اكسترودرهاي كارا ماشين چگونه برتري خود را ثابت كرده اند

 در ابتدا ااين مقاله بايد مفهوم مهمي را بدانيد:

اكستروژن چگونه كار مي كند؟
هدف فرآيند اكستروژن تبديل مواد پلاستيكي / پليمري به منظور توليد محصولات با كيفيت بالا است. اكسترودرهاي دو مارپيچ از دو پيچ تشكيل شده اند كه بر روي محورهاي اسپلينت در يك سيستم بسته نصب شده اند. اين پيچ ها به صورت همزمان مي چرخند كه اجازه مي دهد انواع مختلف پلاستيك به خوبي با هم مخلوط شوند. اكسترودرهاي دو پيچ داراي قابليت مخلوط كردن قابل توجهي هستند كه ارزش قابل توجهي را به واحد توليدي اضافه مي كند.

چه نوع موادي را مي توان در اكسترودر دو مارپيچ استفاده كرد؟

معمولاً گلوله هاي پلاستيكي با رنگ هاي اضافي براي دستيابي به رنگ خاصي از پلاستيك استفاده مي شود. از طرف ديگر، دستگاه اكسترودر دو مارپيچ براي توليد تركيبات عالي هستند: 2 نوع گلوله پلاستيكي با هم مخلوط مي شوند تا محصول نهايي را ايجاد كنند.

فرآيند اكستروژن
براي شروع فرآيند اكستروژن، اپراتور ماشين بايد سرعت چرخش پيچ و حجم مواد مورد نياز براي توليد قطعه نهايي را تنظيم كند. در طي فرآيند توليد، پلاستيك مخلوط شده از قالب عبور مي كند كه به محصول شكل نهايي آن را مي دهد. بخشي از ماشين اكستروژن مي تواند يك مخزن خنك كننده باشد كه براي خنك كردن محصول نهايي مورد نياز است. مرحله نهايي توليد برش است لوله ها معمولاً بايد به طول خاصي بريده شوند تا به درخواست مشتريان طبق يك استاندارد جهاني پاسخ داده شود كه اين استاندارد اغلب كلاف شكل و يا در طول هاي 6 و 12 متري هستند.

براي اكستروژن مي توان از انواع پلاستيك استفاده كرد. نوع پلاستيك بستگي به موادي دارد كه پيچ از آن ساخته شده است. هر پيچ از فلز خاصي ساخته شده است كه با انواع خاصي از پلاستيك سازگار است. از جمله مواد اكستروژن معمولي مي توان به پلي اتيلن (PE)، پلي پروپيلن، پلي استايرن، پلي وينيل كلريد (PVC)، اكريلونيتريل بوتادين استايرن (ABS)، استال، اكريليك، نايلون (پلي آميدها) و پلي كربنات اشاره كرد.

"اكسترودر" يك ماشين اكسترود كننده است كه براي اكسترود كردن فلزاتي مانند مس، فولاد، آلومينيوم و پلاستيك استفاده مي شود. برخي از فلزات شكننده را مي توان به راحتي از طريق اكسترودر اكسترود كرد. وظيفه اصلي اكسترودر تبديل مواد خام به طور مستقيم به كالاهاي آماده براي عرضه و بسته بندي است.

در فرآيند اكسترودر، اكسترودر فشار كافي را در قسمت بيلت ايجاد مي كند به طوري كه مي تواند مواد را به شدت از سطح مقطع دهانه قالب فشار داده يا بيرون بكشد و محصول نهايي را اكسترود كند.

سيستم اكسترودر اشكال با سطح مقطع و ضخامت ثابت و هر دو بخش توخالي و جامد را اكسترود مي كند. اكسترودر بسته به اندازه و كاربرد محصول اكسترود شده مي‌تواند مقاطع مقطعي پيوسته محصول نهايي يا مقطع نيمه پيوسته را توليد كند.

روش سرد و گرم عمدتاً براي اكستروژن لوله استفاده مي شود. برخي از پلاستيك ها قبل از فرآيند اكستروژن به طور كامل ذوب مي شوند و برخي مواد ديگر مانند فلزات تحت فشار سرد كه به نام آهنگري نيز شناخته مي شود، ذوب مي شوند. آلومينيوم رايج ترين فلزي است كه اكسترود مي شود. اين فرآيند استحكام را افزايش مي دهد.

همچنين به شخصي كه ماشين آلات را براي آن كار مي كند "اپراتور اكسترودر" ناميده مي شود.

در حقيقت اكستروژن فرآيندي است براي توليد محصولات طويل با سطح مقطع دايره اي (ميله ها، ورق ها، لوله ها، فيلم ها، پوشش عايق سيم) كه پليمر را مجبور به نرم شدن از طريق حرارت دادن در يك قالب با دهانه گرد انجام مي دهد.

مواد پليمري به شكل گلوله از طريق يك قيف به اكسترودر وارد مي شود. سپس اين ماده توسط يك پيچ تغذيه به جلو منتقل مي شود و با فشار از داخل يك قالب عبور مي كند و به محصول پليمري پيوسته تبديل مي شود.

عناصر حرارتي كه روي بشكه قرار مي گيرند، پليمر را نرم و ذوب مي كنند. در همين حين دماي مواد توسط ترموكوپل ها كنترل مي شود. محصول خارج شده از قالب توسط اسپري دمنده يا در وان آب خنك مي شود. اكستروژن پليمرها (برخلاف اكستروژن فلزات) فرآيندي پيوسته است كه تا زماني كه گلوله خام عرضه مي شود، اين فرايند توليد بدون وقفه ادامه دارد. اكستروژن عمدتاً براي ترموپلاستيك ها استفاده مي شود، اما الاستومرها و ترموست ها نيز ممكن است اكسترود شوند. در اين حالت اتصال عرضي در حين گرم شدن و ذوب شدن مواد در اكسترودر شكل مي گيرد. محصولات ترموپلاستيك اكسترود شده ممكن است بيشتر با روش Thermoforming تشكيل شوند.

دانستيم كه در تعريف كلي اكسترودر يك دستگاه اكسترودر صنعتي محفظ و ماردون شكل است كه مواد گرانولي را با نيروي حركتي و حرارتي به داخل هدايت كرده تا به هنگام خروج با فشار از انتهاي دستگاه، محصولي به صورت خميري يا نواري شكل توليد كند. اكسترودرها از سه قسمت اصلي ناحيه تغذيه (Feed Zone)، ناحيه تراكم و فشردگي( Compression Zone) و ناحيه اندازه‌گيري تشكيل مي‌شوند. به علت كاربردهاي فراوان اين دستگاه، از آن‌ها در بخش هاي مختلف صنايع لاستيك و پلاستيك استفاده مي‌شود.

انواع اكسترودر

اكسترودرهاي متداول موجود به صورت كلي به دو دسته‌ي تك ماردونه و دو ماردونه تقسيم بندي مي‌شوند. البته مي‌توان آن‌ها را در يك بسته بندي ديگر از نظر دماي تغذيه (ماده اوليه) تفكيك كرد كه در ادامه به توضيحات آن خواهيم پرداخت

۱) اكسترودرهاي تك ماردونه

يكي از متداول‌ترين روش‌هاي شكل دهي پلاستيك‌ها، اكستروژن است كه از يك ماردون تشكيل شده است. مدل تك ماردونه يكي از انواع اكسترودر است كه قادر به انجام فرايند اكستروژن مواد، بدون تلورانس مي‌باشد به طوري كه همزمان قادر است مصرف مواد و انرژي را بهينه كند. از ديگر ويژگي هاي اين دستگاه طول عمر طولاني، ظرفيت توليد بالا و كيفيت مطلوب محصولات را مي‌توان نام برد.

اجزاء كليدي اكسترودر تك ماردونه در شكل زير نشان داده شده است. اين دستگاه اكسترودر ۵ قسمت اصلي دارد.

۱-سيستم محرك

۲-سيستم خوراك

۳-سيلندر (ماردون ، پوسته و سيستم‌هاي گرم كننده)

۴-مجموعه قالب و هد (كلگي)

۵-سيستم كنترل

روش كار اكسترودر تك ماردونه

مواد اوليه اين دستگاه اكسترودر به صورت گرانول يا خاكه نرم از قسمت قيف به ماردونه وارد مي‌شود. حال اين مواد در اثر حرارت حاصل از گرم كننده هاي دستگاه (Barrel Heaters) و برش ناشي از حركت بر روي لبه‌هاي ماردون گرم مي‌شود. ، درادامه عمق معبر در طول ماردون كاهش يافته و موجب فشرده شدن مواد مي‌شود. در انتهاي اين دستگاه، مواد مذاب با عبور از قالب هاي مختلف به شكل مورد نظر براي محصول نهايي در مي‌آيند. اكسترودرهاي تك ماردونه عمدتاً براي توليد انواع لوله‌هاي پلي اتيلن به كار مي‌روند.