اکستروژن شکل پیوسته ای از پردازش پلاستیک است که در گروهی از تجهیزات به نام خط اکستروژن صورت می گیرد. بر خلاف قالبگیری تزریقی یا فرآیندهای مشابه که بر «چرخه‌های» مکرر پر کردن قالب و استخراج قطعه تکیه می‌کنند، اکستروژن فرآیندی است که برای تولید محصولات مداوم، با کیفیت بالا و در حجم‌های بسیار بالا ایده‌آل است.
اکستروژن محصول را به طور مداوم از طریق چرخش ثابت پیچ فشرده سازی رزین ایجاد می کند. در این فرایند از قالبی استفاده می شود که پلاستیک مذاب برای ایجاد شکل و ضخامت خاصی از آن عبور داده می شود.
در ادامه مقاله، اکستروژن، مراحل فرایند آن، مزایای استفاده از محصولات اکستروژن و محصولات ساخته شده با این فرآیند را مورد بحث قرار می‌دهیم. لطفا ما را همراهی کنید.
اکستروژن چیست؟
اکستروژن یک فرایند تولید قطعات پلاستیکی است که در آن، مواد پلیمری به وسیله فشار و حرارت از یک دیسک یا قالب فشرده می‌شوند. در این فرایند، مواد پلیمری به صورت یک شیار طولی و بلند شکل داده شده و سپس با استفاده از قالب‌هایی با شکل‌های مختلف، به شکل قطعات پلاستیکی با ابعاد دقیق و شکل دلخواه تبدیل می‌شوند.
فرایند اکستروژن در تولید قطعات پلاستیکی مختلف استفاده می‌شود، از جمله لوله‌های پلیمری، پروفیل‌های پلاستیکی، سیم‌های پلاستیکی، ورق‌های پلاستیکی و غیره. این فرایند از دستگاه‌های خاصی به نام اکسترودرها انجام می‌شود که شامل قسمت‌هایی مانند سیستم پیش‌پردازش، برش، سیستم خنک کننده و بستر حمل و نقل می‌باشد.
مواد مورد استفاده در فرایند اکستروژن ممکن است، چوب، سرامیک، فلز، آلومینیوم، روی، مس، برنج، سرب، منیزیم، فولاد، تیتانیوم و یکی‌از رایج ترین آنها یعنی پلاستیک باشد.
فرایند مرحله به مرحله اکستروژن
فرآیند اکستروژن در چندین مرحله انجام می‌شود. در ادامه، مراحل اصلی فرآیند اکستروژن را شرح می‌دهیم:
ذوب مواد
مواد خامی که شامل گلوله، پودر یا گرانول است در قیف بارگذاری می شود. پس از این، مواد وارد شده محفظه گرم شده به نام اکسترودر می شوند. در این مرحله، مواد با هم مخلوط شده و به دمای مناسبی گرم می‌شوند. مواد در حین حرکت در اکسترودر ذوب می شوند. اکسترودرها دارای دو یا یک پیچ اسپینینگ خواهند بود.
فیلتراسیون مواد
پس از ذوب شدن مواد، فرآیند فیلتراسیون آغاز می شود. مواد ذوب شده از قیف از طریق گلوگاه تغذیه به پیچ چرخشی که در دستگاه اکستروژن کار می کند جریان می کند. پیچ چرخان در بشکه افقی کار می کند و در داخل آن بشکه، مواد ذوب شده فیلتر می شود تا یک قوام یکنواخت به دست آید و به شکل یک شیار طولی و بلند شکل داده می‌شوند.
اندازه گیری مواد مذاب
خواص مواد پلاستیکی بر اساس مواد خام مورد استفاده در روند، متفاوت خواهد بود. با این حال، تمام مواد خام پردازش می شود. مواد در معرض گرمای شدید قرار می گیرند. سطح دما با توجه به مواد خام متفاوت خواهد بود. در طی تکمیل، پلاستیک مذاب توسط دهانه ای که قالب نامیده می شود، رانده می شود. این ماده را قادر می سازد تا به محصول نهایی شکل بگیرد. در این مرحله، قالب به دمای مناسبی گرم شده تا جلوی چسبندگی مواد پلیمری به دیواره قالب را بگیرد.
پروسه کار
در این مرحله دایک کات پروفیل ها به گونه ای طراحی می شوند که یک جریان یکنواخت و صاف از پروفیل استوانه ای اکسترودر به آخرین شکل پروفیل باشد. شایان ذکر است که ثبات در جریان پلاستیک برای دستیابی به محصولات قابل اعتماد و با کیفیت بسیار مهم است.
خنک کننده مواد
پلاستیک از قالب اکسترود می شود و سپس برای خنک شدن روی یک تسمه تغذیه قرار می‌گیرد. تسمه را تسمه نقاله می نامند. پس از گذراندن این مرحله محصول نهایی توسط آب یا هوا خنک می شود.
برش قطعه
در انتها، قطعه با استفاده از یک دستگاه برش به اندازه مورد نظر برش خورده و برای استفاده آماده می‌شود.
این مراحل به طور خلاصه فرآیند اکستروژن را شرح می‌دهند، اما با توجه به نوع قطعه و دستگاه اکسترودر، مراحل ممکن است متفاوت باشند.
اکستروژن پلاستیک
آیا مراحل اکستروژن برای تولید قطعات پلاستیکی مختلف متفاوت است؟
بله، مراحل اکستروژن برای تولید قطعات پلاستیکی مختلف ممکن است متفاوت باشد. برای هر نوع قطعه پلاستیکی، نیاز به قالب‌هایی با شکل و ابعاد متفاوت است. همچنین، مواد پلیمری، مواد پرکننده و مواد افزودنی ممکن است برای تولید هر نوع قطعه پلاستیکی متفاوت باشند. به علاوه، دما و فشار مورد نیاز در هر مرحله از فرآیند اکستروژن نیز باید به طور دقیق تنظیم شوند تا قطعه پلاستیکی با کیفیت بالا تولید شود.
به عنوان مثال، در تولید لوله‌های پلاستیکی، مراحل اکستروژن شامل فشردن مواد پلیمری، شکل دادن لوله با استفاده از قالب و خنک کردن لوله است. در حالی که در تولید ورق‌های پلاستیکی، مراحل شامل فشردن مواد پلیمری، شکل دادن ورق با استفاده از قالب و خنک کردن ورق می‌باشد. بنابراین، مراحل اکستروژن برای تولید هر نوع قطعه پلاستیکی ممکن است متفاوت باشد.
محصولات فرایند اکستروژن
فرایند اکستروژن یک فرایند تولیدی است که با استفاده از فشار و حرارت، مواد پلاستیکی را به صورت مستقیم به شکل‌های مختلفی تبدیل می‌کند. محصولاتی که از این فرایند تولید می‌شوند، می‌توانند شامل قطعات صنعتی، لوله‌ها، پروفیل‌ها، ورق‌ها، فیلم‌ها، بسته‌بندی‌ها و موارد دیگر باشند. برخی از محصولات فرایند اکستروژن عبارتند از:
1- لوله‌های پلیمری: این لوله‌ها برای انتقال مواد مختلف مانند آب، گاز و مواد شیمیایی استفاده می‌شوند.
2- پروفیل‌های پلیمری: این پروفیل‌ها برای ساخت قطعات مختلفی مانند درب و پنجره، درب کابینت، میز و صندلی و غیره استفاده می‌شوند.
3- ورق‌های پلیمری: این ورق‌ها برای ساخت قطعات مختلفی مانند سقف و دیوار، پوستر، تابلوهای تبلیغاتی و غیره استفاده می‌شوند.
4- فیلم‌های پلیمری: این فیلم‌ها برای بسته‌بندی مواد غذایی، لوازم التحریر، محصولات صنعتی و غیره استفاده می‌شوند.
5- بسته‌بندی‌های پلیمری: این بسته‌بندی‌ها برای بسته‌بندی محصولات مختلف مانند غذا، دارو، لوازم التحریر و غیره استفاده می‌شوند.
6- قطعات صنعتی: این قطعات شامل قطعات خودرو، قطعات الکترونیکی، قطعات لوازم خانگی و غیره هستند.
به طور کلی، محصولاتی که از فرایند اکستروژن تولید می‌شوند، در صنایع مختلف و در بسیاری از محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اکستروژن آلومینیوم و تولید پروفیل آلومینیوم
برخی از مزایای استفاده از محصولات اکستروژن
استفاده از محصولات اکستروژن برای شما به شرایط خاصی وابسته است، اما در کل مزایایی که این محصولات دارند عبارتند از:
- سبکی و مقاومت: محصولات اکستروژن بسیار سبک و در عین حال مقاوم هستند. این مزیت باعث می‌شود که این محصولات در مقابل ضربه، فشار، حرارت و شرایط جوی شدید مقاومت بیشتری داشته باشند.
- قابلیت انعطاف‌پذیری: محصولات اکستروژن قابلیت انعطاف‌پذیری بالایی دارند که باعث می‌شود بتوانند به راحتی به شکل‌های مختلفی تبدیل شوند و برای استفاده در بسیاری از محصولات مورد استفاده قرار گیرند.
- قابلیت تولید به صورت پیوسته: فرایند اکستروژن به صورت پیوسته انجام می‌شود و این باعث می‌شود که تولید محصولات به صورت سریع و با کیفیت بالا انجام شود.
- طراحی و تولید ساده: فرایند اکستروژن به عنوان یک فرایند ساده و کارآمد برای تولید محصولات پلاستیکی شناخته می‌شود. این باعث می‌شود که طراحی و تولید محصولات به صورت سریع و با کیفیت بالا انجام شود.
- هزینه کمتر: تولید محصولات پلاستیکی با استفاده از فرایند اکستروژن هزینه کمتری نسبت به فرآیندهای تولید دیگری مانند تزریق پلاستیک، فرآیند ریختن و غیره دارد.
سخن پایانی
فرآیند اکستروژن یکی از رایج ترین فرآیندها در دنیای تولید امروز است. این شامل بسیاری از مواد مانند فلزات، پلاستیک، سرامیک و غیره است. این یک فرآیند قالبگیری تولیدی است که شامل فشار دادن مواد پایه از طریق یک قالب از پیش‌شکل برای ایجاد اجسام با شکل و مشخصات خاص است. در این مقاله، در مورد اکستروژن و مراحل آن صحبت کردیم. امیدواریم که مطالعه این مقاله برای شما سودمند واقع شود.
در صورتی که به محصولات ساخته شده با اکستروژن نیاز دارید، با کارشناسان ما در ارتباط باشید تا راهنمایی و مشاوره لازم را در اختیار شما قرار دهند.