Un cop un polímer s'ha fos, barrejat i pressuritzat en una extrusora, es bombeja a través d'una matriu d'extrusió per a la formació contínua (després del refredament i la solidificació) en un producte final.Els tipus de matriu més comuns són plans, anulars i de perfil.Els productes fabricats per extrusió inclouen canonades, tubs, recobriment de filferro, ampolles de plàstic, films i làmines de plàstic, bosses de plàstic, recobriments per a paper i làmines, Ž bres, Ž laments, fils, cintes i una àmplia gamma de perfils.
L'extrusió de polímers a través de matrius té certes similituds amb l'extrusió en calent de metalls. No obstant això, també hi ha diferències significatives.En l'extrusió metàl·lica, el material és empès cap endavant per un ariet, mentre que en l'extrusió de polímers el material és subministrat contínuament per un cargol giratori.En l'extrusió de metalls en calent, les temperatures oscil·len entre els 340 °C per al magnesi i els 1325 °C per a l'acer, i les pressions corresponents oscil·len entre els 35 i els 700 MPa. anar molt per sobre de 50 MPa a la punta del cargol.L'extrusió de polímers en fase sòlida s'ha desenvolupat per a la producció de determinats productes d'alta resistència. A baixes temperatures, l'orientació molecular impartida pel forçament del material a través de la matriu de conformació roman a l'extrudat.L'extrusió de polímers en estat sòlid té certes similituds amb l'extrusió en fred de metalls.
L'extrusió de pel·lícula bufada és el procés més important per a la producció de Žfilms prims de plàstic a partir de polietilès. El polímer fos s'extrudeix a través d'una matriu anular (normalment de construcció de mandril espiral) per formar un tub de paret prima que s'estira simultàniament axialment i s'expandeix radialment.En la majoria dels casos, la bombolla de pel·lícula bufada es forma verticalment cap amunt.El diàmetre màxim de la bombolla sol ser d'1,2 a 4 vegades més gran que el diàmetre de la matriu.La fusió calenta es refreda mitjançant corrents anulars d'aire d'alta velocitat procedents dels anells d'aire externs i, ocasionalment, també dels distribuïdors d'aire interns.La pel·lícula solidificada passa per un marc que pessiga la part superior de la bombolla i és agafada per rodets.Amb aquest procés també es produeixen pel·lícules Ž coextruïdes amb 3 – 8 capes (de vegades fins a 11) per utilitzar-les en envasos d'aliments.
L'extrusió de pel·lícules i làmines de fosa consisteix a extruir un polímer a través d'una matriu amb una obertura àmplia (fins a 10 m), sobre un corró o corrons d'acer refrigerats que apaguen i solidifiquen el material fos.La pel·lícula es defineix generalment com un producte més prim de 0,25 mm, mentre que la làmina és més gruixuda.La majoria de matrius planes tenen dissenys de ranures en T o penjadors, que contenen un col·lector per estendre el polímer que flueix a través de l'amplada de la matriu, seguits aigües avall alternant ranures estretes i obertes per crear la distribució del flux i la caiguda de pressió desitjades.La majoria de les línies de pel·lícula de fosa que es fabriquen avui en dia són línies de coextrusió, que combinen capes de fins a set extrusores en el producte mitjançant matrius de múltiples col·lectors o matrius de col·lector únic amb l'ajut de blocs d'alimentació.
En l'extrusió de pel·lícules, les velocitats de cisalla als llavis de la matriu solen ser de ~103 s21.Quan la tensió de tall de la paret supera un cert valor (generalment 0,14 MPa en els articles de recerca, més alt a la indústria amb l'ajuda d'additius), la superfície de l'extrusat perd la seva brillantor a causa del fenomen de fractura de la pell de tauró. La pell de tauró es pot descriure com una seqüència de crestes. visible a ull nu, perpendicular a la direcció del flux.
L'extrusió de canonades i tubs consisteix a bombejar un polímer fos a través d'una anul·lar, seguint la qual cosa el producte extruït, mentre s'estira, passa per un calibrador al buit on assoleix les seves dimensions finals.A continuació, es refreda per aspersió o immersió i es talla a longituds fixes.Amb aquest procés es fabriquen tubs de diàmetre de fins a 2 m o més, i tubs amb diàmetres des de 10 mm fins a menys d'1 mm.Les matrius anulars solen ser de disseny d'aranya o mandril espiral.
En els processos de recobriment de filferro i cable, els cables individuals o conjunts de filferro s'estiren a una velocitat molt alta a través d'una matriu de creu, en angle recte amb l'eix de l'extrusora.En l'extrusió d'alta pressió, el polímer fos es troba amb el filferro o cable abans de la sortida de la matriu, per exemple, aïllant els cables individuals.En l'extrusió a baixa pressió, la massa fosa es troba amb el cable després de la sortida de la matriu, per exemple, encamisat de conjunts de cables aïllats.En aquest procés es troben freqüentment velocitats de cisalla molt elevades (fins a 106 s2 1 ) i s'utilitzen resines de baixa viscositat.
L'extrusió de perfil és un procés de fabricació utilitzat per a productes de secció transversal constant.Aquests poden variar des de formes simples fins a perfils molt complexos amb múltiples càmeres i Ždits.Els exemples van des de motllures de marcs, fins a retalls d'automòbils, fins a vores per a taules, fins a lineals de finestres.Els materials extruïts es classifiquen (aproximadament) com a rígids o fiexibles.La línia típica d'extrusió de perfil consisteix en una extrusora que bombeja un polímer a través d'una matriu de perfil, seguida d'un dipòsit o calibrador de dimensionament, abeuradors de refrigeració addicionals, un extractor i un dispositiu de tall.El disseny de matrius de perfil requereix una experiència i paciència considerables. Les limitacions de sortida en l'extrusió de perfils es troben a causa de la pell de tauró (per a productes prims produïts a partir de polímers d'alta viscositat) o la capacitat de refredar productes de paret gruixuda.L'extrusió de tubs i perfils de polímer és similar a l'extrusió en calent de metalls per a la producció de formes buides contínues d'objectes semblants a barres.No obstant això, el modelatge matemàtic d'aquests processos per als metalls es basa principalment en hipòtesis de flux elàstic – plàstic.
En la filatura en fosa, el polímer fos flueix a través de nombrosos capil·lars en una filera (fins a 1000).El polímer es lliura a pressió mitjançant una bomba d'engranatges per a una dosificació precisa, després de passar per un Ž ltre que segueix l'extrusora.En sortir dels capil·lars, els Ž laments s'atenuen fins al diàmetre desitjat. Per a la producció de Žfibres molt fines, s'utilitza el procés de bufat en fusió.En aquest procés les Ž bres són atenuades per la força d'arrossegament exercida per un raig d'aire a gran velocitat.
Hora de publicació: 19-abril-2017