Экструзия

При производстве резиновых изделий применяется обработка в самых разных вариантах. Экструзия относится к одному из основных методов, наряду с прессованием и литьем под высоким давлением и другими видами обработки используется при производстве силиконовых изделий. Среди распространенных методик представлено каландрование и заливка с применением низкого давления. В зависимости от геометрии изделия, которое, получается, выбирается соответствующий метод обработки. Если изделие длинномерное, например, шнур, профиль или трубки, то экструзия является незаменимым методом. Сегодня представлена специальная технология с помощью, которой получается продавливание вязкого материала в расплавленном виде или если это паста густой консистенции, в отверстие. Обычно разные способы экструзии применяются в работе с полимерами, а также при формовке силиконовых изделий. Экструдером называется машина, выполняющая экструзионный процесс и если посмотреть старую литературу, то такие машины называются червячными. Полимерная промышленность включает в себя разные виды экструдеров.

Экструзионные машины по главному рабочему органу подразделяются на следующие виды:

с одним шнеком;
с двумя шнеками;
с дисками;
плунжерные.

Экструдер одношнековый один из самых распространенных и востребованных вариантов оборудования экструзионного типа. Впервые в промышленности шнековые машины появились в конце 19 века, впоследствии в производстве стали незаменимыми. Первые машины горячего вида, которые подогревали в специальных вальцах, они соединялись экструдером. Нарезка шнека была маленькая, длина и диаметр тоже маленькие. В 1930 году вышла первая шнековая машина, она выполняла холодную запитку ленты смесью, она подавалась холодная. Экструдер с холодной запиткой, шнековый канал были небольшие, однако по отношению к длине и диаметру больше. Первый экструдер выпускал изделия, распределяющиеся в соответствии температурой, и при выходе из головки они стекали, поэтому главная задача была - это термогомогенизация готового продукта на шнеке.

В 1960 году машины были усовершенствованы, появилась конструкция с запорными шнеками, это значит, что установка второго шнека изолирует силиконовые материалы, не дает им уходить, пока не произошло размягчение. Американская компания выпустила промышленные установки «Пластикрю», они позволяли контролировать плавление гранул. Новый современный экструдер для машин с холодной запиткой позволяет придерживаться одинакового температурного режима, но при этом развивались высокие температуры. Позже появлялись все новые и новые конструкции шнекового экструдера, например, появилась секция Тростера и другие позволяющие улучшать рабочий процесс. Для более однородной смеси в 1970 году был создан оштифтованный экструдер.

Особенности и рабочий процесс одношнекового экструдера

Среди основных элементов выделяются:

корпус;
электрический двигатель;
редуктор;
подшипники;
шнек (червячное устройство);
загрузочный аппарат;
головка экструдера.

Шнек передает смеси в холодном или подогретом виде, это поступательное движение, которое доходит до цилиндра через воронку загрузки, при этом происходит процесс выдавливания и материал поступает в отверстие головки. Между смесью и шнеком происходит процесс трения, при этом материал будет подвержен деформации и переместится в смежные участки. Смесь во время передвижения становится более пластичной, гомогенизированный состав ее уплотняется, а степень разогрева будет зависеть от длины самого шнека и степени сжатия. Если смесь нагревается сильно, высока вероятность появления преждевременной вулканизации, чтобы этого не допустить требуется охлаждение водой. Дальнейшее уплотнение выполняется в головке, по всей длине материала распределяется равномерно за счет выступов и каналов. Человек создает осевое давление, происходит выдавливание смеси через отверстие.

Машина червячного типа с холодным питанием

Конструкция машин постоянно совершенствуется в перспективе создать такую машину, которая не будет требовать предварительного подогрева готовой смеси. Сегодня машины теплого питания постепенно уходят с рынка и замещаются холодным питанием, для этого есть определенные причины. Холодная смесь является однородной и пластичной при любой температуре в отличие от разогретой. Изделия имеют достаточно точные размеры, если сравнить их с заготовкой, это составляет главные основы экструзии. В работе с холодными смесями автоматизация простая, а стоимость машины будет меньше, соответственно уменьшаются расходы по электроэнергии и затраты на воду. Это будет отдельное производство, которое никаким образом не зависит от изготовления смеси.

Экструзионные линии

Одним экструдером не справиться с работой формования изделий. Чтобы процесс проходил эффективно, используется вспомогательное оборудование. Среди основных компонентов линии можно выделить:

транспортировочную ленту;
сушилку;
экструдер;
узел калибровки и послеформовочный узел;
система охлаждения;
обрезчик и т.д.

Вулканизационному оборудованию уделяется особенное внимание, после выдавливания применяется непрерывная вулканизация. После выдавливания необходимо добавить тальк на поверхность, если смесь прозрачная применяется аэросил. Вулканизация непрерывного типа проводится при наличии жидкости или отсутствии ее. Горячий воздух применяется при отсутствии давления. Устройство горизонтального расположения подает профиль, движение приспосабливается. Для нагрева туннеля применяется электричество. Если в нем находится воздушный циркуляционный процесс горячего воздуха, теплоотдача будет выше. Циркуляция воздуха играет очень важную роль, продукты газообразования отсасываются. При оптимальных температурах толщина изделия встает на первое место. Высока производительность, если температура, циркуляция воздуха и скорость нормальные.