SUKO-1

Vytlačování v matrici – Proces vytlačování polymerů

Jakmile je polymer roztaven, smíchán a natlakován v extrudéru, je čerpán přes vytlačovací hubici pro kontinuální tvarování (po ochlazení a ztuhnutí) na konečný produkt.Nejběžnější typy matric jsou ploché, prstencové a proŽle.Mezi produkty vyráběné vytlačováním patří trubky, trubky, potahování drátu, plastové lahve, plastové fólie a fólie, plastové sáčky, potahování papíru a fólií, Ž bres, Ž lamenty, příze, pásky a široká škála profilů.

Vytlačování matrice

Vytlačování polymerů přes matrice má určité podobnosti s vytlačováním kovů za tepla. Existují však také významné rozdíly.Při vytlačování kovu je materiál tlačen dopředu pomocí beranu, zatímco při vytlačování polymeru je materiál nepřetržitě přiváděn rotujícím šnekem.Při vytlačování horkého kovu se teploty pohybují od 340 °C pro hořčík do 1325 °C pro ocel a odpovídající tlaky se pohybují od 35 do více než 700 MPa.1 5 Při vytlačování polymerů teploty zřídka přesahují 350 °C a tlaky obvykle nepřekračují jděte mnohem nad 50 MPa na špičce šroubu.Extruze polymerů v pevné fázi byla vyvinuta pro výrobu určitých produktů s vysokou pevností. Při nízkých teplotách zůstává molekulární orientace udělená protlačováním materiálu přes tvarovací nástroj v extrudátu.Vytlačování polymeru v pevném stavu má určité podobnosti s vytlačováním kovů za studena.

Vytlačování vyfukovaných fólií je nejdůležitější proces pro výrobu tenkých plastových fólií z polyethylenů. Roztavený polymer je vytlačován prstencovou matricí (obvykle spirálové konstrukce s trnem) za vzniku tenkostěnné trubky, která je současně axiálně tažena a radiálně expandována.Ve většině případů se bublina vyfukované fólie vytváří svisle nahoru.Maximální průměr bubliny je obvykle 1,2 – 4krát větší než průměr matrice.Tavenina je ochlazována prstencovými proudy vysokorychlostního vzduchu z vnějších vzduchových prstenců a příležitostně také z vnitřních rozdělovačů vzduchu.Pevný film prochází rámem, který svírá horní část bubliny a je nabírán válečky.Tímto procesem se vyrábí také koextrudované Žfilmy se 3 – 8 vrstvami (někdy až 11) pro použití při balení potravin.

Vytlačování litých fólií a plechů zahrnuje vytlačování polymeru průvlakem se širokým otvorem (až 10 m) na chlazený ocelový válec nebo válečky, které kalí a tuhnou roztavený materiál.Fólie je obecně definována jako produkt tenčí než 0,25 mm, zatímco plech je tlustší. Proces lití Žfilm se používá pro velmi těsné tolerance tenkého filmu nebo pro pryskyřice s nízkou viskozitou.Většina plochých hubic má tvary T štěrbiny nebo věšáku, které obsahují potrubí pro rozprostření tekoucího polymeru po šířce hubice, za kterým následují střídání úzkých a otevřených štěrbin pro vytvoření požadované distribuce toku a poklesu tlaku.Většina linek na litou fólii, které se dnes vyrábí, jsou koextruzní linky, které spojují vrstvy až ze sedmi extruderů do produktu prostřednictvím vícenásobných lisovacích nástrojů nebo jednoduchých lisovacích lisů pomocí podávacích bloků.

Při vytlačování Žfilmu jsou smykové rychlosti na okrajích matrice obvykle ~103 s21.Když smykové napětí stěny překročí určitou hodnotu (obvykle 0,14 MPa ve výzkumných papírech, vyšší v průmyslu pomocí aditiv), ztrácí povrch extrudátu svůj lesk v důsledku fenoménu lomu žraločí kůže taveninou. Žraločí kůži lze popsat jako sekvenci hřebenů viditelné pouhým okem, kolmo ke směru proudění.

Vytlačování trubek a trubek zahrnuje čerpání roztaveného polymeru skrz anulardie, načež vytlačovaný produkt, zatímco je tažen, prochází vakuovým třídičem, kde dosahuje svých konečných rozměrů.Následuje chlazení sprejem nebo ponorem a řezání na pevné délky.Tímto procesem se vyrábí potrubí o průměru do 2 m nebo větším a potrubí o průměru od 10 mm do méně než 1 mm.Prstencové zápustky jsou obvykle v provedení s pavoukem nebo spirálovým trnem.

V procesech potahování drátů a kabelů jsou jednotlivé dráty nebo sestavy drátů taženy velmi vysokou rychlostí skrz matrici s křížovou hlavou v pravém úhlu k ose extrudéru.Při vysokotlakém vytlačování se tavenina polymeru setkává s drátem nebo kabelem před výstupem z formy, například při izolování jednotlivých drátů.Při nízkotlakém vytlačování se tavenina setkává s kabelem po výstupu z formy, například opláštění sestav izolovaných kabelů.V tomto procesu se často vyskytují velmi vysoké smykové rychlosti (až 106 s2 1 ) a používají se pryskyřice s nízkou viskozitou.

Vytlačování ProŽfile je výrobní proces používaný pro výrobky s konstantním průřezem.Ty se mohou pohybovat od jednoduchých tvarů až po velmi složité profily s více komorami a Žfingy.Příklady sahají od lišt na rám obrazu, přes automobilové lemování, lemování pro stolní desky až po okenní lišty.Extrudované materiály jsou klasifikovány (zhruba) jako tuhé nebo pružné.Typická vytlačovací linka proŽle se skládá z extruderu čerpajícího polymer přes průtlačnici proŽle, za nímž následuje kalibrační nádrž nebo kalibrátor, přídavné chladicí žlaby, stahovák a oddělovací zařízení.Konstrukce profilových zápustek vyžaduje značné zkušenosti a trpělivost. Omezení výkonu při vytlačování profilů narážíme buď na žraločí kůži (u tenkých výrobků vyrobených z vysoce viskózních polymerů), nebo na schopnost chladit tlustostěnné výrobky.Extruze polymerových trubek a profilů je podobná extruzi kovů za tepla pro výrobu souvislých dutých tvarů tyčovitých předmětů.Matematické modelování těchto procesů pro kovy je však založeno především na hypotézách elastického – plastického toku.

Při zvlákňování z taveniny proudí roztavený polymer četnými kapilárami ve zvlákňovací trysce (až 1000).Polymer je dodáván pod tlakem zubovým čerpadlem pro přesné dávkování po průchodu Ž filtrem, který následuje za extrudérem.Při výstupu z kapilár jsou Ž lamenty zeslabeny na požadovaný průměr. Pro výrobu velmi tenkých Ž vláken se používá proces vyfukování taveniny.V tomto procesu jsou Ž bresy utlumeny odporovou silou vyvíjenou vysokorychlostním proudem vzduchu.


Čas odeslání: 19. dubna 2017