اکسترودرهای کارا ماشین چگونه برتری خود را ثابت کرده اند

 در ابتدا ااین مقاله باید مفهوم مهمی را بدانید:

اکستروژن چگونه کار می کند؟
هدف فرآیند اکستروژن تبدیل مواد پلاستیکی / پلیمری به منظور تولید محصولات با کیفیت بالا است. اکسترودرهای دو مارپیچ از دو پیچ تشکیل شده اند که بر روی محورهای اسپلینت در یک سیستم بسته نصب شده اند. این پیچ ها به صورت همزمان می چرخند که اجازه می دهد انواع مختلف پلاستیک به خوبی با هم مخلوط شوند. اکسترودرهای دو پیچ دارای قابلیت مخلوط کردن قابل توجهی هستند که ارزش قابل توجهی را به واحد تولیدی اضافه می کند.

چه نوع موادی را می توان در اکسترودر دو مارپیچ استفاده کرد؟

معمولاً گلوله های پلاستیکی با رنگ های اضافی برای دستیابی به رنگ خاصی از پلاستیک استفاده می شود. از طرف دیگر، دستگاه اکسترودر دو مارپیچ برای تولید ترکیبات عالی هستند: 2 نوع گلوله پلاستیکی با هم مخلوط می شوند تا محصول نهایی را ایجاد کنند.

فرآیند اکستروژن
برای شروع فرآیند اکستروژن، اپراتور ماشین باید سرعت چرخش پیچ و حجم مواد مورد نیاز برای تولید قطعه نهایی را تنظیم کند. در طی فرآیند تولید، پلاستیک مخلوط شده از قالب عبور می کند که به محصول شکل نهایی آن را می دهد. بخشی از ماشین اکستروژن می تواند یک مخزن خنک کننده باشد که برای خنک کردن محصول نهایی مورد نیاز است. مرحله نهایی تولید برش است لوله ها معمولاً باید به طول خاصی بریده شوند تا به درخواست مشتریان طبق یک استاندارد جهانی پاسخ داده شود که این استاندارد اغلب کلاف شکل و یا در طول های 6 و 12 متری هستند.

برای اکستروژن می توان از انواع پلاستیک استفاده کرد. نوع پلاستیک بستگی به موادی دارد که پیچ از آن ساخته شده است. هر پیچ از فلز خاصی ساخته شده است که با انواع خاصی از پلاستیک سازگار است. از جمله مواد اکستروژن معمولی می توان به پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی وینیل کلرید (PVC)، اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)، استال، اکریلیک، نایلون (پلی آمیدها) و پلی کربنات اشاره کرد.

"اکسترودر" یک ماشین اکسترود کننده است که برای اکسترود کردن فلزاتی مانند مس، فولاد، آلومینیوم و پلاستیک استفاده می شود. برخی از فلزات شکننده را می توان به راحتی از طریق اکسترودر اکسترود کرد. وظیفه اصلی اکسترودر تبدیل مواد خام به طور مستقیم به کالاهای آماده برای عرضه و بسته بندی است.

در فرآیند اکسترودر، اکسترودر فشار کافی را در قسمت بیلت ایجاد می کند به طوری که می تواند مواد را به شدت از سطح مقطع دهانه قالب فشار داده یا بیرون بکشد و محصول نهایی را اکسترود کند.

سیستم اکسترودر اشکال با سطح مقطع و ضخامت ثابت و هر دو بخش توخالی و جامد را اکسترود می کند. اکسترودر بسته به اندازه و کاربرد محصول اکسترود شده می‌تواند مقاطع مقطعی پیوسته محصول نهایی یا مقطع نیمه پیوسته را تولید کند.

روش سرد و گرم عمدتاً برای اکستروژن لوله استفاده می شود. برخی از پلاستیک ها قبل از فرآیند اکستروژن به طور کامل ذوب می شوند و برخی مواد دیگر مانند فلزات تحت فشار سرد که به نام آهنگری نیز شناخته می شود، ذوب می شوند. آلومینیوم رایج ترین فلزی است که اکسترود می شود. این فرآیند استحکام را افزایش می دهد.

همچنین به شخصی که ماشین آلات را برای آن کار می کند "اپراتور اکسترودر" نامیده می شود.

در حقیقت اکستروژن فرآیندی است برای تولید محصولات طویل با سطح مقطع دایره ای (میله ها، ورق ها، لوله ها، فیلم ها، پوشش عایق سیم) که پلیمر را مجبور به نرم شدن از طریق حرارت دادن در یک قالب با دهانه گرد انجام می دهد.

مواد پلیمری به شکل گلوله از طریق یک قیف به اکسترودر وارد می شود. سپس این ماده توسط یک پیچ تغذیه به جلو منتقل می شود و با فشار از داخل یک قالب عبور می کند و به محصول پلیمری پیوسته تبدیل می شود.

عناصر حرارتی که روی بشکه قرار می گیرند، پلیمر را نرم و ذوب می کنند. در همین حین دمای مواد توسط ترموکوپل ها کنترل می شود. محصول خارج شده از قالب توسط اسپری دمنده یا در وان آب خنک می شود. اکستروژن پلیمرها (برخلاف اکستروژن فلزات) فرآیندی پیوسته است که تا زمانی که گلوله خام عرضه می شود، این فرایند تولید بدون وقفه ادامه دارد. اکستروژن عمدتاً برای ترموپلاستیک ها استفاده می شود، اما الاستومرها و ترموست ها نیز ممکن است اکسترود شوند. در این حالت اتصال عرضی در حین گرم شدن و ذوب شدن مواد در اکسترودر شکل می گیرد. محصولات ترموپلاستیک اکسترود شده ممکن است بیشتر با روش Thermoforming تشکیل شوند.

دانستیم که در تعریف کلی اکسترودر یک دستگاه اکسترودر صنعتی محفظ و ماردون شکل است که مواد گرانولی را با نیروی حرکتی و حرارتی به داخل هدایت کرده تا به هنگام خروج با فشار از انتهای دستگاه، محصولی به صورت خمیری یا نواری شکل تولید کند. اکسترودرها از سه قسمت اصلی ناحیه تغذیه (Feed Zone)، ناحیه تراکم و فشردگی( Compression Zone) و ناحیه اندازه‌گیری تشکیل می‌شوند. به علت کاربردهای فراوان این دستگاه، از آن‌ها در بخش های مختلف صنایع لاستیک و پلاستیک استفاده می‌شود.

انواع اکسترودر

اکسترودرهای متداول موجود به صورت کلی به دو دسته‌ی تک ماردونه و دو ماردونه تقسیم بندی می‌شوند. البته می‌توان آن‌ها را در یک بسته بندی دیگر از نظر دمای تغذیه (ماده اولیه) تفکیک کرد که در ادامه به توضیحات آن خواهیم پرداخت

۱) اکسترودرهای تک ماردونه

یکی از متداول‌ترین روش‌های شکل دهی پلاستیک‌ها، اکستروژن است که از یک ماردون تشکیل شده است. مدل تک ماردونه یکی از انواع اکسترودر است که قادر به انجام فرایند اکستروژن مواد، بدون تلورانس می‌باشد به طوری که همزمان قادر است مصرف مواد و انرژی را بهینه کند. از دیگر ویژگی های این دستگاه طول عمر طولانی، ظرفیت تولید بالا و کیفیت مطلوب محصولات را می‌توان نام برد.

اجزاء کلیدی اکسترودر تک ماردونه در شکل زیر نشان داده شده است. این دستگاه اکسترودر ۵ قسمت اصلی دارد.

۱-سیستم محرک

۲-سیستم خوراک

۳-سیلندر (ماردون ، پوسته و سیستم‌های گرم کننده)

۴-مجموعه قالب و هد (کلگی)

۵-سیستم کنترل

روش کار اکسترودر تک ماردونه

مواد اولیه این دستگاه اکسترودر به صورت گرانول یا خاکه نرم از قسمت قیف به ماردونه وارد می‌شود. حال این مواد در اثر حرارت حاصل از گرم کننده های دستگاه (Barrel Heaters) و برش ناشی از حرکت بر روی لبه‌های ماردون گرم می‌شود. ، درادامه عمق معبر در طول ماردون کاهش یافته و موجب فشرده شدن مواد می‌شود. در انتهای این دستگاه، مواد مذاب با عبور از قالب های مختلف به شکل مورد نظر برای محصول نهایی در می‌آیند. اکسترودرهای تک ماردونه عمدتاً برای تولید انواع لوله‌های پلی اتیلن به کار می‌روند.