Nakon što je polimer otopljen, pomiješan i pod pritiskom u ekstruderu, pumpa se kroz matricu za ekstruziju za kontinuirano oblikovanje (nakon hlađenja i skrućivanja) u konačni proizvod.Najčešći tipovi matrica su ravni, prstenasti i proŽle.Proizvodi izrađeni ekstruzijom uključuju cijevi, cijevi, presvlačenje žice, plastične boce, plastične folije i listove, plastične vrećice, premaze za papir i foliju, Ž bres, Ž lamente, pređu, trake i široku lepezu profilnih profila.
Ekstruzija polimera kroz kalupe ima određene sličnosti s vrućom ekstruzijom metala. Međutim, postoje i značajne razlike.Kod ekstruzije metala materijal se gura naprijed pomoću klipa, dok se kod ekstruzije polimera materijal kontinuirano dovodi rotirajućim pužom.Kod ekstruzije vrućeg metala temperature se kreću od 340°C za magnezij do 1325°C za čelik, a odgovarajući tlakovi se kreću od 35 do preko 700 MPa.1 5 Kod ekstruzije polimera temperature rijetko prelaze 350°C, a tlakovi obično ne ići mnogo iznad 50 MPa na vrhu vijka.Ekstruzija čvrste faze polimera razvijena je za proizvodnju određenih proizvoda visoke čvrstoće. Na niskim temperaturama, molekularna orijentacija koju daje tjeranje materijala kroz matricu za oblikovanje ostaje u ekstrudatu.Ekstruzija polimera u čvrstom stanju ima određene sličnosti s hladnom ekstruzijom metala.
Ekstruzija puhanim filmom je najvažniji proces za proizvodnju tankih plastičnih Žfilmova od polietilena. Rastaljeni polimer se ekstrudira kroz prstenastu matricu (obično sa spiralnom konstrukcijom trna) kako bi se formirala cijev s tankom stijenkom koja se istovremeno aksijalno izvlači i radijalno širi.U većini slučajeva mjehurić napuhanog filma formira se okomito prema gore.Maksimalni promjer mjehurića obično je 1,2 – 4 puta veći od promjera matrice.Vruća talina se hladi prstenastim strujama zraka velike brzine iz vanjskih zračnih prstenova, a povremeno i iz unutarnjih razdjelnika zraka.Čvrsti Žfilm prolazi kroz okvir koji steže vrh mjehurića i preuzimaju ga valjci.Koekstrudirani Ž-filmovi s 3 – 8 slojeva (ponekad i do 11) također se proizvode ovim postupkom za pakiranje hrane.
Lijevani Žfilm i ekstruzija ploča uključuje ekstrudiranje polimera kroz matricu sa širokim otvorom (do 10 m), na ohlađeni čelični valjak ili valjke koji gase i skrućuju rastaljeni materijal.Folija se općenito definira kao proizvod tanji od 0,25 mm, dok je lim deblji od ovoga. Proces lijevanog Žfilma koristi se za vrlo niske tolerancije tankogŽ filma ili za smole niske viskoznosti.Većina ravnih matrica ima dizajn T-utora ili nosača, koji sadrže razvodnik za širenje tekućeg polimera po širini matrice, nakon čega nizvodno slijede izmjenični uski i otvoreni prorezi kako bi se stvorila željena raspodjela protoka i pad tlaka.Većina linija za lijevani film koje se danas proizvode su linije za koekstruziju, koje kombiniraju slojeve iz čak sedam ekstrudera u proizvod kroz višerazvodne matrice ili pojedinačne razvodne matrice uz pomoć dovodnih blokova.
U Žfilm ekstruziji, brzine smicanja na rubovima matrice obično su ~103 s21.Kada smično naprezanje stijenke prijeđe određenu vrijednost (obično 0,14 MPa u znanstvenim radovima, više u industriji uz pomoć aditiva), površina ekstrudata gubi svoj sjaj zbog fenomena loma taline kože morskog psa. Koža morskog psa može se opisati kao slijed grebena vidljivo golim okom, okomito na smjer strujanja.
Ekstruzija cijevi i cijevi uključuje pumpanje rastaljenog polimera kroz prstenasti kalup, nakon čega ekstrudirani proizvod, dok se vuče, prolazi kroz vakuumski mjerač gdje postiže svoje konačne dimenzije.Nakon toga slijedi hlađenje raspršivanjem ili uranjanjem i rezanje na fiksne duljine.Ovim se postupkom izrađuju cijevi promjera do 2 m ili veće, a cijevi promjera od 10 mm do ispod 1 mm.Prstenasti kalupi obično imaju paukastu ili spiralnu konstrukciju.
U postupcima presvlačenja žice i kabela, pojedinačne žice ili sklopovi žica provlače se vrlo velikom brzinom kroz matricu križne glave, pod pravim kutom u odnosu na os ekstrudera.Kod visokotlačne ekstruzije, talina polimera se susreće sa žicom ili kabelom prije izlaska iz kalupa, na primjer izolacija pojedinačnih žica.U niskotlačnoj ekstruziji, talina se susreće s kabelom nakon izlaska iz kalupa, na primjer oblaganje sklopova izoliranih kabela.U ovom procesu često se susreću vrlo visoke brzine smicanja (do 106 s2 1 ) i koriste se smole niske viskoznosti.
ProŽfile ekstruzija je proizvodni proces koji se koristi za proizvode konstantnog presjeka.Oni mogu varirati od jednostavnih oblika do vrlo složenih profila s višestrukim komorama i Žprstima.Primjeri se kreću od okvira za slike, do ukrasa za automobile, do rubova za ploče stolova, do linija prozora.Ekstrudirani materijali klasificiraju se (grubo) kao kruti ili fleksibilni.Tipična proŽle linija ekstruzije sastoji se od ekstrudera koji pumpa polimer kroz proŽle matricu, nakon čega slijedi spremnik za dimenzioniranje ili kalibrator, dodatna korita za hlađenje, izvlakač i uređaj za rezanje.Dizajn profilnih kalupa zahtijeva znatno iskustvo i strpljenje. Ograničenja izlaza u ekstruziji profila nailaze se ili zbog kože morskog psa (za tanke proizvode proizvedene od polimera visoke viskoznosti) ili zbog sposobnosti hlađenja proizvoda debelih stijenki.Ekstruzija polimernih cijevi i profila slična je vrućoj ekstruziji metala za proizvodnju kontinuiranih šupljih oblika šipkastih predmeta.Međutim, matematičko modeliranje ovih procesa za metale temelji se uglavnom na hipotezama elastično-plastičnog toka.
Kod predenja taline rastaljeni polimer teče kroz brojne kapilare u predionici (do 1000).Polimer se pod pritiskom dovodi zupčastom pumpom za točno doziranje, nakon prolaska kroz Ž lter koji slijedi nakon ekstrudera.Pri izlasku iz kapilara Ž lamenti se prigušuju do željenog promjera. Za proizvodnju vrlo tankih Ž vlakana koristi se proces puhanja taline.U ovom procesu Ž bres su prigušeni silom otpora kojom djeluje zračni mlaz velike brzine.
Vrijeme objave: 19. travnja 2017