prevede solo un semplice raffreddamento. La plastificazione a umido utilizza solventi per ammorbidire completamente la plastica. Pertanto, la plastificazione e la pressurizzazione devono essere divise in due processi indipendenti. Inoltre, il processo di formatura deve utilizzare una rimozione del solvente più problematica e deve essere preso in considerazione anche il recupero del solvente. Sebbene l'estrusione a umido presenti vantaggi nella plastificazione uniforme e nell'evitare il riscaldamento eccessivo della plastica, a causa degli svantaggi sopra menzionati, il suo ambito di applicazione è limitato all'estrusione di. Il processo può essere suddiviso in due tipi: a secco e a umido. La plastificazione a secco consiste nel trasformare la plastica in fusione mediante riscaldamento. La plastificazione e la pressurizzazione possono essere eseguite nella stessa attrezzatura e il processo di modellatura prevede solo un semplice raffreddamento. La plastificazione a umido consiste nell'ammorbidire completamente la plastica con solvente. Pertanto, la plastificazione e la pressurizzazione devono essere divise in due processi indipendenti. Inoltre, il processo di formatura deve utilizzare la rimozione del solvente più problematica e deve essere considerato anche il recupero del solvente. Sebbene l'estrusione a umido presenti vantaggi nella plastificazione uniforme e nell'evitare il riscaldamento eccessivo della plastica, a causa degli svantaggi di cui sopra, il suo campo di applicazione è limitato al nitrato di cellulosa e ad alcune plastiche di acetato di cellulosa.
Attrezzature per estrusione
1. Ospite
Sistema di estrusione: è costituito da una vite e un cilindro ed è la parte fondamentale dell'estrusore. La sua funzione è quella di plastificare il materiale ed estrudere la massa fusa a quantità, pressione e temperatura fisse.
Sistema di trasmissione: aziona la vite per fornire la coppia e la coppia richieste
Sistema di riscaldamento e raffreddamento: garantire che la temperatura della plastica e del sistema di estrusione raggiunga i requisiti di processo durante il processo di stampaggio
2. Macchina ausiliaria
È costituito da una testa della macchina, un dispositivo di formatura, un dispositivo di raffreddamento, un dispositivo di trazione, un dispositivo di avvolgimento e un dispositivo di taglio.
3. Sistema di controllo
È composto da apparecchi elettrici, strumenti e attuatori.
Funzione: controlla i motori principali e ausiliari per soddisfare la velocità e la potenza richieste; controllare la temperatura, la pressione e il flusso delle macchine principali e ausiliarie per garantire la qualità dei prodotti; realizzare il controllo automatico dell'unità di estrusione per garantire il funzionamento coordinato delle macchine principali e ausiliarie.
parametri correlati
1. Temperatura
La temperatura dello stampaggio per estrusione comprende la temperatura del cilindro, la temperatura della plastica e la temperatura della vite. Generalmente misuriamo la temperatura della botte. La temperatura è controllata dal sistema di riscaldamento e raffreddamento. A causa della struttura della vite, del sistema di riscaldamento e raffreddamento instabile e dei cambiamenti nella velocità della vite, la temperatura del materiale estruso fluttua sia in direzione radiale che assiale, influenzando così la qualità del prodotto. La resistenza di ciascun punto del prodotto è diversa, viene generato uno stress residuo e la superficie è opaca e opaca. Per garantire la qualità del prodotto, la temperatura dovrebbe essere stabile.
2. Pressione
A causa della struttura della vite e del cilindro, della resistenza della testa della macchina, dello schermo filtrante e della piastra filtrante, all'interno della plastica si forma pressione.
3. Tasso di estrusione
La massa o la lunghezza della plastica estrusa dalla testa dell'estrusore per unità di tempo. Fattori che influenzano la velocità di estrusione: resistenza della matrice, struttura della vite e del cilindro, velocità della vite, riscaldamento, sistema di raffreddamento, proprietà della plastica. Tuttavia, quando il prodotto è fisso, la velocità di estrusione è correlata solo alla velocità della vite. Anche la velocità di estrusione varia, influenzando la forma geometrica e le dimensioni del prodotto.
La temperatura, la pressione e la velocità di estrusione variano. Per garantire la qualità del prodotto, la vite deve essere progettata correttamente, il sistema di riscaldamento e raffreddamento e la stabilità della velocità della vite devono essere ben controllati per ridurre le fluttuazioni dei parametri.
Caratteristiche
Rispetto ad altri metodi di stampaggio dei polimeri, lo stampaggio per estrusione presenta numerosi vantaggi eccezionali.
- La produzione continua può produrre tubi, piastre, barre, profilati, pellicole, cavi e monofili di qualsiasi lunghezza a seconda delle necessità.
- Elevata efficienza produttiva: la produzione di una singola unità dell'estrusore è relativamente elevata. Ad esempio, un estrusore con un diametro di 65 mm può produrre cloruro di polivinile pellicola con una produzione annua di oltre 450 tonnellate.
- Ampia gamma di applicazioni Questo metodo di lavorazione è ampiamente utilizzato nella lavorazione di gomma, plastica e fibre, in particolare prodotti in plastica. Quasi tutti termoplastici e alcune plastiche termoindurenti possono essere lavorate con questo metodo. Oltre allo stampaggio diretto dei prodotti, l'estrusione può essere utilizzata anche per la miscelazione, la plastificazione, la granulazione, la colorazione e lo stampaggio di grezzi. Ad esempio, quando un estrusore è combinato con un calandraPuò produrre film calandrati; se combinato con una pressa, può produrre vari pezzi stampati; se combinato con una macchina per stampaggio a soffiaggio, può produrre prodotti cavi. Nel processo di produzione di prodotti in gomma, il metodo di estrusione viene utilizzato per realizzare battistrada, camere d'aria, tubi flessibili e vari prodotti con forme complesse in sezione trasversale, nonché semilavorati come prodotti cavi, pieni e rivestiti in gomma. Può anche essere utilizzato per la miscelazione continua, la plastificazione e la granulazione di gomma filtrante e gomma grezza. Negli impianti petrolchimici, durante la produzione di resine, un estrusore può essere utilizzato per spremere l'umidità dalla resina e un estrusore può essere utilizzato per completare la miscelazione di additivi e modificatori in vari gradi di resina e completare il processo di granulazione della resina.
- Un estrusore può elaborare una varietà di materiali e prodotti. È possibile realizzare prodotti diversi sostituendo viti e teste portapettini diverse in base alle caratteristiche prestazionali del materiale, alla forma e alle dimensioni del prodotto.
- Attrezzature semplici e bassi investimenti. Rispetto allo stampaggio a iniezione e alla calandratura, le attrezzature per estrusione sono relativamente semplici, più facili da produrre, hanno costi inferiori e sono più comode da installare e mettere a punto. Le attrezzature occupano uno spazio ridotto e presentano requisiti relativamente semplici per quanto riguarda l'impianto e le strutture di supporto.
I vantaggi di cui sopra determinano l’importante posizione dello stampaggio per estrusione nella lavorazione dei polimeri. La produzione di prodotti in plastica completamente utilizzati o che contengono il processo di estrusione nel processo rappresenta circa la metà della quantità totale di prodotti in plastica termoplastica. I prodotti stampati con questo metodo vengono utilizzati nell'agricoltura, nell'edilizia, nel petrolchimico, nella produzione di macchinari, nelle apparecchiature mediche, nell'automobile, nell'elettronica, nell'aerospaziale e in altri settori industriali.
Applicazioni
La tecnologia dello stampaggio per estrusione è un processo di produzione versatile utilizzato in vari settori per creare prodotti con una sezione trasversale coerente. Ecco alcune applicazioni comuni della tecnologia di stampaggio per estrusione:
Estrusione di plastica:
- Tubi e tubazioni: L'estrusione è ampiamente utilizzata per produrre tubi e tubazioni in plastica per applicazioni nel settore idraulico, irrigazione ed edilizia.
- Profili: L'estrusione viene utilizzata per creare profili in plastica come telai di finestre, guarnizioni e finiture.
- Fogli e pellicole: L'estrusione viene utilizzata per produrre fogli e pellicole di plastica utilizzati negli imballaggi, nell'agricoltura e nell'edilizia.
Estrusione di alluminio:
- Edilizia: L'estrusione di alluminio viene utilizzata per creare componenti strutturali per edifici, come telai di finestre, facciate continue e telai di porte.
- Trasporti: Gli estrusi di alluminio sono utilizzati nell'industria automobilistica e aerospaziale per componenti come telai strutturali e finiture interne.
- Beni di Consumo: L'estrusione di alluminio viene utilizzata nella produzione di beni di consumo come mobili, scaffalature ed elettrodomestici.
Estrusione di gomma:
- Guarnizioni e guarnizioni: L'estrusione di gomma è comunemente utilizzata per produrre guarnizioni, guarnizioni e guarnizioni per applicazioni automobilistiche, edili e industriali.
- Tubi e tubi flessibili: L'estrusione della gomma viene impiegata nella creazione di tubi e tubi flessibili in gomma utilizzati nelle applicazioni di trasferimento di fluidi.
- Profili: L'estrusione della gomma viene utilizzata per produrre profili personalizzati per varie applicazioni, tra cui guarnizioni per finestre e componenti automobilistici.
Estrusione alimentare:
- Spuntini: La tecnologia di estrusione alimentare viene utilizzata per produrre una varietà di snack come snack soffiati, cereali per la colazione e barrette estruse.
- Pasta: Lo stampaggio per estrusione viene impiegato nella produzione di formati di pasta come spaghetti, maccheroni e penne.
- Cibo per Animali: L'estrusione viene utilizzata per produrre alimenti per animali domestici in varie forme e formulazioni.
Estrusione composita:
- Compositi rinforzati con fibre: La tecnologia di estrusione viene utilizzata per produrre profili e strutture compositi rinforzati con fibre per applicazioni nel settore aerospaziale, automobilistico e dell'edilizia.
- Compositi legno-plastica: L'estrusione viene utilizzata per creare prodotti compositi legno-plastica come terrazze, ringhiere e recinzioni.
- Compositi termoplastici: Lo stampaggio per estrusione viene utilizzato per produrre parti composite termoplastiche con proprietà personalizzate per applicazioni specifiche.
Estrusione medica:
- Cateteri e tubi: L'estrusione viene utilizzata per produrre tubi e cateteri medici per varie procedure mediche.
- Profili medici: La tecnologia di estrusione viene utilizzata per creare profili personalizzati utilizzati in dispositivi e apparecchiature mediche.
Questi sono solo alcuni esempi di come la tecnologia dello stampaggio per estrusione viene applicata in diversi settori per creare un'ampia gamma di prodotti in modo efficiente ed economico.
Tendenza di sviluppo
Negli ultimi anni, con l'emergere e lo sviluppo della moderna tecnologia degli estrusori, la teoria e la tecnologia dello stampaggio per estrusione sono state continuamente approfondite e ampliate, i mezzi per la ricerca e lo sviluppo di nuovi prodotti e nuovi processi sono stati continuamente rafforzati e le apparecchiature di estrusione con varie strutture e funzioni è stato prodotto continuamente, come estrusori multivite, estrusori di reazione ed estrusori combinati. Aumentano anche i tipi di materiali che possono essere estrusi, la struttura e la forma dei prodotti. Allo stesso tempo, con la crescente applicazione della tecnologia informatica nello stampaggio per estrusione, sono emerse nuove tecnologie di stampaggio per estrusione come l'estrusione a reazione, l'estrusione ausiliaria, la schiuma per estrusione, la coestrusione, l'estrusione ad alta velocità, l'estrusione di precisione e l'estrusione a punto vicino alla fusione. .
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