Μόλις ένα πολυμερές λιώσει, αναμειχθεί και συμπιεστεί σε έναν εξωθητήρα, αντλείται μέσω μιας μήτρας εξώθησης για συνεχή σχηματισμό (μετά από ψύξη και στερεοποίηση) σε ένα τελικό προϊόν.Οι πιο συνηθισμένοι τύποι καλουπιών είναι οι επίπεδες, οι δακτυλιοειδείς και οι πλάκες.Τα προϊόντα που κατασκευάζονται με εξώθηση περιλαμβάνουν σωλήνες, σωλήνες, επίστρωση σύρματος, πλαστικά μπουκάλια, πλαστικές μεμβράνες και φύλλα, πλαστικές σακούλες, επικάλυψη για χαρτί και αλουμινόχαρτο, Ž bres, Ž θρήνοι, νήματα, ταινίες και μια μεγάλη ποικιλία από προφίλ.
Η εξώθηση πολυμερών μέσω καλουπιών έχει ορισμένες ομοιότητες με τη θερμή εξώθηση μετάλλων. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης σημαντικές διαφορές.Στην εξώθηση μετάλλων το υλικό ωθείται προς τα εμπρός από ένα έμβολο, ενώ στην εξώθηση πολυμερών το υλικό τροφοδοτείται συνεχώς από έναν περιστρεφόμενο κοχλία.Στην εξώθηση θερμού μετάλλου οι θερμοκρασίες κυμαίνονται από 340°C για το μαγνήσιο έως 1325°C για τον χάλυβα και οι αντίστοιχες πιέσεις κυμαίνονται από 35 έως πάνω από 700 MPa.1 5 Στην εξώθηση πολυμερών οι θερμοκρασίες σπάνια υπερβαίνουν τους 350°C και οι πιέσεις συνήθως δεν υπερβαίνουν πηγαίνετε πολύ πάνω από 50 MPa στο άκρο της βίδας.Η εξώθηση πολυμερών σε στερεά φάση έχει αναπτυχθεί για την παραγωγή ορισμένων προϊόντων υψηλής αντοχής. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, ο μοριακός προσανατολισμός που προσδίδεται από την πίεση του υλικού μέσω της μήτρας διαμόρφωσης παραμένει στο προϊόν εξώθησης.Η εξώθηση πολυμερούς στερεάς κατάστασης έχει ορισμένες ομοιότητες με την ψυχρή εξώθηση μετάλλων.
Η εξώθηση με φυσητό φιλμ είναι η πιο σημαντική διαδικασία για την παραγωγή λεπτών πλαστικών μεμβρανών από πολυαιθυλένια. Το τηγμένο πολυμερές εξωθείται μέσω μιας δακτυλιοειδούς μήτρας (συνήθως κατασκευής σπειροειδούς ατράκτου) για να σχηματίσει έναν σωλήνα λεπτού τοιχώματος που τραβιέται ταυτόχρονα αξονικά και διαστέλλεται ακτινικά.Στις περισσότερες περιπτώσεις η φυσαλίδα με φυσητό φιλμ σχηματίζεται κατακόρυφα προς τα πάνω.Η μέγιστη διάμετρος φυσαλίδας είναι συνήθως 1,2 – 4 φορές μεγαλύτερη από τη διάμετρο της μήτρας.Το θερμό τήγμα ψύχεται από δακτυλιοειδή ρεύματα αέρα υψηλής ταχύτητας από εξωτερικούς δακτυλίους αέρα, και περιστασιακά επίσης από εσωτερικούς διανομείς αέρα.Το φιλμ solidiŽ ed Žfm περνά μέσα από ένα πλαίσιο το οποίο πιέζει το πάνω μέρος της φυσαλίδας και λαμβάνεται από κυλίνδρους.Με αυτή τη διαδικασία παράγονται επίσης συνεξωθημένα φιλμ Ž με 3 – 8 στρώσεις (μερικές φορές έως και 11), για χρήση σε συσκευασίες τροφίμων.
Η εξώθηση χυτού φιλμ και φύλλων περιλαμβάνει την εξώθηση ενός πολυμερούς μέσω μιας μήτρας με ευρύ άνοιγμα (έως 10 m), σε έναν κύλινδρο ή κυλίνδρους από κρύο χάλυβα που σβήνουν και στερεοποιούν το τηγμένο υλικό.Η μεμβράνη ορίζεται γενικά ως προϊόν λεπτότερο από 0,25 mm, ενώ το φύλλο είναι παχύτερο από αυτό. Η διαδικασία χύτευσης Žfilm χρησιμοποιείται για πολύ στενές ανοχές λεπτής μεμβράνης ή για ρητίνες χαμηλού ιξώδους.Οι περισσότερες επίπεδες μήτρες είναι σχεδίων σχισμής Τ ή επικάλυψης, οι οποίες περιέχουν μια πολλαπλή για την εξάπλωση του ρέοντος πολυμερούς σε όλο το πλάτος της μήτρας, ακολουθούμενα προς τα κάτω από εναλλασσόμενες στενές και ανοιχτές σχισμές για τη δημιουργία της επιθυμητής κατανομής ροής και πτώσης πίεσης.Οι περισσότερες γραμμές χυτού φιλμ που κατασκευάζονται σήμερα είναι γραμμές συνεξώθησης, που συνδυάζουν στρώματα από έως και επτά εξωθητές στο προϊόν μέσω καλουπιών πολλαπλών πολλαπλών ή μήτρες μονής πολλαπλής με τη βοήθεια μπλοκ τροφοδοσίας.
Στην εξώθηση Žfilm, οι ρυθμοί διάτμησης στα χείλη της μήτρας είναι συνήθως ~103 s21.Όταν η διατμητική τάση τοιχώματος υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή (συνήθως 0,14 MPa σε ερευνητικές εργασίες, υψηλότερη στη βιομηχανία με τη βοήθεια πρόσθετων), η επιφάνεια του εξωθήματος χάνει τη γυαλάδα της λόγω του φαινομένου θραύσης τήγματος του δέρματος του καρχαρία. Το δέρμα του καρχαρία μπορεί να περιγραφεί ως μια ακολουθία ραβδώσεων ορατή με γυμνό μάτι, κάθετα προς την κατεύθυνση ροής.
Η εξώθηση σωλήνων και σωλήνων περιλαμβάνει την άντληση ενός τετηγμένου πολυμερούς μέσω ενός δακτυλίου, μετά από το οποίο το εξωθημένο προϊόν, ενώ τραβιέται, περνά μέσα από έναν μετρητή κενού όπου αποκτά τις τελικές του διαστάσεις.Ακολουθεί ψύξη με ψεκασμό ή βύθιση και κοπή σε σταθερά μήκη.Σωλήνας με διάμετρο έως 2 m ή μεγαλύτερη κατασκευάζεται με αυτή τη διαδικασία και σωλήνες με διαμέτρους από 10 mm έως κάτω από 1 mm.Οι δακτυλιοειδείς μήτρες είναι συνήθως σχεδίασης αράχνης ή σπειροειδούς μανδρελιού.
Στις διαδικασίες επίστρωσης συρμάτων και καλωδίων, μεμονωμένα σύρματα ή συγκροτήματα σύρματος έλκονται με πολύ υψηλή ταχύτητα μέσω μιας μήτρας σταυροειδούς κεφαλής, σε ορθή γωνία προς τον άξονα του εξωθητήρα.Στην εξώθηση υψηλής πίεσης, το τήγμα πολυμερούς συναντά το σύρμα ή το καλώδιο πριν από την έξοδο της μήτρας, για παράδειγμα μόνωση μεμονωμένων συρμάτων.Στην εξώθηση χαμηλής πίεσης, το τήγμα συναντά το καλώδιο μετά την έξοδο της μήτρας, για παράδειγμα μανδύα συγκροτημάτων μονωμένων καλωδίων.Σε αυτή τη διαδικασία συναντώνται συχνά πολύ υψηλοί ρυθμοί διάτμησης (έως 106 s2 1 ) και χρησιμοποιούνται ρητίνες χαμηλού ιξώδους.
Η διέλαση ProŽfile είναι μια διαδικασία παραγωγής που χρησιμοποιείται για προϊόντα σταθερής διατομής.Αυτά μπορεί να κυμαίνονται από απλά σχήματα έως πολύ περίπλοκα προφίλ με πολλαπλούς θαλάμους και Žδάχτυλα.Παραδείγματα κυμαίνονται από καλούπια κορνίζες, έως διακοσμήσεις αυτοκινήτων, μπορντούρες για επιτραπέζια, έως γραμμώσεις παραθύρων.Τα εξωθημένα υλικά ταξινομούνται (κατά προσέγγιση) ως άκαμπτα ή σταθερά.Η τυπική γραμμή εξώθησης proŽle αποτελείται από έναν εξωθητήρα που αντλεί ένα πολυμερές μέσω μιας μήτρας proŽle, ακολουθούμενο από μια δεξαμενή μεγέθους ή βαθμονομητή, πρόσθετες κοιλότητες ψύξης, έναν εξολκέα και μια συσκευή αποκοπής.Ο σχεδιασμός των καλουπιών προφίλ απαιτεί σημαντική εμπειρία και υπομονή. Περιορισμοί απόδοσης στην εξώθηση προφίλ συναντώνται είτε λόγω του δέρματος του καρχαρία (για λεπτά προϊόντα που παράγονται από πολυμερή υψηλού ιξώδους) είτε της ικανότητας ψύξης προϊόντων με παχύ τοίχωμα.Η εξώθηση σωλήνων και προφίλ πολυμερούς είναι παρόμοια με τη θερμή εξώθηση μετάλλων για την παραγωγή συνεχών κοίλων σχημάτων ραβδωτών αντικειμένων.Ωστόσο, η μαθηματική μοντελοποίηση αυτών των διεργασιών για μέταλλα βασίζεται κυρίως σε υποθέσεις ελαστικής – πλαστικής ροής.
Κατά την περιδίνηση τήγματος, το λιωμένο πολυμερές διέρχεται από πολυάριθμα τριχοειδή αγγεία σε ένα κλωστήρα (έως 1000).Το πολυμερές παραδίδεται υπό πίεση από μια γραναζωτή αντλία για ακριβή μέτρηση, αφού περάσει από ένα Ž lter που ακολουθεί τον εξωθητή.Κατά την έξοδο από τα τριχοειδή αγγεία, οι λυχνίες Ž εξασθενούν στην επιθυμητή διάμετρο. Για την παραγωγή πολύ λεπτών ινών Ž χρησιμοποιείται η διαδικασία εμφύσησης τήγματος.Σε αυτή τη διαδικασία τα Ž bres εξασθενούν από τη δύναμη έλξης που ασκείται από έναν πίδακα αέρα υψηλής ταχύτητας.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-19-2017