플라스틱 압출 은 원료 플라스틱 을 녹여 연속 프로파일로 만드는 대량 생산 공정입니다 . 압출 성형 은 파이프 / 튜브, 웨더 스트립 , 펜싱, 데크 난간 , 창틀 , 플라스틱 필름 및 쉬트, 열가소성 코팅 및 와이어 절연과 같은 제품을 생산합니다 .
이 공정은 플라스틱 물질 (펠렛, 과립, 플레이크 또는 분말)을 호퍼로부터 압출기의 배럴로 공급함으로써 시작된다. 재료는 회전 나사에 의해 생성 된 기계적 에너지와 배럴을 따라 배열 된 히터에 의해 점차적으로 녹습니다. 그런 다음 용융 된 폴리머를 다이에 넣고 폴리머를 냉각 중에 경화되는 형태로 만듭니다.
역사
파이프 압출
현대 압출기의 첫 번째 전구 물질은 19 세기 초에 개발되었습니다. 1820 년 토마스 핸콕 (Thomas Hancock)은 가공 된 고무 스크랩을 되찾기 위해 고안된 고무 "咀 수기 (masticator)"를 발명했으며, 1836 년 에드윈 채피 (Edwin Chaffee)는 첨가제를 고무 에 혼합하는 2 롤러 기계를 개발했습니다 . 첫 번째 열가소성 압출재는 독일의 함부르크 에있는 Paul Troester와 그의 아내 Ashley Gershoff에 의해 1935 년에 있었습니다. LMP의 Roberto Colombo 직후 이탈리아에서 최초의 2 축 스크류 압출기를 개발했습니다.
방법
플라스틱의 압출에서, 원료 화합물 재료는 일반적으로 상부 장착 호퍼 로부터 압출기의 배럴로 공급되는 중력 인 nurdles (작은 비드, 흔히 수지라고 불리는) 의 형태로 존재 합니다. 착색제 및 UV 억제제 (액체 또는 펠릿 형태)와 같은 첨가제가 종종 사용되며 호퍼에 도착하기 전에 수지에 혼합 될 수 있습니다. 이 공정은 압출기 기술의 관점에서 플라스틱 사출 성형 과 많은 공통점이 있지만 일반적으로 연속 공정이라는 점에서 다릅니다. Pultrusion 은 연속 길이로 많은 유사한 프로파일을 제공 할 수 있지만 일반적으로 보강재를 추가하여 다이를 통해 폴리머 용융물을 압출하는 대신 다이에서 최종 제품을 당겨서 얻을 수 있습니다.
재료는 피드 스 로트 (배럴 후면 근처의 입구)를 통해 들어가고 나사와 접촉합니다. 회전하는 나사 (일반적으로 120 rpm으로 회전)는 플라스틱 구슬을 가열 된 배럴 안으로 밀어 넣습니다. 원하는 압출 온도는 점성 가열 및 다른 효과로 인해 배럴의 설정 온도와 거의 동일하지 않습니다. 대부분의 프로세스에서 3 개 이상의 독립적 인 PID 제어 히터 영역이 후면 (플라스틱이 들어있는 부분)에서 전면까지 배럴 온도를 점차적으로 높이는 배럴에 대한 가열 프로파일이 설정됩니다 . 이것은 플라스틱 비드가 배럴을 통해 밀려 나면서 점차적으로 녹을 수 있으며 과열로 인해 폴리머가 분해 될 위험이 있습니다.
여분의 열은 배럴 내부에서 발생하는 격렬한 압력과 마찰에 의해 발생합니다. 실제로, 압출 라인이 특정 재료를 충분히 빠르게 작동시키는 경우 히터를 차단하고 용융 온도를 배럴 내부의 압력과 마찰만으로 유지할 수 있습니다. 대부분의 압출기에서 너무 많은 열이 발생하면 냉각 팬이 온도를 설정 값 이하로 유지합니다. 강제 공기 냉각이 충분하지 않은 것으로 판명되면 캐스팅 인 냉각 재킷이 사용됩니다.
플라스틱 압출기는 부품을 보여주기 위해 반으로 자른다.
배럴 전면에서 용융 플라스틱은 스크류를 떠나 스크린 팩을 통해 이동하여 용융물의 오염 물질을 제거합니다. 스크린은이 지점의 압력이 5,000 psi (34 MPa )를 초과 할 수 있으므로 차단기 플레이트 (구멍이 뚫린 구멍이 많은 두꺼운 금속 퍽)로 보강됩니다 . 스크린 팩 / 차단기 플레이트 어셈블리는 또한 배럴에 역압 을 생성하는 역할을 합니다. 균일 한 용융과 고분자의 적절한 혼합 및 생성되는 압력의 양은 스크린 팩 구성 (스크린 수, 와이어 직조 크기 및 기타 매개 변수)을 변경하여 "조정할"수 있습니다. 이 차단기 플레이트와 스크린 팩 조합은 또한 용융 된 플라스틱의 "회전 메모리"를 제거하여 대신 "세로 메모리"를 생성합니다.
차단기 플레이트를 통과 한 후 용융 플라스틱이 다이에 들어갑니다. 다이는 최종 제품의 프로파일을 제공하며 용융 된 플라스틱이 원통형 프로파일에서 제품의 프로파일 형상으로 균등하게 흐르도록 설계되어야합니다. 이 단계에서 고르지 않은 흐름은 냉각시 뒤틀림을 일으킬 수있는 프로파일의 특정 지점에서 원하지 않는 잔류 응력을 갖는 제품을 생성 할 수 있습니다. 연속 된 프로파일로 제한된 다양한 모양을 만들 수 있습니다.
이제 제품을 냉각해야하며 이는 일반적으로 압출 물을 수조를 통해 당김으로써 달성됩니다. 플라스틱은 매우 좋은 단열재이므로 신속하게 냉각하기 어렵습니다. 강철에 비해 플라스틱은 열을 2,000 회 이상 느리게 전도합니다. 튜브 또는 파이프 압출 라인에서는 밀봉 된 수조가 신중하게 제어 된 진공에 의해 작동되어 새로 형성된 여전히 용융 된 튜브 또는 파이프가 붕괴되지 않도록합니다. 플라스틱 시트와 같은 제품의 경우, 냉각 롤 세트를 통해 당겨 냉각됩니다. 필름 및 매우 얇은 판재의 경우, 공기 냉각은 취입 필름 압출에서와 같이 초기 냉각 단계로서 효과적 일 수 있습니다.
플라스틱 압출기는 또한 세척, 분류 및 / 또는 블렌딩 후에 재생 플라스틱 폐기물 또는 기타 원료 를 재 처리하는 데 광범위하게 사용됩니다 . 이 물질은 통상적으로 비드 또는 펠렛 스톡에 잘게 자르기에 적합한 필라멘트로 압출되어 추가 가공을위한 전구체로 사용됩니다.
계속 될...
