مروری کلی بر فرایند اکستروژن پروفیل UPVC

05 آبان 1400 ساعت 10:16

مشابه با فرآیند تزریق پلاستیک، فرآینت اکستروژن مواد پلاستیکی نیز یکی از پرکاربردترین روش‌های شکل‌دهی پلاستیک‌ها به شمار می‌رود. مواد خام پلاستیک در این فرایند علاوه بر اینکه ذوب می‌شوند، در طول اکسترودر نیز رو به جلو حرکت می‌کنند. در حقیقت این امر به کمک مارپیچ‌های چرخان وگرم رخ می‌دهد. پیوسته بودن این فرایند امکان تولید محصولاتی با طول زیاد را فراهم می‌آورد بنابراین فرایند اکستروژن برای تولید محصولاتی مانند لوله‌ها، پروفیل‌ها و گسکت‌ها بسیار مناسب می‌باشد. البته در این فرایند نیز محصول پس از تولید پیوسته، به اندازه‌ی دلخواه بریده می‌شود.(برای مطالعه مقاله فرآیند تزریق پلاستیک و شناخت اجزا-کلیک کنید)

 خطوط تولید اکستروژن برای محصولات مختلف در بخش هایی با یکدیگر مشابه هستند و در قسمت هایی نیز می توانند بر اساس نوع محصول متفاوت باشند به طور مثال قالب اکستروژن بر اساس هر نوع محصولی متفاوت خواهد بود. در این مطلب خط تولید اکستروژن پروفیل برای نمونه بررسی شده است.

بخش فرآیند اکستروژن:

برخلاف فرایند تزریق که ماحصل آن قطعاتی با شکل و اندازه کاملاً یکسانی هستند، فرایند اکستروژن محصولی با طول پیوسته که سطح مقطع ثابت دارد، تولید می‌کند. این سطح مقطع، پروفیل نامیده می‌شود. از جمله مثال‌هایی که می‌توان در این رابطه برشمرد شلنگ و پروفیل‌های ساده مانند دیوارپوش‌ها می‌باشد.

در اکسترودر یک موتور الکتریکی همراه با یک نیروی محرکه هیدرولیکی موجب چرخش پیوسته مارپیچ که در سیلندر ماشین قرار گرفته است، می‌شود. گرانول یا پودر آمیزه پلاستیک وارد قیف خوراک‌گیر اکسترودر شده و به سمت مارپیچ هدایت می‌شود. سیلندر و مارپیچ توسط المنت‌های گرمایی گرم می‌شوند بنابراین با حرکت در امتداد مارپیچ، پودر و یا گرانول آمیزه ذوب شده و به درون قالب که در انتهای سیلندر قرار گرفته است، هل داده می‌شوند. سطح مقطع قالب دقیقاً مشابه با پروفیل اکسترود شده نهایی می‌باشد.

باید توجه داشت مواد برای ورود به این قسمت ابتدا باید در میکسر مناسب مخلوط شوند یا از گرانول (یا کامپاند) از پیش آمده شده برای ورود به این قسمت استفاده می شود.(برای مطالعه مقاله توربو میکسر کلیک کنید)

 

تجهیزات جانبی و یا جلو خط اکستروژن:

برخلاف فرایند تزریق، فرایند اکستروژن پروفیل‌ها نیاز به تجهیزات جانبی بیشتری برای شکل‌دهی قطعه نهایی دارد. به این قسمت از فرآیند جلو خط اکسترودر نیز گفته می شود که شامل قالب- حمام خنک کننده- غلط کشنده-کالیبراتور وکیوم- قسمت برش)

به علت اهمیت قالب اکسترودر این مطالب را در مقاله ای جداگانه بررسی می کنیم.

 

*حمام های خنک کن:

پروفیل به داخل یک حمام آب اکستروژن که دارای تجهیزات اندازه‌زن (sizing) است، هدایت می‌شود. پلاستیک در حین گذار از این حمام آب، جامد شده و شکل نهایی را به خود وقتی پروفیل پلاستیک از قالب خارج می‌شود، هم‌چنان بسیار گرم و نزدیک به مذاب است. به همین دلیل به می‌گیرد. حمام به طور پیوسته از طریق آب‌های ورودی یا یک چیلر خنک می‌شود.

 

*غلطک‌های کشنده:

پلاستیک مذابی که از قالب پروفیل خارج می‌شود هنوز هیچ گونه استحکامی ندارد. بنابراین به منظور تضمین سرعت فرایند، از غلطک‌های کشنده که قابلیت تنظیم سرعت را دارند استفاده می‌شود. این غلطک‌ها پلاستیک اکسترود شده را پس از قالب و در طول حمام با سرعت مشخصی می‌کشند.

 

*کالیبراتورهای وکیومی

قسمت‌های تو خالی مواد اکسترود شده مانند پنل‌ها و همچنین لوله‌ها باید ابعاد دقیقی داشته باشند. بنابراین یک کالیبراتور وکیومی که این وظیفه را بر عهده دارد، به حمام آب متصل می‌شود. پلاستیک اکسترود شده که هنوز نرم است، از مرکز کالیبراتور اکسترودر عبور کرده و خلاء که در بیرون تجهیز اعمال شده است، از طریق چندین سوراخ که در اطراف مرکز پروفیل قرار گرفته، باعث چسبیدن پروفیل نرم به دیواره‌های کالیبراتور می‌شود. این فرایند که تا حدی مشابه با فرایند شکل‌دهی پیوسته تحت خلاء است، شکل نهایی قطعه را تضمین می‌کند.

 

*برش

برای حمل و نقل آسان تر و کارایی بهتر، پروفیل تازه اکسترود شده باید در اندازه های مشخص بریده شود. محصولات نرم اکسترود شده اغلب توسط ماشین‌های ویژه‌ای پیچیده می‌شوند اما محصولات اکسترود شده سخت توسط اره یا گیوتین در اندازه‌های مشخص بریده می‌شوند. در صورت حجیم بودن محصول اکسترود شده از اره‌های گردشی (traversing saw) استفاده می‌شود.

در شکل زیر بخش های مختلف خط تولید اکستروژن نمایش داده شده است.

 

خط تولید اکستروژن

بخش کواکسترودر:

بسته به نوع محصول یک خط تولید می تواند از دو یا چند اکسترودر تشکیل شده باشد.در واقع فرآیند کو اکسترودر دو ماده یا رنگ مختلف را در یک پروفیل ترکیب می‌کند. در این حالت لزوما باید از کلگی‌ و قالب‌های خاص استفاده شود. معمولا از این تکنیک برای جایگزین کردن دو قطعه سر هم بندی شده استفاده می‌شود. هر دو قطعه ابتدا به صورت مجزا اکسترود شده و در قالب، جایی که هر دو هنوز مذاب هستند، با هم برخورد کرده و سطح مقطع دلخواه را ایجاد می‌کنند.

 

عملیات پس از اکستروژن

این عملیات، برای ساده سازی فرایند اکستروژن پروفیل‌ها انجام می‌شود. سوراخ‌کاری، مته‌کاری، ایجاد شیار و درج ویژگی‌های محصول با استفاده از جت پرینت از جمله فرایند‌های معمول این مرحله به شمار می‌آید.

 

تهیه و تنظیم: سایت پلینو

ثبت نظر


( نظر خود را درباره این مقاله ثبت نمایید )