دستگاه اکسترودر|فرايند اکستروژن|Extrusion |دستگاه اکستروژن|Extruder|فرآيند‌هاي اكستروژن|خط توليد اکستروژن |اکسترودر|اکستروژن|روش اکستروژن|Extrusion|Extruder|توليد لوله‌هاي پلاستيكي|قالب‌گيري بادي|Blow molding| قالب‌گيري تزريقي بادي|قالب‌گيري اكستروژن بادي

فرآيند‌هاي اكستروژن - خط توليد اکستروژن - اکسترودر

مقدمه

پوشش دهي بروش اکستروژن فرآيندي است که در آن يک لايه ترموپلاستيک مذاب بر روي سطح يک فيلم، فويل، کاغذ و يا پارچه اعمال ميگردد. عملکرد و مقاومت ورق حاصله بستگي به ميزان چسبندگي فيلم مذاب و لايه زيرين دارد و عدم حصول پيوند مناسب باعث ايجاد مشکلات متعددي در فرآيند توليد و عملکرد نهايي ورق مذکور خواهد گشت. در پوشش دهي بروش اکستروژن از موادي استفاده ميشود که در محدوده دمايي 220-80 درجه سانتيگراد به مايع روان تبديل شده وبعد از خنک شدن دوباره جامد ميشوند. اين مواد %100 جامد بوده و در ساختمان آنها از حلالها و آب استفاده نميشود. با توجه به شرايط فرآيند، عمل پوشش دهي با اين روش سريع بوده و هيچگونه عوارض مخرب زيست محيطي ندارد.

مزايا و معايب :

- سازگار با محيط زيست بعلت عدم وجود حلالهاي آلي در فرآيند پوشش دهي

- قابليت ايجاد پوشش هاي نازک        

- عدم نياز به انرژي اضافي براي ايجاد واکنش هاي تکميلي يا پرش حلال يا آب

- سرعت بالاي توليد         

- تنوع مواد اوليه ترموپلاستيک       

- کوچک بودن فضاي کارگاهي موردنياز - محدوديتهاي حرارتي براي اعمال روکش در بعضي از ورقها

- احتمال تغيير خواص پوشش در اثر فرآيند اکسيداسيون   

- پايين بودن مقاومت حرارتي و شيميايي پوششها بجز در مواردي با اتصالات عرضي

- نياز به تميز نمودن ماشين آلات براي هر ورق و جنس پوشش جديد

اصول اکستروژن  پوشش دهي اکستروژنعبارت است از اعمال فيلمي از يک ماده پليمري بوسيله تزريق تخت روي ماده اي که با سرعت قابل تنظيم درحال حرکت است. فيلم پليمري حاصله يا بااستفاده از يک غلطک سرد و يا بوسيله جريان هوا خنک ميشود که دراينصورت به آن لميناسيون اکستروژني اطلاق ميگردد.

در خط پوشش دهي اکستروژني تجهيزات ذيل بکارميروند:

 - مخروطي خوراک رزين    

- اکسترودر        

- ماتريس           

- غلطک خنک کننده         

- غلطک پشتيبان  

- کلاف ساز و کلاف بازکن 

در فرآيند پوشش دهي اکستروژني  اکسترودر  گرانولهاي جامد ترموپلاستيک را بصورت مذاب يکنواخت درمي آورد و درطول آن يک مارپيچ با حرکت چرخشي مذاب را به سمت جلو حرکت ميدهد. طول و قطر اکسترودر و مارپيچ آن و نسبت اين دو بستگي به نوع ماده ترموپلاستيک دارد. ماده مذاب از يک ماتريس نهايي عبورميکند که وظيفه آن کنترل ضخامت و شکل پوشش ميباشد. ماتريسهاي مورداستفاده معمولا بصورت تخت بوده و لبه هاي آنها قابل تنظيم ميباشد. بعد از ماتريس قسمت خنک کننده قرارميگيرد که باعث ژل شدن مذاب و حفظ شکل اوليه آن ميگردد. قسمت خنک کننده معمولا جزو عوامل محدودکننده سرعت عمليات بشمارميرود. پوششهاي خشک و بدون چسبندگي بعد عبور از ماتريس بين دو غلطک قرارميگيرند که جنس يکي از آنها استيل بوده و در اثر چرخش آب خنک ميشود و غلطک ديگر با روکش لاستيک ميباشد. بالا بودن قطر غلطک خنک ساز باعث ايجاد سطح تماس بزرگ و کافي براي کاهش زمان خنک سازي پوشش ميگردد. براي پوشش دهي چسبهاي حساس به فشار از روش ساده خنک سازي با جريان هوا استفاده ميشود. فرآيند لميناسيون اکستروژني همانند موارد بالا صورت ميگيرد و تنها تفاوت آن استفاده از لايه مذاب چسب بعنوان پيوندساز بين دو لايه غيرمشابه ميباشد که در اينصورت چسبندگي به هردولايه ميتواند جزو موارد موثربشماررود.           

خواص اوليه موردنياز براي ترموپلاستيکهاي مورداستفاده در فرآيند پوشش دهي اکستروژني  عبارتند از:    

- ضريب مذاب بالا (براي نفوذ بهتر و خيس سازي کامل) 

- عدم وجود مواد افزودني   

- مقدار بهينه آنتي اکسيدانت 

- چسبندگي خوب به مواد در سرعتهاي بالاي خط توليد    

- قابليت ايجاد فيلم بصورت لايه هاي نازک      

پوششهاي مذکور در بعضي موارد بعنوان چسب و لايه اتصال در فرآيندهاي تکميلي و مونتاژ بکار ميروند و خواصي از جمله قابليت عبوردهي و يا نگهداري گازها و رطوبت و تقويت سطح و خواص مکانيکي در کاربردهاي خاص از آنها انتظارميرود.

گران فرآيندهاي لميناسيون و پوشش دهي اکستروژني ساده:           

پوشش دهي  اکستروژني  کاغذ، فيلم، فويل، منسوجات و ساير مواد را ميتوان بسادگي انجام داد. بسته بندي يکي از صنايعي است که فيلمهاي مذکور در آن کاربردهاي عمده اي دارند و کاغذهاي پوشيده با پلي اتيلن در بسته بندي مواد غذايي بصورت عام استفاده ميشوند. خاصيت حفظ آب و درزگيري حرارتي اين پوششها جزو خواص مهم آنها بشمار ميرود. فاکتورهاي عملياتي متعددي ميتوانند تأثير بسزايي در خواص چسبندگي پوششهاي اکستروژني روي مواد مختلف داشته باشند. يکي از اين موارد اکسيداسيون ميباشد که هم تأثير مثبت و هم تأثير منفي دارد که عبارتند از:      

- مثبت: اکسيداسيون پليمر مذاب باعث ايجاد گروههاي فعال در آن شده و چسبندگي را تقويت مينمايد.

- منفي: اکسيداسيون باعث ايجاد بوي نامطبوع و عدم درزگيري کامل حرارتي ميگردد.  

از ديگر عوامل موثر ميتوان به دماي  اکستروژن و فاصله بين ماتريس و تيغه پوشش دهي اشاره نمود.با افزايش دماي  اکستروژن، اکسيداسيون پليمرمذاب بيشتر شده و ويسکوزيته آن کاهش مي يابد و درنتيجه خيس شدن سطح ورق اوليه بصورت موثرتري انجام ميپذيرد. البته در اين مورد حتما بايد حداکثر دماي مجاز براي پليمر مذاب را درنظرداشت تا تأثير عکس نداشته و باعث سوختن مذاب نگردد. همچنين بهترين فاصله بين ماتريس و تيغه پوشش دهي در فرآيند اکستروژن mm 300-150 ميباشد

اغلب ورقهاي اوليه که بمنظور پوشش دهي اکستروژني بکارميروند ازجمله کاغذ، منسوجات، کارتن و... داراي

ساختمان متخلخل ميباشند که نفوذ ماده پوششي در ساختار تخلخلي آنها متواند نقش موثري در چسبندگي نهايي ايفا نمايد.

ورقهاي معمول غيرمتخلخل براي پوشش دهي اکستروژني عبارتند از فويل هاي آلومينيمي و فيلمهاي پليمري که براي اعمال پوشش حتما بايد يک سري عمليات آماده سازي اوليه روي آنها انجام پذيرد.

مطالعات گسترده اي در مورد پوشش دهي اکستروژني با استفاده از پلي اولفينها از جمله LDPE انجام گرفته است که نتيجه آن استفاده از LDPE بصورت وسيع در اين فرآيند ميباشد. باتوجه به طولاني بودن زنجيرهاي پليمري و توزيع گسترده وزن ملکولي، LDPE نشاندهنده يک تعادل مطلوب بين خواص چسبندگي در حالت مذاب و فرآيندپذيري ميباشد. همچنين نوع ساختار اين پليمر بگونه اي است که از آن ميتوان در سرعتهاي بالاي پوشش دهي هم براحتي استفاده نمود.

 امروزه از LLDPE هم براي پوشش دهياکستروژني استفاده مينمايند که داراي مقاومت مکانيکي بيشتري بوده و پايداري حرارتي آن در مقابل اکسيداسيون پائين است و بنابراين پيوند مناسبي با ورقهاي اوليه غيرمتخلخل ايجاد مينمايد. 

براي تقويت چسبندگيLDPE به فويلهاي آلومينيمي ميتوان از افزودن مواد تقويت کننده چسبندگي به رزين پايه استفاده نمود. براي مثال با افزودن کوپليمر اسيدي Nucrel AE محصول شرکت Dupont بصورت %20چسبندگي و پايداري پيوندي پوشش را تقويت مينمايند. 

 لغت اکستروژن  (Extrusion) از عبارت لاتين Extruder به معني خارج (ex) و فشار دادن (Truder) است. در اين فرآيند، پودر خشك، دانه‌ها يا پلاستيك‌هاي تقويت شده را گرم كرده و با فشار از ميان يك روزنه فرم‌دار (Orifice) عبور مي‌دهند كه در واقع همان قالب اكستروژن است.

انواع محصولات پلاستيكي اكسترود شده :

 پروفيل‌ها: مقاطع پلاستيكي شكل‌دار طويل هستند كه فرم سطح مقطع آنها گوناگون است. اينگونه قطعات معمولا به صورت افقي اكسترود مي‌شوند.

 لوله‌ها: براي توليد لوله‌هاي پلاستيكي بايد از يك قالب با سوراخ دايره‌اي (براي فرم دادن سطح خارج لوله) و يك ماندرل (براي فرم دادن سطح داخل لوله) استفاده مي‌شود.    

 ورق‌ها: طبق استاندارد ASTM،به صفحات پلاستيكي با ضخامت كمتر از 0.25mm "فيلم"و به صفحات پلاستيكي با ضخامت 0.25mm "ورق" اطلاق مي‌شود.

ورق‌ها معمولا به عنوان ماده اوليه در عمليات فرم دادن حرارتي (Thermo forming) به‌كار مي‌روند.

 اكستروژن فيلم استوانه‌اي: روش اكستروژن بادي فيلم‌هاي استوانه‌اي، يك فيلم نازك پلاستيكي به صورت استوانه‌اي بزرگ از پلاستيك مذاب اکسترودمي‌شود. بدين ترتيب يك فيلم نازك به فرم استوانه‌اي از قالب خارج مي‌شود لوله‌هاي پلاستيكي ديگر نيز به همين روش توليد مي‌شوند. فيلم استوانه‌اي نازك پس از خروج از ماتريس توسط دميدن هوا به داخل آن منبسط مي‌شود تا ضخامت فيلم به حد دلخواه برسد. لوله‌هاي دمنده هوا در خارج از فيلم نيز تعبيه مي شوند تا بادمش هوا، فيلم پلاستيكي را سرد كنند.

 پوشش دادن قطعات با  اكستروژن: كاغذ، پارچه، مقوا و فلز را مي‌توان به اين روش با مواد پلاستيكي پوشش‌دار كرد. در اين روش يك لايه نازك از پلاستيك مذاب برروي قطعه كار اصلي نشانده مي‌شود، بدون آنكه براي اين كار از چسب استفاده گردد. اين عمل با عبور قطعه كار اصلي و پوشش پلاستيكي از بين غلتك‌هايي كه آنها را به هم فشرده مي‌كند، انجام مي‌شود. البته در مواردي احتياج به چسب وجود دارد كه در اينگونه موارد قطعه كار اصلي گرم شده و چسبناك مي‌شود و سپس با پلاستيك پوشش كاري مي‌گردد.

قالب‌گيري بادي :

اين فرآيند (Blow molding) را مي‌توان در فرآيند‌هاي قالب‌گيري پلاستيك‌ها نيز طبقه‌بندي كرده زيرا در آن، ماده پلاستيكي داغ با اعمال فشار به بدنه يك قالب فرم‌دار چسبانده شده و فرم قالب را به خود مي‌گيرد. ولي از آن جهت كه در قالب‌گيري بادي، يك لوله پلاستيكي داغ به روش اكستروژن ايجاد شده و براي شكل دادن وارد قالب مي‌شود، اين روش جزء فرآيند‌هاي اكستروژن پلاستيك‌ها معرفي شده‌است.         

فرآيند قالب‌گيري بادي، شبيه به روش قالب‌گيري بطري‌ها و ديگر ظروف شيشه‌اي مشابه است كه در آن يك قطعه يا ظرف پلاستيكي تو‌خالي ساخته مي‌شود. همانطور كه گفته شد، اين روش از ساليان بسيار دور براي ساخت ظرف‌هاي شيشه‌اي رايج بوده‌است. ولي استفاده از آن براي ظروف پلاستيكي از اواخر ده? 1950 ميلادي آغاز شد. در سال 1880، دو ورقه سلولزي گرم شده در يك قالب برروي هم قرار داده شده و با اعمال هواي فشرده بين آن دو، يك اسباب بازي كودكانه ساخته مي‌شد. اين مورد شايد اولين مورد از توليد يك قطعه ترموپلاستيكي به روش قالب‌گيري بادي به شمار مي‌رود.        

در شكل..... نحو? كار نشان داده‌شده‌است. يك لوله از جنس پلاستيك مذاب به داخل محفظه قالب اكسترود مي‌شود و قالب را در اين حالت مي‌بندند. سپس هواي فشرده را به داخل لوله پلاستيكي وارد مي‌كنند تا منبسط شده و به ديواره‌هاي قالب بچسبد. پس از خنك شدن قطعه‌كار مي‌توان قالب را باز كرده و آن رااز قالب بيرون آورد.       

قالب‌گيري بادي به روش اصلي انجام مي‌شود.   

1- قالب‌گيري تزريقي بادي. 

2- قالب‌گيري اكستروژن بادي.

قالب‌گيري تزريقي بادي :

يك روش دقيق در ساخت قطعات تو خالي پلاستيكي است، به طوري كه مي‌توان ضخامت قطعه‌كار در نواحي مختلف را بخوبي كنترل كرد و همه قطعات توليدي داراي ضخامت يكساني خواهند بود.

عيب مهم اين روش اين است كه براي توليد قطعه، لازم است دو دست قالب ساخته شود، كه يكي براي توليد پيش فرم (شكل.....) و ديگري براي توليد قطعه‌كار نهايي (شكل.....). قطعه‌كار پيش فرم را گرم كرده و در قالب بادي قرار مي‌دهند. سپس هواي فشرده را به درون پيش فرم وارد مي‌كنند تا منبسط شده وبه ديواره‌هاي قالب بچسبد.

   قالب‌گيري اكستروژن بادي :

در اين روش، يك لوله از پلاستيك مذاب از بالاي  قالب اكسترود  شده و به داخل قالب وارد مي‌شود. در اين حالت دو‌نيمه قالب بسته شده و انتهاي باز لوله نيز بسته مي‌شود.

   مزيت فرآيند قالب‌گيري بادي :

1- اغلب ترموپلاستيك‌ها و بسياري از ترموست‌ها را مي‌توان در اين فرآيند به‌كار برد.  

2- هزينه قالب‌هاي اين فرآيند، كمتر از فرآيند قالب‌گيري تزريقي است.          

3- مواد پلاستيكي در قسمت اكسترودر به خوبي با هم تركيب و يكنواخت مي‌شوند.      

4- مواد پلاستيكي در قسمت  اكسترود به خوبي ذوب و نرم مي‌شوند.          

5- همانند بسياري از فرآيند قالب‌گيري ديگر، در اين روش نيز از اكسترودر به عنوان يك بخش اصلي استفاده مي‌شود.

6- طول لوله اكسترود شده، عملا مي‌تواند خيلي طويل باشد.

  عيوب فرآيند قالب‌گيري بادي :

1- گاهي اوقات لازم است از عمليات تكميلي پر هزينه‌اي در توليد قطعات استفاده شود.  

2- هزينه تامين ماشين‌آلات اصلي و جانبي بالاست.         

3- مقداري زايدات پلاستيكي در اين فرآيند توليد مي‌شود.  

4- تنوع شكل محصولات و فرم لوله  اكسترودشده محدود است.

فرآيند کواکستروژن:        

   کواکستروژن فرآيندي است که از آن براي توليد ساختارهاي چندلايه پليمري استفاده ميشود. امروزه صنايع غذايي جزو بزرگترين مصرف کنندگان ورقهاي چندلايه براي بسته بندي بشمارميروند و پتانسيل هاي بالقوه و سودآوري در ساير صنايع  بسته بندي براي استفاده از ورقهاي چندلايه پليمري  وجود دارد. در اين ورقها هرکدام از لايه هاي پليمري  داراي عملکرد و خواص جداگانه ميباشند که مجموع اين خواص براي کاربرد نهايي لازم است. براي مثال ممکن است يک لايه براي نگهداري و حفظ رطوبت و لايه ديگر براي رنگ و زيبايي و لايه اي ديگر براي افزايش مقاومت در ساختمان اين ورقها بکارروند.           

از روش کواکستروژن براي توليد فيلمهاي نرم و سخت بسته بندي استفاده ميشود. براي مثال بطري هاي سس چندلايه با اين روش توليد ميشوند. در اينورقها از فيلمهاي پلي اتيلن و پلي پروپيلن براي ايجاد مقاومت و از فيلم هاي EVOH بعنوان لايه حائل استفاده ميشود.

سه عامل اساسي موثر در ميزان چسبندگي فرآيند  کواکستروژن  عبارتند از:     

1- رئولوژي پليمر

2- نيروهاي بين سطحي     

3- خواص مکانيکي چسب  

برچسب ها :فرآيند‌هاي اكستروژن، خط توليد اکستروژن ، اکسترودر، اکستروژن،روش اکستروژن،Extrusion،Extruder، توليد لوله‌هاي پلاستيكي،قالب‌گيري بادي،Blow molding، قالب‌گيري تزريقي بادي،قالب‌گيري اكستروژن بادي،دستگاه اکسترودر|فرايند اکستروژن|Extrusion |دستگاه اکستروژن|Extruder

خط تولید  ، خدمات فنی و مهندسی ،کارخانه تولید ،خط تولید لوله پنج لایه pex،خط تولید لوله پکس ،محصولات پلیمری ،صنعت پلیمر ، محصولات لاستیک و پلاستیک ، ماشین آلات تولید ،راه اندازی کارخانه ، نصب و راه اندازی خط تولید ، مشاوره صنعتی ، مشاوره تولیدی ،سرمایه گذاری صنعتی و تولیدی ، طرح توجیهی ، پروژه صنعتی ، سازنده خط تولید ،سازنده ماشین آلات ،اکسترود تولید ،سازنده اکسترودر تولید ،اکستروژن ،سازنده_دستگاه تولید لوله پنج لایه ،پلیمر ،تکنولوژی تولید ،فرآیند تولید ،تجهیزات صنعتی،

خط توليد پروفيل در و پنجره upvc، خط توليد داکت برق، خط توليد پنل ديوارپوش ، پانل ديواري و سقف کاذب pvc، خط توليد لوله پليکا PVC، خط توليد لوله تک لايه PEX ،خط توليد لوله پنج لايه کامپوزيت آلومينيوم و پکس  PEX AL PEX، خط توليد لوله يک لايه وچند لايه پلي اتيلن و پلي پروپيلن و پکس PP,PE,PEX، دستگاه لمينيت پانل، دستگاه هات استمپ پانل PVc خط UV ، هاي لايت يا براق پانل

,p production line FIVE LAYER PIPE ,PEX FIVE LAYER PIPE ,PIPING_PEX ,TUBE PEX ,PEX piping, ,PEX_AL_PEX ,PEX PIPE ,PEX_TUBE,production line ,PRODUCTION LINE POLYMER ,Trading Company, ,Production plan ,Industrial design ,Production Project ,Industrial project ,Technical Services ,Engineering services ,production technology ,Production Process ,Industrial equipment ,Machinery, ,Machine ,Setup Factory ,Installation production line Industry,Extrude,extrusion ,Industrial, ,Manufacturer production line, Manufacturer machines and machinery, #pex_pipe_production_line,

,Pex pipe machinery, Pex pipe machine, FIVE LAYER PIPE , ، PIPE PEX-AL-PEX ، pex five layer pipe production line, pex piping production machine  pex pipe، pex tube machinery، PEX tubing، PIPE MANUFACTURE pex-al-pex-pipe-five-layer-production-line-machinery-machine- piping-tubing-tube-ManufacturerEX-AL-PEX PIPE production machine|pex five layer pipe production line| piping machinery| tube tube|PEX tubing| tubing MANUFACTURE FIVE LAYER PIPE , , PERT ، PIPE PEX-AL-PEX ،pex pipe , pex five layer pipe production line, pex pipe production line  pex، pex piping ، pex pipe mashinery، PEX PIPE MACHINE،PEX AL PEX PIPE

خط توليد لوله پنج لايه و تک لایه آلومینیوم و پکس pex ، ماشین آلات توليد لوله پنج لایه و تک لایه پکس PEX ، دستگاه تولید لوله هاي پنج لايه ، کارخانه تولید لوله پنج لایه PEX ، خط تولید لوله تک لایه PEX , PERT خط-تولید-دستگاه-لوله-پنج-لایه-پکس-آلومینیومخط توليد لوله پنج لايه و تک لایه کامپوزیت آلومینیوم و پکس pex ، ماشین آلات توليد لوله پنج لایه و تک لایه پکس PEX ، دستگاه تولید لوله هاي پنج لايه ، کارخانه تولید لوله پلي اتيلن PEX ،