Po stopieniu, wymieszaniu i sprężeniu polimeru w wytłaczarce jest on pompowany przez dyszę wytłaczającą w celu ciągłego formowania (po ochłodzeniu i zestaleniu) w produkt końcowy.Najpopularniejsze typy matryc to płaskie, pierścieniowe i proŽle.Produkty wytwarzane metodą wytłaczania obejmują rury, rurki, powlekanie drutu, butelki plastikowe, folie i arkusze z tworzyw sztucznych, torby plastikowe, powłoki do papieru i folii, Ž bresy, ® lamenty, przędze, taśmy i szeroką gamę profili.
Wytłaczanie polimeru przez matryce wykazuje pewne podobieństwa do wytłaczania metali na gorąco. Istnieją jednak również istotne różnice.W przypadku wytłaczania metalu materiał jest popychany do przodu przez tłok, podczas gdy w przypadku wytłaczania polimeru materiał jest w sposób ciągły dostarczany przez obracającą się śrubę.Przy wytłaczaniu gorącego metalu temperatury wahają się od 340°C dla magnezu do 1325°C dla stali, a odpowiadające im ciśnienia wahają się od 35 do ponad 700 MPa.1 5 W wytłaczaniu polimerów temperatury rzadko przekraczają 350°C, a ciśnienia zwykle nie przekraczają znacznie przekraczać 50 MPa na końcu śruby.Opracowano wytłaczanie polimerów w fazie stałej do wytwarzania niektórych produktów o wysokiej wytrzymałości. W niskich temperaturach orientacja molekularna nadana przez tłoczenie materiału przez matrycę kształtującą pozostaje w wytłoczce.Wytłaczanie polimerów w stanie stałym ma pewne podobieństwa do wytłaczania metali na zimno.
Wytłaczanie folii z rozdmuchiwaniem jest najważniejszym procesem produkcji cienkich folii z tworzywa sztucznego z polietylenów. Stopiony polimer jest wytłaczany przez pierścieniową matrycę (zwykle o konstrukcji spiralnego trzpienia) w celu utworzenia cienkościennej rury, która jest jednocześnie rozciągana osiowo i rozszerzana promieniowo.W większości przypadków pęcherzyk rozdmuchiwanej folii formuje się pionowo w górę.Maksymalna średnica pęcherzyka jest zwykle 1,2 – 4 razy większa niż średnica matrycy.Klej topliwy jest chłodzony pierścieniowymi strumieniami powietrza o dużej prędkości z zewnętrznych pierścieni powietrznych, a czasami także z wewnętrznych dystrybutorów powietrza.Zestalona folia przechodzi przez ramę, która ściska górną część bańki i jest pobierana przez rolki.W tym procesie produkowane są również współwytłaczane folie Z składające się z 3 – 8 warstw (czasami do 11) do stosowania w opakowaniach do żywności.
Wytłaczanie folii i arkuszy lanych polega na wytłaczaniu polimeru przez dyszę o szerokim otworze (do 10 m) na schłodzony stalowy wałek lub wałki, które hartują i zestalają stopiony materiał.Folia jest ogólnie definiowana jako produkt cieńszy niż 0,25 mm, podczas gdy arkusz jest grubszy. Proces folii wylewanej jest stosowany w przypadku bardzo wąskich tolerancji cienkiej folii lub żywic o niskiej lepkości.Większość płaskich matryc ma konstrukcję z rowkiem T lub wieszakiem do powlekania, które zawierają kolektor do rozprowadzania przepływającego polimeru na całej szerokości formy, a za nią znajdują się naprzemiennie wąskie i otwarte szczeliny, aby uzyskać pożądany rozkład przepływu i spadek ciśnienia.Większość produkowanych obecnie linii do folii wylewanych to linie do współwytłaczania, łączące warstwy z aż siedmiu wytłaczarek w produkt poprzez matryce wielorozdzielne lub pojedyncze matryce rozgałęźne za pomocą bloków zasilających.
W przypadku wytłaczania folii Žfilm szybkości ścinania na krawędziach matrycy wynoszą zwykle ~103 s21.Kiedy naprężenie ścinające ścianki przekroczy pewną wartość (zwykle 0,14 MPa w pracach naukowych, wyższą w przemyśle przy pomocy dodatków), powierzchnia wytłoczki traci połysk na skutek zjawiska pękania stopionej skóry rekina. Skórę rekina można opisać jako ciąg grzbietów widoczne gołym okiem, prostopadle do kierunku przepływu.
Wytłaczanie rur i rurek polega na pompowaniu stopionego polimeru przez pierścień pierścieniowy, po czym wytłaczany produkt podczas ciągnięcia przechodzi przez próżniową kalibrator, gdzie osiąga swoje ostateczne wymiary.Następnie następuje chłodzenie natryskowe lub zanurzeniowe i cięcie na stałe długości.W procesie tym powstają rury o średnicy do 2 m i większej oraz rury o średnicach od 10 mm do poniżej 1 mm.Matryce pierścieniowe mają zwykle konstrukcję pająkową lub spiralną.
W procesach powlekania drutów i kabli pojedyncze druty lub zespoły drutów są przeciągane z bardzo dużą prędkością przez matrycę poprzeczną, pod kątem prostym do osi wytłaczarki.Podczas wytłaczania pod wysokim ciśnieniem stopiony polimer styka się z drutem lub kablem przed wyjściem z matrycy, na przykład izolując poszczególne druty.W przypadku wytłaczania niskociśnieniowego stop styka się z kablem po wyjściu z matrycy, na przykład w osłonie zespołów izolowanych kabli.W procesie tym często spotyka się bardzo duże prędkości ścinania (do 106 s2 1 ) i stosuje się żywice o niskiej lepkości.
Wytłaczanie ProŽfile to proces produkcyjny stosowany w przypadku produktów o stałym przekroju.Mogą one obejmować zarówno proste kształty, jak i bardzo złożone profile z wieloma komorami i Žfingerami.Przykłady obejmują listwy ramowe do obrazów, wykończenia samochodowe, obrzeża blatów i obramowania okien.Wytłaczane materiały klasyfikuje się (z grubsza) jako sztywne i elastyczne.Typowa linia do wytłaczania profili składa się z wytłaczarki pompującej polimer przez dyszę profilową, za którą znajduje się zbiornik kalibrujący lub kalibrator, dodatkowe rynny chłodzące, ściągacz i urządzenie odcinające.Projektowanie matryc profilowych wymaga dużego doświadczenia i cierpliwości. Ograniczenia wydajności w wytłaczaniu profili wynikają albo ze skóry rekina (w przypadku cienkich wyrobów wytwarzanych z polimerów o dużej lepkości), albo z możliwości chłodzenia wyrobów grubościennych.Wytłaczanie rur i profili polimerowych jest podobne do wytłaczania metali na gorąco w celu wytwarzania ciągłych, pustych kształtów przedmiotów przypominających pręty.Jednak matematyczne modelowanie tych procesów dla metali opiera się głównie na hipotezach sprężysto-plastycznych.
Podczas przędzenia ze stopu stopiony polimer przepływa przez liczne kapilary w dyszy przędzalniczej (do 1000).Polimer jest dostarczany pod ciśnieniem przez pompę zębatą w celu dokładnego dozowania, po przejściu przez filtr Ž, który podąża za wytłaczarką.Po wyjściu z kapilar lamenty Z są tłumione do pożądanej średnicy. Do produkcji bardzo cienkich włókien Z stosuje się proces rozdmuchiwania stopu.W tym procesie bruzdy są tłumione przez siłę oporu wywieraną przez strumień powietrza o dużej prędkości.
Czas publikacji: 19 kwietnia 2017 r