GENEL BAKIŞ
Levha ekstrüzyonu, TP malzemelerini ısı ve basınç kombinasyonuyla rulo veya levha stoğuna dönüştürür. Ekstrüder plastiği plastikleştirir ve bir kalıptan pompalar ve levha hattında aşağı doğru devam eder. Levha veya levhalama terimleri normalde düz bir plastiği tanımlar
{{0}}.25mm veya daha kalın ürün. Bazı endüstriler film ve levha arasındaki sınır çizgisi olarak 0.l0mm kullanır. Genişlikler en az 3m'ye (loft) kadar olabilir.
Levha ekstrüzyon teknolojisi, tek katmanlı ürünlerin yanı sıra daha karmaşık koekstrüde veya çok katmanlı mühendislik ürünleri de üretebilmektedir.
Bir ekstrüzyon levha hattı, uygun şekilde kontrol edilen bir hat içerir
ekstruder, levha kalıbı, sıcaklık kontrollü (bireysel)
ısıtmalı veya soğutmalı) üç silindirli istif (stand) parlatma, alma ekipmanı [ölçer monitörleri ve kontrolleri kenar düzelticiler, antistatik cihazlar, hava soğutucular, soğutma tünelleri, konveyörler, kesiciler, çekme veya sıkıştırma silindirleri, gergi silindirleri ve/veya çapraz kesme cihazları gibi] ve bir (taret) sarma veya istifleme ekipmanı. Bu hatlar için verim kapasiteleri en az 400-1100 kg/saat olabilir.
PLASTİK MATERYALLER
Birçok farklı esnekten sert termoplastik şeffaf veya renkli levhalara ekstrüde edilebilir. Bunlara ABS, AN, PA, PET, PETG, PMMA, PC, PE, PP, PS, PUR ve PVC dahildir.
PET işleme
Bir PET (polietilen tereftalat) plastiğini bir ekstrüder levha hattından geçirmek temelde yüksek derecede karmaşıklık gerektirmez. Çoğu PET levha hattı standart ayrı kontrol cihazlarıyla düzenlenebilir.
Hat boyunca sıcaklık plastiğin erime noktasının üzerinde tutulmalıdır. PET ile ters bir ısı profili kullanılır. Ekstrüderin besleme boğazından namlu ucuna kadar en yüksek 316-260 derece (600-500 derece Fahrenheit) olabilir. Bunlar hızlı erime elde etmek için ilk iki ısıtma bölgesinde çalıştırılır. Kalıp çıkışı 300-260 derece (570-500 derece Fahrenheit) arasında değişir. İlk iki bölge yeterince sıcak değilse sonuç dalgalanma olacaktır. Erime sıcaklığının çok yüksek olması IV bozulmasına neden olur.
PET'in geleneksel levha ekstrüzyon ekipmanında ekstrüde edilmesi, çok dikkatli bir şekilde önceden kurutulması şartıyla zor değildir. Bunun nedeni, içerdiği az miktardaki nemin erimiş plastikle reaksiyona girerek moleküler ağırlık ve fiziksel özelliklerde kayba yol açmasıdır. PET'i kurutmak oldukça karmaşık ve maliyetli olabilir.
PVC işleme
Poli(vinilklorür) PVC, tokluğu ve esnekliği nedeniyle geleneksel malzemelere göre avantajlara sahiptir. PVC ayrıca kolay işlenebilir ve düşük maliyetli bir malzemedir. İşleme sırasında PVC, nispeten maliyetli malzeme gerektirir. İşleme sırasında PVC, örneğin kağıt ve metalin üretimine kıyasla nispeten daha az enerji gerektirir. Fiziksel ve direnç özellikleri PVC'yi birçok uygulama için bir ikame haline getirir. Bazı PVC ürünleri için, mukavemet ve tokluk gibi mekanik özellikler yetersizdir.
PVC'nin termal kararlılığı tamamen sıcaklığa ve ekstrüderde kalma süresine bağlıdır. PVC bileşikleri genellikle 190-195 derecelik bir erime sıcaklığı gerektirir. Erime sıcaklığı, PVC ürünlerinde mükemmel fiziksel özellikler geliştirmek için gereklidir. Basitleştirilmiş ekipman, işlemi kesintiye uğratmadan uzun bir çalışma sağlar. Sıcaklıkta küçük bir artış, daha iyi çıktı ve erime düzgünlüğü sağlayacaktır. Uygun kararlılık ve yağlayıcılar olmadan daha yüksek işleme sıcaklığı, daha erken bozulmaya yol açabilir.
Sac kalınlığının düzgünlüğünü korumak çok önemlidir. Sac kalınlığı, kalıptan gelen akışı ayarlayarak veya silindirler arasındaki boşluğu ayarlayarak kontrol edilir. En iyi yüzeye ve hızlı soğumaya sahip olmak için silindirlerin sıcaklığı dengelenmelidir. En iyi yüzeye ve hızlı soğumaya sahip olmak için silindirlerin sıcaklığı dengelenmelidir. Kalıntı gerilim. Kullanılan silindir sıcaklıkları 50–90 derecedir.
Hat bileşenleri
Levha ekstrüzyon hatlarının farklı ve önemli bileşenleri kalıpları takip eder. Hattın başlangıcındaki (yukarı akış) uygunsuz malzeme taşıma ekipmanı hattın çalışmasını kısıtlayabileceği veya hasar verebileceği gibi, aşağı akış ekipmanı için de aynı şey geçerlidir. Birbirleriyle düzgün şekilde hizalanmış ve arayüzlenmiş farklı ekipman bileşenleri gereklidir.
Yarık kalıptan gelen sıcak eriyik genellikle acil durumlarda silindirler arasındaki boşluğun açıldığı hızlı etkili emniyet serbest bırakmalarla donatılmış üç silindirli bir istife yönlendirilir. Ekstrüdat kalıptan çıkarken sıcak ve yarı erimiş halde olduğu için desteklenmesi gerekir. Destek neredeyse hemen silindir standı tarafından sağlanır. 20-76 cm (8-30in)] gibi farklı çaplı parlatma silindirleri kullanılır; daha büyük silindirler daha yüksek çıktı oranlarıyla işleme avantajları sağlar.
Rulolar, levhaya yüzey kaplaması vermek için kabartılabilir. Aydınlatma endüstrisi için prizmatikler, bagaj, panel ve dekoratif kaplamalar için damarlı yüzeyler vb. gibi belirli desenler veya dokular sağlayabilirler. Kabartma, levha (ayrıca profiller vb.) ekstrüzyonu sırasında çıktıda çok az veya hiç azalma olmadan sürekli olarak yapılabilir. Kullanılan desene ve plastiğe bağlı olarak, yüzey izlenimlerinin geri kazanılmasını önlemek için kabartma rulosunda 50 derece (125 derece F) gibi normalden daha soğuk rulo sıcaklıkları kullanılır. Levhanın kalitesi, istiflenmiş ruloların yüzey kalitesiyle doğrudan ilgilidir. Bu nedenle, krom kaplamalı
Genellikle iyi parlaklık için 76-15Onm (3-6μin) yüzeye kadar zımparalanmış rulolar istenir.
Çift kabuklu silindirlerden geçen su ve yağ hacmi, soğutma ve sıcaklık kontrolü açısından önemli bir husustur.
Rulo standının soğutma kapasitesi, ekstrüderden çıkan ekstrüdat miktarına uygun olmalıdır.
Stok sıcaklığı, sac kalınlığı ve doğrusal hareket hızı, rulo çapını optimize etmek için önemlidir. Örneğin, 11,4 cm (4,5 inç) vidalı ekstrüder sac hattı kullanılarak 365 kg/saat (8001b/saat) hızında ABS işlenirken, 30 cm (12 inç) çapında rulolar kullanmak yeterli olacaktır. 910 kg/saat (20001b/saat) üzerindeki hızlarda, ruloların çapı 60 ila 70 cm (24 ila 30 inç) arasında değişebilir. Genellikle ruloların çok büyük olması bir sorun değildir çünkü rulo sıcaklıkları yükselebilir.
Üç rulo standı, farklı plastik malzeme gereksinimlerini ve istenen yüzey kaplamalarını karşılamak için farklı pozisyonlarda olabilir.
Birçok farklı katman kullanılarak koekstrüde veya lamine edilmiş malzeme ekstrüde edilebilir. Buna karşılık, koekstrüde edilmiş eriyik, levhalar üretmek için üç silindirli istife yönlendirilebilir.
Üç rulo yığını kullanılarak lamine levha ürünleri de yapılabilir. Bu durumda, bir film veya herhangi bir ağ malzemesi, yığının üstünde desteklenen bir rulodan (ödeme istasyonu) çözülür (Şekil 9.19 ve 9.20). Film, ekstrüder kalıbından çıkan erimiş ağ ile birlikte sıkıştırmaya beslenir. Film, levhaya bağlanır ve özel yüzey özelliklerini aktarır
Çekme rulosu
Hat boyunca ilerleyen bir dizi çekme silindiri (genellikle kauçukla kaplıdır) levhayı son soğutma silindirinden alıp soğutma konveyörü boyunca hareket ettirir
son soğutma silindirinden ve soğutma konveyörü boyunca
çekme silindirlerinden daha hızlıdır. Bu hız ayarlamaları kurulum sırasında kritik öneme sahiptir. Bu eylem, soğutma işlemi sırasında sacı düz ve gergin tutar. Çekme silindirleri sacın hareket etmesini sağlar ve onu hattın sonuna kadar besler. Hiçbir soğutma veya şekillendirme sağlamazlar.
Kesme ve kesme
Çekme silindirlerinin yukarısında, kesme bıçakları kullanılır. Bunlar, levhanın her iki tarafını da kenar kesme ve gerektiğinde özel olarak tasarlanmış jilet kesiciler kullanarak levhayı birden fazla genişliğe kesme olanağı sağlar.
Süreç kontrolü
Tüm hat için merkezi bir mikroişlemci kontrolü kullanılabilir. Önceden programlanmış, levha ekstrüzyon hattının hassas, tekrarlanabilir, merkezi kontrolünü sağlayan bir yazılım mevcuttur. Kontrol ekranı, hattaki ekipmanı ayarlamak ve ince ayar yapmak için gereken bilgileri sağlayacaktır. Her bir işlemin ayarlarını değiştirmek ve bunları birbiriyle ilişkilendirmek için kolay bir yaklaşım sağlar.
Hat sonunda, tekerlekler üzerindeki ekipman kullanılarak kalın levhalar, çıkarma yoluna uyacak şekilde uzunluklarına göre kesilebilir. Kırılgandan kırılgan olmayana kadar çeşitli plastik levhaları işlemek için farklı kesici tipleri vardır. Levhayı düzgün bir şekilde kesmek ve levhada titreşim izlerini önlemek için tasarlanmıştır. 8 mm'ye (0.30 inç) kadar kalınlıklar genellikle kesilir ancak bu, plastiğin kesme özelliklerine bağlıdır.
KESME KALIBI
Kalıbın belirgin işlevi, ekstrüdatın şeklini kontrol etmektir. Anahtar kelime kontroldür. Bu eylemi gerçekleştirmek için, ekstrüderin eritilmiş malzemeyi kalıba sabit bir sıcaklık, basınç ve çıkış hızında iletmesi gerekir.
Kalıp seçimi, istenilen sacın kalitesine göre değişmektedir.
Örnek olarak, PS işlenirken eriyik, sabit çaplı veya konik manifoldlara sahip kalıplardan geçirilebilir. ABS ile, esnek dudaklı ve minimum bekleme süresine sahip askılar gibi aerodinamik manifold kalıpları kullanılır. ABS, PS'den daha viskoz olduğundan, ABS kalıbı 120mm (4,5 inç) ekstrüder için {{0}}MPa (1500-32OOpsi) basınçlarında çalışacak şekilde yapılandırılmalıdır. PS ile daha düşük basınçlar kullanılır. PC gibi daha yüksek viskoziteli plastiklerde, iç basınçlar kalıpların daha güçlü olmasını gerektirir, böylece işleme sırasında kalıp sapması olmaz. PC için kalıplar 28-42MPa (4000-6OOPS) basınçlara dayanmalıdır. İnce levhalar işlendiğinde daha yüksek basınçlar bile üretilebilir. Kalıplar, muhtemelen 0,8 mm'den (0,030 inç) daha az olan çok dar kalıp boşluğu ayarları gerektirir.
UYGULAMALAR
Bu levhaların farklı yapıları, farklı ürünler için farklı performans avantajları sağlar. Performanslar şunları içerir: (1) sert, parlak olmayan, daha ucuz alt tabaka üzerinde yüksek parlaklıkta pahalı katman;
(2) genellikle pahalı olan, hava koşullarına dayanıklı, sağlam, daha az pahalı ve hava koşullarına dayanıklı bir alt tabakanın üzerine uygulanan ince katman;
(3) sağlam, düşük maliyetli bir alt tabaka üzerinde düşük parlaklıkta tabaka;
(4) sert, daha az pahalı bir alt tabakanın üzerine ince, pahalı dekoratif (ahşap doku, mermer, vb.) tabaka;
(5) sağlam ve güçlü bir alt tabaka üzerinde buhar bariyeri;
(6) daha ucuz bir alt tabaka üzerinde kimyasal dirençli tabaka;
(7) uygun maliyetli, sağlam bir alt tabaka üzerinde yumuşak dokunuşlu katman;
(8) renklendirilmemiş daha ucuz bir alt tabakanın üzerine doğru şekilde renklendirilmiş bir kapak;
(9) farklı kaplamalara sahip geri dönüştürülmüş plastikten bir çekirdeğe sahip levha; ve
(10) diğerleri.
PP içi boş levha ekstrüzyon hattı
SPC Mermer levha ekstrüzyon hattı