שחול למות - תהליך שחול פולימרים

לאחר שפולימר הומס, ערבב ונלחץ באקסטרודר, הוא נשאב דרך תבנית אקסטרוזיה להיווצרות מתמשכת (לאחר קירור והתמצקות) לתוצר סופי.סוגי הקוביות הנפוצים ביותר הם שטוחים, טבעתיים ופרוזליים.מוצרים המיוצרים בשיחול כוללים צינורות, צינורות, ציפוי תיל, בקבוקי פלסטיק, סרטים ויריעות פלסטיק, שקיות ניילון, ציפוי לנייר ולנייר כסף, Ž bres, Ž קינות, חוטים, סרטים ומגוון רחב של פרופילים.

לשחול פולימרים דרך מתכות יש קווי דמיון מסוימים לשחול חם של מתכות. עם זאת, ישנם גם הבדלים משמעותיים.בשחול מתכת החומר נדחק קדימה על ידי כבש, בעוד שבשיחול פולימרי החומר מסופק באופן רציף על ידי בורג מסתובב.בשחול מתכת חמה הטמפרטורות נעות בין 340 מעלות צלזיוס למגנזיום ל-1325 מעלות צלזיוס לפלדה, והלחצים המקבילים נעים בין 35 למעל 700 MPa.1 5 בשחול פולימרי לעיתים רחוקות הטמפרטורות עולות על 350 מעלות צלזיוס, והלחצים בדרך כלל אינם לעבור הרבה מעל 50 MPa בקצה הבורג.שחול פאזה מוצקה של פולימרים פותחה לייצור מוצרים מסוימים בעלי חוזק גבוה. בטמפרטורות נמוכות, הכיוון המולקולרי הניתן על ידי כפיית החומר דרך תבנית העיצוב נשארת באקסטרודאט.לשחול פולימר במצב מוצק יש קווי דמיון מסוימים לשחול קר של מתכות.

שחול סרט מנופח הוא התהליך החשוב ביותר לייצור של סרטי פלסטיק דקים מפוליאתילן. הפולימר המותך מופעל דרך תבנית טבעתית (בדרך כלל ממבנה ספירלה) ליצירת צינור דק דופן שנמשך בו זמנית צירית ומתרחב רדיאלית.ברוב המקרים בועת הסרט המנופח נוצרת אנכית כלפי מעלה.קוטר הבועות המרבי הוא בדרך כלל גדול פי 1.2 - 4 מקוטר התבנית.ההמסה החמה מקוררת על ידי זרמים טבעתיים של אוויר במהירות גבוהה מטבעות אוויר חיצוניות, ולעתים גם ממפיצי אוויר פנימיים.הסרט הסולידי עובר דרך מסגרת שצובטת את החלק העליון של הבועה ונלקחת על ידי גלילים.בתהליך זה מיוצרים גם סרטי Ž-coextruded עם 3 - 8 שכבות (לעיתים עד 11) לשימוש באריזות מזון.

יציקת שחול של סרטים ויריעות כרוכה בשיחול פולימר דרך תבנית עם פתח רחב (עד 10 מ'), על גבי גליל פלדה מקורר או רולים אשר מרווים וממצקים את החומר המותך.סרט מוגדר בדרך כלל כמוצר דק יותר מ-0.25 מ"מ, בעוד שהיריעה עבה יותר מזה. תהליך ה-film יצוק משמש לסובלנות הדוקה מאוד של סרט דק, או עבור שרפים עם צמיגות נמוכה.רוב התבנית השטוחה הן בעיצובי חריץ T או coathanger, המכילים סעפת לפיזור הפולימר הזורם על רוחב התבנית, ואחריה במורד הזרם חריצים צרים ופתוחים לסירוגין כדי ליצור את חלוקת הזרימה הרצויה ואת ירידת הלחץ.רוב קווי הסרטים היצוקים המיוצרים כיום הם קווים של קו-אקסטרוזיה, המשלבים שכבות משבעה אקסטרודרים לתוך המוצר באמצעות מתבניות מרובות סעפת, או מתכות סעפת בודדות בעזרת בלוקים הזנה.

בשחול של Žfilm, שיעורי הגזירה בשפתי התבנית הם בדרך כלל ~103 s21.כאשר מתח הגזירה של הקיר עולה על ערך מסוים (בדרך כלל 0.14 MPa בעבודות מחקר, גבוה יותר בתעשייה בעזרת תוספים), משטח האקסטרוד מאבד את מבריקו עקב תופעת שבר נמס עור הכריש. ניתן לתאר את עור הכריש כרצף של רכסים גלוי לעין בלתי מזוינת, בניצב לכיוון הזרימה.

שחול צינורות וצינורות כרוך בשאיבה של פולימר מותך דרך צינורית, שבעקבותיה המוצר שחולץ, תוך כדי משיכתו, עובר דרך מדדי ואקום שם הוא משיג את מימדיו הסופיים.לאחר מכן, תרסיס או טבילה קירור וחיתוך לאורכים קבועים.צינור בקוטר של עד 2 מ' ומעלה נעשה בתהליך זה, וצינורות בקטרים ​​מ-10 מ"מ עד מתחת ל-1 מ"מ.המתלים הטבעתיים הם בדרך כלל בעיצוב עכביש או ספירלה.

בתהליכי ציפוי תיל וכבלים, חוטים בודדים או מכלולי תיל נמשכים במהירות גבוהה מאוד דרך תבנית צולבת, בזווית ישרה לציר המכבש.באקסטרוזיה בלחץ גבוה, נמס הפולימר פוגש את החוט או הכבל לפני יציאת התבנית, למשל בידוד של חוטים בודדים.באקסטרוזיה בלחץ נמוך, ההיתוך פוגש את הכבל לאחר יציאת התבנית, למשל כיסוי של מכלולים של כבלים מבודדים.קצבי גזירה גבוהים מאוד נתקלים לעתים קרובות בתהליך זה (עד 106 s2 1 ) ושרף צמיגות נמוך משמשים.

שחול פרופילים הוא תהליך ייצור המשמש למוצרים בעלי חתך קבוע.אלה יכולים לנוע מצורות פשוטות לפרופילים מורכבים מאוד עם מספר תאים ואצבעות.הדוגמאות נעות מיתוכי מסגרת לתמונה, לקיצוץ רכב, לקצוות למשטחי שולחן ועד קווים של חלונות.החומרים שחולצו מסווגים (בערך) כקשיחים או גמישים.קו האקסטרוזיה האופייני ל-proŽle מורכב מאקסטרודר השואב פולימר דרך תבנית פרוŽle, ואחריו מיכל גודל או כיול, שקתות קירור נוספות, מושך והתקן ניתוק.העיצוב של מתבניות פרופיל דורש ניסיון וסבלנות ניכרים. מגבלות תפוקה בשחול פרופילים נתקלות בעור כריש (עבור מוצרים דקים המיוצרים מפולימרים בעלי צמיגות גבוהה) או מהיכולת לקרר מוצרים בעלי דופן עבה.שחול צינור ופרופיל פולימרים דומה לשחול חם של מתכות לייצור צורות חלולות רציפות של חפצים דמויי ברים.עם זאת, המודל המתמטי של תהליכים אלה למתכות מבוסס בעיקר על השערות זרימה אלסטית - פלסטית.

בסוויית נמס, הפולימר המותך נובע דרך נימים רבים בספינר (עד 1000).הפולימר מועבר בלחץ על ידי משאבת גלגלי שיניים למדידה מדויקת, לאחר שהוא עובר דרך Ž lter העוקב אחר האקסטרודר.ביציאה מהנימים, הקינות Ž מוחלשות לקוטר הרצוי. לייצור סיבי Ž דקים מאוד, נעשה שימוש בתהליך ניפוח ההמסה.בתהליך זה ה-Ž bres מוחלשים על ידי כוח הגרירה המופעל על ידי סילון אוויר במהירות גבוהה.