डाय एक्सट्रुजन - पॉलिमर एक्सट्रुजन प्रक्रिया

पॉलिमर वितळल्यानंतर, मिश्रित आणि एक्सट्रूडरमध्ये दाबल्यानंतर, ते अंतिम उत्पादनात सतत तयार होण्यासाठी (थंड आणि घनतेनंतर) एक्सट्रूजन डायद्वारे पंप केले जाते.सर्वात सामान्य डाई प्रकार सपाट, कंकणाकृती आणि प्रोझेल आहेत.एक्सट्रूझनद्वारे बनवलेल्या उत्पादनांमध्ये पाईप, टयूबिंग, वायरचे लेप, प्लास्टिकच्या बाटल्या, प्लास्टिकच्या फिल्म्स आणि शीट्स, प्लास्टिकच्या पिशव्या, कागद आणि फॉइलसाठी कोटिंग, Žbres, Ž laments, yarns, tapes आणि प्रोझेफाईल्सची विस्तृत श्रेणी समाविष्ट आहे.

डायद्वारे पॉलिमर एक्सट्रूझनमध्ये धातूंच्या गरम एक्सट्रूझनशी काही साम्य असते. तथापि, लक्षणीय फरक देखील आहेत.मेटल एक्सट्रूजनमध्ये सामग्री एका रॅमद्वारे पुढे ढकलली जाते, तर पॉलिमर एक्सट्रूझनमध्ये सामग्री सतत फिरत्या स्क्रूद्वारे पुरवली जाते.हॉट मेटल एक्सट्रूजनमध्ये तापमान मॅग्नेशियमसाठी 340°C ते स्टीलसाठी 1325°C पर्यंत असते आणि संबंधित दाब 35 ते 700 MPa पेक्षा जास्त असतो. 1 5 पॉलिमर एक्सट्रूझनमध्ये तापमान क्वचितच 350°C पेक्षा जास्त असते आणि दबाव सहसा होत नाही. स्क्रूच्या टोकावर 50 MPa च्या वर जा.विशिष्ट उच्च शक्ती उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी पॉलिमरचे सॉलिड फेज एक्सट्रूझन विकसित केले गेले आहे. कमी तापमानात, शेपिंग डायद्वारे सामग्रीच्या जबरदस्तीने दिले जाणारे आण्विक अभिमुखता एक्सट्रुडेटमध्येच राहते.सॉलिड स्टेट पॉलिमर एक्सट्रूजनमध्ये धातूंच्या कोल्ड एक्सट्रूझनशी काही समानता असते.

पॉलिथिलीनपासून पातळ प्लास्टिकच्या Žफिल्म्सच्या निर्मितीसाठी ब्लॉन फिल्म एक्सट्रूझन ही सर्वात महत्त्वाची प्रक्रिया आहे. वितळलेल्या पॉलिमरला कंकणाकृती डाय (सामान्यत: सर्पिल मँडरेल बांधकाम) द्वारे बाहेर काढले जाते आणि एक पातळ भिंतीची नलिका तयार केली जाते जी एकाच वेळी अक्षीयपणे काढली जाते आणि त्रिज्या विस्तारित केली जाते.बहुतेक प्रकरणांमध्ये उडवलेला फिल्म बबल अनुलंब वरच्या दिशेने तयार होतो.बबलचा जास्तीत जास्त व्यास साधारणतः 1.2-4 पट मोठा असतो.गरम वितळणे बाह्य हवेच्या रिंग्समधून आणि कधीकधी अंतर्गत हवेच्या वितरकांकडून उच्च गतीच्या हवेच्या कंकणाकृती प्रवाहांद्वारे थंड केले जाते.सॉलिडिज एड Žफिल्म एका फ्रेममधून जाते जी बबलच्या वरच्या बाजूस चिमटे काढते आणि रोलर्सद्वारे उचलली जाते.अन्न पॅकेजिंगमध्ये वापरण्यासाठी 3 - 8 स्तरांसह (कधीकधी 11 पर्यंत) कोएक्सट्रूडेड Žफिल्म्स देखील या प्रक्रियेद्वारे तयार केले जातात.

कास्ट झिफिल्म आणि शीट एक्सट्रूझनमध्ये पॉलिमरला एट डायमधून रुंद ओपनिंग (10 मी पर्यंत) शीतल स्टील रोलर किंवा रोलर्सवर काढणे समाविष्ट आहे जे वितळलेल्या सामग्रीला शांत करतात आणि घट्ट करतात.फिल्मची व्याख्या सामान्यतः 0.25 मिमी पेक्षा पातळ उत्पादन म्हणून केली जाते, तर शीट यापेक्षा जाड असते. कास्ट Žफिल्म प्रक्रिया पातळ फिल्मच्या अत्यंत घट्ट सहनशीलतेसाठी किंवा कमी स्निग्धता असलेल्या रेजिनसाठी वापरली जाते.बहुतेक फ्लॅट डाय हे टी स्लॉट किंवा कोथॅंजर डिझाईन्सचे असतात, ज्यामध्ये डायच्या रुंदीमध्ये वाहणारे पॉलिमर पसरवण्यासाठी अनेक पटींचा समावेश असतो, इच्छित प्रवाह वितरण आणि दाब कमी करण्यासाठी पर्यायी अरुंद आणि खुल्या स्लिट्सद्वारे डाउनस्ट्रीमचे अनुसरण केले जाते.आज उत्पादित केलेल्या बहुतेक कास्ट फिल्म लाइन्स कोएक्सट्रुजन लाइन्स आहेत, ज्या मल्टीमॅनिफोल्ड डायजद्वारे उत्पादनामध्ये जास्तीत जास्त सात एक्सट्रूडर्सचे स्तर एकत्र करतात किंवा फीडब्लॉक्सच्या मदतीने सिंगल मॅनिफोल्ड मरतात.

Žfilm extrusion मध्ये, डाय लिप्सवर कातरण्याचे दर सामान्यतः ~103 s21 असतात.जेव्हा वॉल शीअरचा ताण एका विशिष्ट मूल्यापेक्षा जास्त असतो (सामान्यत: संशोधन पेपरमध्ये 0.14 एमपीए, अॅडिटीव्हच्या मदतीने उद्योगात जास्त), शार्कस्किन वितळलेल्या फ्रॅक्चरच्या घटनेमुळे एक्सट्रुडेट पृष्ठभाग त्याची चमक गमावते. उघड्या डोळ्यांना दृश्यमान, प्रवाहाच्या दिशेने लंब.

पाईप आणि टयूबिंग एक्सट्रूजनमध्ये वितळलेल्या पॉलिमरला एनन्युलरडीद्वारे पंप करणे समाविष्ट आहे, ज्यानंतर बाहेर काढलेले उत्पादन, खेचले जात असताना, व्हॅक्यूम साइजरमधून जाते जेथे ते त्याचे अंतिम परिमाण गाठते.यानंतर स्प्रे किंवा विसर्जन थंड करणे आणि निश्चित लांबीपर्यंत कट करणे.या प्रक्रियेद्वारे 2 मीटर किंवा त्याहून अधिक व्यासाचे पाईप तयार केले जातात आणि 10 मिमी ते 1 मिमीच्या खाली व्यास असलेल्या नळ्या तयार केल्या जातात.कंकणाकृती डाई सामान्यतः स्पायडर किंवा सर्पिल मॅन्डरेल डिझाइनचे असतात.

वायर आणि केबल कोटिंग प्रक्रियेत, वैयक्तिक वायर किंवा वायर असेंब्ली क्रॉसहेड डायद्वारे, एक्स्ट्रुडर अक्षाच्या काटकोनात अतिशय वेगाने खेचल्या जातात.उच्च दाब एक्सट्रूझनमध्ये, पॉलिमर वितळणे डाय एक्झिट करण्यापूर्वी वायर किंवा केबलला भेटते, उदाहरणार्थ वैयक्तिक वायरचे इन्सुलेट.कमी दाबाच्या एक्सट्रूजनमध्ये, डाय एक्झिटनंतर वितळणे केबलला भेटते, उदाहरणार्थ इन्सुलेटेड केबल्सच्या असेंब्लीचे जॅकेटिंग.या प्रक्रियेत (106 s2 1 पर्यंत) खूप उच्च कातरण्याचे दर वारंवार येतात आणि कमी स्निग्धता रेजिन वापरली जातात.

ProŽfile extrusion ही एक उत्पादन प्रक्रिया आहे जी सतत क्रॉस-सेक्शनच्या उत्पादनांसाठी वापरली जाते.हे साध्या आकारापासून ते अनेक चेंबर्स आणि फिंगर्ससह अतिशय जटिल प्रोफाइलपर्यंत असू शकतात.उदाहरणे पिक्चर फ्रेम मोल्डिंगपासून, ऑटोमोटिव्ह ट्रिमपर्यंत, टेबलटॉपच्या काठापर्यंत, विंडो लाइनल्सपर्यंत.बाहेर काढलेले साहित्य कठोर किंवा स्थिर म्हणून वर्गीकृत (अंदाजे) आहेत.ठराविक प्रोझेल एक्सट्रूजन लाइनमध्ये प्रोझेल डायद्वारे पॉलिमर पंप करणारे एक्सट्रूडर, त्यानंतर आकारमान टाकी किंवा कॅलिब्रेटर, अतिरिक्त कूलिंग ट्रफ्स, एक पुलर आणि कटऑफ डिव्हाइस असते.प्रोफाइल डायजच्या डिझाईनसाठी बराच अनुभव आणि संयम आवश्यक आहे. प्रोफाइल एक्सट्रूझनमध्ये आउटपुट मर्यादा एकतर शार्कस्किन (उच्च स्निग्धता पॉलिमरपासून बनवलेल्या पातळ उत्पादनांसाठी) किंवा जाड भिंतींच्या उत्पादनांना थंड करण्याची क्षमता या कारणांमुळे येतात.पॉलिमर पाईप आणि प्रोझेफाइल एक्सट्रूझन हे बार्लिक वस्तूंच्या सतत पोकळ आकाराच्या उत्पादनासाठी धातूंच्या गरम एक्सट्रूझनसारखे आहे.तथापि, धातूंसाठी या प्रक्रियेचे गणितीय मॉडेलिंग प्रामुख्याने लवचिक-प्लास्टिक प्रवाह गृहीतकांवर आधारित आहे.

मेल्ट स्पिनिंगमध्ये, वितळलेले पॉलिमर स्पिनरेटमध्ये (1000 पर्यंत) असंख्य केशिकांद्वारे वाहते.पॉलीमर अचूक मीटरिंगसाठी गियर पंपद्वारे दबावाखाली वितरित केले जाते, एक्सट्रूडरच्या मागे जाणाऱ्या Ž lterमधून गेल्यानंतर.केशिका बाहेर पडल्यावर, Ž विलाप इच्छित व्यासापर्यंत कमी केला जातो. अतिशय पातळ Žfibres तयार करण्यासाठी, वितळण्याची प्रक्रिया वापरली जाते.या प्रक्रियेत Ž ब्रेस उच्च वेगाच्या हवेच्या जेटद्वारे वापरल्या जाणार्‍या ड्रॅग फोर्सने कमी केले जातात.