اکستروژن لوله چیست؟
فرآیند تولید لوله از مراحل آمادهسازی مواد، مخلوطکردن، ورودی مواد، حرارتپلاستیک، اکستروژن، شکلدهی و برش تشکیل شده است. اکستروژن عملیاتی است که در آن اشیاء با مشخصات مقطع ثابت ساخته میشوند. این فرآیند برای مواد مختلفی همچون سرامیک، خمیر مدلینگ، بتن، مواد غذایی، پلیمرها و فلزات به کار میرود.
این فرآیند قادر است به ایجاد اشکال متنوع برای کاربردهای مختلف باشد. امکان اکستروژن سفارشی پلاستیکی نیز وجود دارد، که با استفاده از خصوصیات پیشرفته، محصولاتی را ایجاد میکند که به نیازهای خاص پاسخ میدهد.
فرآیند اکستروژن لوله پلاستیکی، از جمله فرآیند اکستروژن PVC، با ورودی مواد پلاستیکی از طریق قوطیها به درون باریل اکسترودر آغاز میشود. انرژی مکانیکی برای ذوب ماده استفاده میشود. در فرآیند اکستروژن، چندین مرحله وجود دارد.
هر گام در تعیین ویژگیهای نهایی محصول نقش دارد. روش اکستروژن بر اساس عواملی مانند کنترل کیفیت و تجربه برای تولید یک عامل مداوم وابسته است. برخی از عوامل موثر در فرآیند اکستروژن شامل نیرو، تنش، سرعت، دما و زمان هستند.
مواد رایج در فرآیند اکستروژن
تنوع بسیاری از مواد در فرآیند اکستروژن به کار میرود. به عنوان مثال، میتوان به فرآیند اکستروژن PVC اشاره کرد. مواد دیگری نظیر پلیاتیلن، اکتال، نایلون، آکریلیک، پلیپروپیلن، پلیاستایرن، پلیکربنات و اکریلونیتریل نیز وجود دارد. اینها مواد اصلی مورد استفاده در اکستروژن هستند، اما این فرآیند محدود به این مواد نمیشود.
فرآیند اکستروژن پلاستیک با جایگزین کردن رزین خام آغاز میشود. ابتدا، رزین در قوطی اکسترودر قرار میگیرد. در صورتی که رزین برای یک کاربرد خاص افزودنی نداشته باشد، افزودنیها در قوطی به آن اضافه میشوند. پس از وارد کردن، رزین توسط دهانه تغذیه قوطی وارد باریل اکسترودر میشود. داخل باریل یک پیچ دوار وجود دارد که رزین را به جلو میبرد و باعث حرکت رزین در طول باریل میشود.
طی این فرآیند، رزین به دماهای بسیار بالا مواجه میشود، که باعث ذوب شدن مواد میشود. این دما بسته به نوع پلاستیک حرارتی و دمای باریل میتواند متغیر باشد، معمولاً بین 400 تا 530 درجه فارنهایت. همچنین، بسیاری از اکسترودرها باریلی دارند که میتواند گرمایش را تدریجاً افزایش دهد، کاهش دهنده ریسک تخریب پلاستیک.
وقتی پلاستیک ذوب میشود و به انتهای باریل میرسد، توسط یک مجموعه صفحه به لوله تغذیه فشار میشود و در نهایت به مرحله مرگ میرسد. در فرآیند اکستروژن، این صفحه نقش حذف آلودگیها از پلاستیک ذوب شده را ایفا میکند. تعداد صفحات، تخلخل آنها و چند مورد دیگر تنظیم میشوند تا ذوب یکنواخت را تضمین کنند. همچنین، فشار عقبی نیز در ذوب یکنواخت کمک میکند.
زمانی که ماده ذوب شده به لوله تغذیه میرسد، وارد حفره قالب میشود. در نهایت، سرد و جامد میشود تا محصول نهایی را ایجاد کند. پلاستیک تازه ساخته شده در یک حمام آب مهر و موم میشود تا فرآیند خنک شدن را تسریع کند. اما در اکستروژن ورقه، حمام آب با قرقرههای خنک کننده جایگزین میشود.
مراحل اصلی در فرآیند اکستروژن لوله پلاستیکی
فرآیند اکستروژن پلاستیک محصولات متنوعی از مواد ساختمانی تا قطعات صنعتی، پوششهای برق، قاب پنجره، لبه، نوارهای مقاوم در برابر آب و حصار تولید میکند. با این حال، روش تولید این محصولات تفاوت کمی دارد. مراحل فرآیند اکستروژن لوله پلاستیک به شرح زیر است:
ذوب مواد: مواد خام مانند خردهها، پودر یا دانهها در قوطی بارگذاری میشوند. سپس، این مواد به یک حفره گرم شده به نام اکسترودر هدایت میشوند. مواد در حالی که از اکسترودر عبور میکنند ذوب میشوند.
فیلتراسیون مواد: پس از ذوب، مواد فیلتر میشوند. ماده ذوب شده از قوطی عبور کرده و به پیچ مخروطی متصل به ماشین اکستروژن منتقل میشود. پیچ در یک باریل افقی کار میکند و در آنجا ماده ذوب شده فیلتر میشود.
تعیین اندازه ماده ذوبی: ویژگیهای ماده پلاستیکی بسته به مواد خام مورد استفاده در فرآیند متغیر است. اما تمام مواد خام با حرارت پردازش میشوند و در یک دمای خاص قرار میگیرند. در پایان فرآیند، ماده پلاستیک ذوب شده از یک سوراخ به نام قالب فشار میشود تا به محصول نهایی شکل دهد.
فرآیند پردازش: در این مرحله، قالب برای پروفایلها طراحی میشود تا جریان مناسب و یکنواختی از پروفایل استوانهای اکسترودر به شکل نهایی داشته باشد. تجانس در جریان پلاستیک برای محصولات با کیفیت بسیار مهم است.
سرمایهکاری مواد: پلاستیک از قالب خارج میشود و سپس روی یک نوار نقاله برای خنک شدن قرار میگیرد. پس از آن، محصول نهایی با آب یا هوا خنک میشود. این فرآیند به نوعی شبیه به قالببندی تزریقی است با این تفاوت که در قالببندی تزریقی، ماده داخل قالب فشار میشود.
نتیجه:
فرآیند اکستروژن لوله پلاستیک از یک روند پیچیده برای تولید محصول نهایی عبور میکند. برای محصولاتی با ویژگیهای خاص، میتوانید از اکستروژن سفارشی استفاده کنید. اکستروژنهای پلاستیکی در زمینههای مختلف مانند فیلتراسیون، نظامی، خودرو، صنعتی و پزشکی استفاده میشوند. برای به دست آوردن محصولات مرغوب، میتوانید از محصولات نگین پلیمر استفاده کنید که در تولید انواع لوله پلی اتیلن شهرت دارد.