Was ist Extrusionsformen?
Beim Extrusionsformen, in der Kunststoffverarbeitung auch Extrusion genannt, wird hydraulischer Druck genutzt, um Material durch eine Form zu drücken und so kontinuierliche Abschnitte unterschiedlicher Form zu erzeugen. Bei diesem Prozess wird das Material erhitzt, während es von einer Schnecke durch ein Fass geschoben wird, wodurch kontinuierliche Profile oder Halbprodukte entstehen. Das Extrusionsformen, eine frühe Technologie in der Polymerverarbeitung, hat sich in den letzten 100 Jahren zu einem hocheffizienten, kontinuierlichen und kostengünstigen Verfahren mit breiter Anwendbarkeit entwickelt. Aufgrund seiner Anpassungsfähigkeit, hohen Produktionsraten und Vielseitigkeit ist es heute das am weitesten verbreitete Umformverfahren in der Polymerverarbeitungsindustrie.
Grundlegende Prozesse beim Extrusionsformen
1. Füttern
Das Kunststoffmaterial wird dem Trichter zugeführt und gelangt durch die Schwerkraft oder mit Hilfe einer Zuführvorrichtung in die Schneckenkanäle und gelangt in Richtung des Düsenkopfs.
2. Beförderung
Wenn der Kunststoff in den Schraubenkanal gelangt, bewegt er sich mit jeder Schraubendrehung vorwärts. Die tatsächliche Fördergeschwindigkeit hängt von den Reibungskoeffizienten des Kunststoffs gegenüber Zylinder und Schnecke ab. Eine höhere Reibung mit dem Zylinder oder eine geringere Reibung mit der Schraube erhöht die Vorwärtsbewegung des Kunststoffs.
3. Komprimierung
Die Kompression ist beim Extrusionsformen von entscheidender Bedeutung. Kunststoff ist ein schlechter Wärmeleiter und Lücken zwischen den Partikeln können die Wärmeübertragung behindern und die Schmelzgeschwindigkeit beeinflussen. Die Kompression trägt dazu bei, Gase aus dem Material auszutreiben, Fehler zu verhindern und die Produktdichte durch Aufrechterhaltung eines hohen Systemdrucks sicherzustellen.
4. Schmelzen
Bei steigendem Druck berührt und reibt der bewegte feste Kunststoff die erhitzte Zylinderwand und bildet einen dünnen Schmelzefilm. Dieser Film wird von der Schnecke bei ihrer Bewegung abgestreift, sammelt sich vor den Schneckengängen an und bildet ein Schmelzbad.
5. Mischen
Unter hohem Druck wird das Feststoffmaterial zu einem dichten Pfropfen verdichtet. Die Vermischung findet nur zwischen Schichten geschmolzenen Materials statt, nicht innerhalb des festen Pfropfens.
6. Anstrengend
Die Belüftung ist unerlässlich, um beim Extrusionsprozess entstehende Gase und Dämpfe zu entfernen. Eine ordnungsgemäße Entlüftung gewährleistet die Qualität des Endprodukts, indem sie Hohlräume und Defekte verhindert.
Vorteile des Extrusionsformens
Einfache Ausrüstung mit geringer Investition: Die Maschinen für das Extrusionsformen sind unkompliziert und kostengünstig.
Kontinuierliche Produktion mit hoher Effizienz: Extrusion ermöglicht eine kontinuierliche Produktion und steigert die Effizienz.
Hoher Automatisierungsgrad: Automatisierung reduziert die Arbeitsintensität und erhöht die Präzision.
Einfache Bedienung und Prozesskontrolle: Der Prozess ist benutzerfreundlich und überschaubar.
Gleichmäßige und qualitativ hochwertige Produkte: Der Extrusionsprozess erzeugt gleichmäßige und dichte Produkte.
Breite Materialkompatibilität: Die meisten Thermoplaste und einige duroplastische Materialien können verwendet werden.
Vielseitige Anwendungen: Extrusionsformen ist für verschiedene Produkte geeignet und somit ein multifunktionales Verfahren.
Kompakte Produktionslinien: Der Prozess benötigt nur minimalen Platz und sorgt für eine saubere Produktionsumgebung.
Wichtige Überlegungen beim Extrusionsformen
Prüfungen vor der Inbetriebnahme: Überprüfen Sie den Zylinder, den Trichter und die Befestigungselemente und stellen Sie sicher, dass alle Komponenten sicher sind. Schmieren Sie das Gerät nach Bedarf und reinigen Sie es.
Niedriggeschwindigkeitsstart: Betreiben Sie die Schnecke zunächst mit niedriger Geschwindigkeit und achten Sie auf Unregelmäßigkeiten in der Motorleistung oder im Geräusch.
Kurze Leerlaufversuche: Begrenzen Sie die Probeläufe der Schnecken auf 30 Minuten, bevor Sie Produktionsformen anbringen, und schmieren Sie die Formbolzen, um das Entfernen zu erleichtern.
Stufenweise Zuführung: Beginnen Sie mit einer niedrigen Schneckengeschwindigkeit und führen Sie das Material gleichmäßig zu. Achten Sie dabei auf etwaige Schwankungen im Motorstrom.
Temperaturüberwachung: Überprüfen Sie kontinuierlich die Lagertemperaturen und stellen Sie sicher, dass während des Betriebs kein direkter Kontakt mit beweglichen Teilen besteht.
Lösungen für die Oberflächenrauheit: Erhöhen Sie die Temperatur, passen Sie die Schneckengeschwindigkeit an, tauschen Sie Filter aus und verwenden Sie geeignete Trocknungsmittel, um Oberflächenfehler zu vermeiden.
Verhinderung von Ablagerungen: Reduzieren Sie den Schmierstoffverbrauch, verbessern Sie die Materialeigenschaften oder wenden Sie Teflonbeschichtungen an, um Ablagerungen zu reduzieren.
Aufrechterhaltung einer stabilen Ausgabe: Behandeln Sie Schwankungen, indem Sie die Bedingungen anpassen, unterschiedliche Schneckenformen verwenden und Temperaturschwankungen kontrollieren, um eine gleichmäßige Extrusion sicherzustellen.
Anwendungen des Extrusionsformens
Kunststoff-Extrusionsprofile eignen sich ideal für die Herstellung von Rohren, Türprofilen, Automobilteilen und mehr.
1. Rohre und Schläuche
Extrusion wird häufig zur Herstellung von Kunststoffrohren und -schläuchen aus Materialien wie PVC und anderen Thermoplasten eingesetzt.
2. Drahtisolierung
Viele Thermoplaste sind hervorragende Isolatoren und eignen sich daher zum Extrudieren von Draht- und Kabelisolierungen und -ummantelungen, einschließlich Optionen aus Fluorpolymeren.
3. Tür- und Fensterprofile
PVC ist ein beliebtes Material für die Extrusion durchgehender Tür- und Fensterrahmen, die sich ideal für Haushaltsanwendungen eignen.
4. Jalousien
Thermoplaste können extrudiert werden, um gleichmäßige Lamellen von Jalousien zu bilden, wobei häufig Polystyrol für die Optik von Holzimitaten verwendet wird.
5. Wetterschutz
Dichtungsprodukte aus Gummi werden häufig extrudiert und bieten wirksame Dichtungslösungen für verschiedene Anwendungen.
6. Scheibenwischer und Wischgummis
Scheibenwischer und manuelle Wischerblätter für Kraftfahrzeuge werden häufig aus extrudierten synthetischen Gummimaterialien wie EPDM hergestellt.
Die Vielseitigkeit und Effizienz des Extrusionsformens machen es zu einem Eckpfeiler der Kunststoffindustrie mit einem breiten Anwendungsspektrum und Vorteilen, die zu seiner weiten Verbreitung führen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. Juli 2024