Zasada działania wytłaczarki do tworzyw sztucznych

Ekstruder do tworzyw sztucznych przekształca stały plastik w jednolity stop poprzez zastosowanie ciśnienia i ścinania, a następnie przesyła stop do następnego procesu. Produkcja stopu obejmuje mieszanie dodatków, takich jak masterbatch, mieszanie żywic i ponowne mielenie. Gotowy stop musi mieć jednorodne stężenie i temperaturę. Ciśnienie musi być wystarczająco duże, aby wytłoczyć lepki polimer.
Wytłaczarki do tworzyw sztucznych wykonują wszystkie powyższe procesy za pomocą cylindra ze ślimakiem i spiralną ścieżką. Granulat z tworzywa sztucznego wchodzi do cylindra przez lejek na jednym końcu cylindra, a następnie jest transportowany do drugiego końca cylindra przez ślimak. Aby uzyskać wystarczające ciśnienie, głębokość gwintu ślimaka zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości od lejka. Zewnętrzne ogrzewanie i wewnętrzne ciepło generowane przez tarcie między tworzywem sztucznym a ślimakiem zmiękczają i topią tworzywo sztuczne. Różne polimery i różne zastosowania często wymagają różnych wymagań projektowych dla wytłaczarek do tworzyw sztucznych. Wiele opcji obejmuje otwory wylotowe, wiele otworów podających, specjalne urządzenia mieszające wzdłuż ślimaka, chłodzenie i ogrzewanie stopu lub brak zewnętrznego źródła ciepła (izolowane wytłaczarki do tworzyw sztucznych), względny rozmiar szczeliny między ślimakiem a cylindrem oraz liczbę ślimaków. Na przykład wytłaczarki do tworzyw sztucznych z dwoma ślimakami mogą mieszać stop dokładniej niż wytłaczarki do tworzyw sztucznych z jednym ślimakiem. Ekstruzja tandemowa polega na wykorzystaniu stopu wytłoczonego przez pierwszą wytłaczarkę plastiku jako surowca dla drugiej wytłaczarki plastiku, która zwykle służy do produkcji ekstrudowanej pianki polietylenowej.

Charakterystyczne wymiary wytłaczarki do tworzyw sztucznych to średnica (D) ślimaka i stosunek (L) długości (L) ślimaka do średnicy (D). Wytłaczarki do tworzyw sztucznych zazwyczaj składają się z co najmniej trzech sekcji. Pierwsza sekcja, w pobliżu leja L/D), to sekcja podająca. Jej funkcją jest umożliwienie materiałowi wejścia do wytłaczarki do tworzyw sztucznych ze stosunkowo stałą szybkością. Zazwyczaj ta sekcja będzie utrzymywana w stosunkowo niskiej temperaturze, aby uniknąć zatkania kanału podającego. Druga sekcja to sekcja kompresji, w której powstaje stop, a ciśnienie wzrasta. Przejście z sekcji podawania do sekcji kompresji może być nagłe lub stopniowe (płynne). Ostatnia sekcja, sekcja dozująca, znajduje się w pobliżu wylotu wytłaczarki do tworzyw sztucznych. Jej główną funkcją jest zapewnienie, że materiał wypływający z wytłaczarki do tworzyw sztucznych jest równomierny. W tej sekcji, aby zapewnić równomierność składu i temperatury, materiał powinien mieć wystarczający czas przebywania.
Na końcu cylindra roztopione tworzywo sztuczne opuszcza wytłaczarkę przez dyszę, która jest zaprojektowana tak, aby miała idealny kształt, a wytłoczony strumień roztopionego tworzywa przechodzi tędy.
Inną ważną częścią jest mechanizm napędowy wytłaczarki do tworzyw sztucznych. Steruje on prędkością obrotową ślimaka, która określa wydajność wytłaczarki do tworzyw sztucznych. Wymagana moc jest określana przez lepkość (opór przepływu) polimeru. Lepkość polimeru zależy od temperatury i szybkości przepływu i maleje wraz ze wzrostem temperatury i siły ścinającej. Wytłaczarki do tworzyw sztucznych są wyposażone w filtry, które mogą blokować zanieczyszczenia na filtrze. Aby uniknąć przestojów, filtr powinien móc być wymieniany automatycznie. Jest to szczególnie ważne podczas przetwarzania żywic z zanieczyszczeniami, takich jak materiały pochodzące z recyklingu. Ślimak wytłaczarki jest podzielony na sekcję podającą, sekcję uplastyczniającą i sekcję topiącą. Temperatura jest oparta na parametrach procesu cząstek tworzywa sztucznego, a model jest podzielony na 20, 36, 52, 65, 75, 95, 120 i 135 w zależności od średnicy ślimaka. Po podgrzaniu cząstek tworzywa sztucznego ruch ślimaka zmienia pierwotny stan. Istnieje wiele typów, w zależności od konkretnego zastosowania. Pojemność przetwornika częstotliwości jest proporcjonalna do średnicy śruby i jest dostosowywana do różnych surowców.