Экструзионные линии представляют собой комплекс технологического оборудования, предназначенного для непрерывного формования изделий из полимерных материалов методом выдавливания расплава через формующий инструмент. Такие линии широко применяются в различных отраслях промышленности для производства пластмассовых труб, пленок, листов, профилей и других изделий.
Назначение и применение экструзионных линий
Основное назначение экструзионных линий - формование полимерных материалов в непрерывном технологическом процессе. Благодаря высокой производительности и возможности полной автоматизации такие линии эффективно используются в массовом и крупносерийном производстве.
Экструзионные линии применяются в следующих отраслях промышленности:
- Химическая промышленность - для производства пленок, листов, труб, профилей из полимерных материалов.
- Строительная индустрия - для изготовления пластиковых оконных и дверных профилей, водосточных труб, листового пластика.
- Пищевая промышленность - для производства упаковочных пленок и листовых материалов.
- Сельское хозяйство - для изготовления труб и профилей для теплиц, пленок для укрывных материалов.
- Электротехническая промышленность - для оболочек кабелей и изоляционных материалов.
Преимущества экструзионного метода:
- Высокая производительность.
- Возможность полной автоматизации процесса.
- Широкий выбор формуемых изделий.
- Хорошее качество продукции.
- Низкая себестоимость изделий при массовом производстве.
На экструзионных линиях можно производить:
- Пленки и листы из полиэтилена, полипропилена, ПВХ.
- Трубы из полиэтилена, полипропилена, ПВХ.
- Профили из ПВХ для окон, дверей, вентиляционных систем.
- Элементы оптических систем из оргстекла.
- Оболочки для электрических проводов и кабелей.
Принцип работы экструзионной линии
Работа экструзионной линии основана на технологии формования изделий из расплавленного полимера, которая состоит из следующих этапов:
- Полимер в форме гранул или порошка загружается в экструдер.
- В экструдере при температуре 150-250°C материал расплавляется и перемещается шнеком к фильере.
- Расплав под высоким давлением 100-300 бар выдавливается через формующий инструмент (фильеру), приобретая нужную форму.
- Сформованное изделие калибруется и охлаждается в специальных устройствах.
- Происходит непрерывная вытяжка изделия тянущим устройством.
- В конце линии изделие разрезается или наматывается на катушку.
Отличительной особенностью экструзионных линий является непрерывность процесса формования изделий. Это позволяет обеспечить высокую производительность и резко снижает себестоимость единицы продукции при массовом производстве.
Например, экструзионная линия для производства ПВХ-профилей включает в себя:
- Дозатор сыпучих материалов.
- Двухшнековый экструдер.
- Головка со сменными фильерами для разного профиля.
- Вакуумный калибратор.
- Устройство тяги профиля.
- Автомат поперечной резки.
- Укладчик готовой продукции.
Экструзионная линия для производства пленки включает:
- Одношнековый экструдер с плоскощелевой головкой.
- Система охлаждающих роликов.
- Устройство продольной ориентации пленки.
- Каландр для калибровки толщины пленки.
- Намотчик готового рулона пленки.
Таким образом, в зависимости от технологических особенностей производимых изделий, экструзионные линии могут комплектоваться различными узлами и агрегатами.
Устройство и компоненты экструзионной линии
Любая экструзионная линия в обязательном порядке состоит из следующих функциональных элементов:
- Экструдер (одношнековый или двухшнековый).
- Формующий инструмент (фильера, головка).
- Калибратор (сухой или водяной).
- Тянущее устройство.
- Устройство резки или намотки.
Рассмотрим эти элементы более подробно.
Экструдер
Является основным технологическим агрегатом экструзионной линии. Выполняет функции плавления, перемешивания, смешивания исходного полимера, а также создает необходимое давление для продавливания расплава через формующий инструмент.
Бывают одношнековые и двухшнековые экструдеры. Первые более распространены благодаря простой конструкции и низкой стоимости. Двухшнековые более сложные, требуют высокоточной сборки, но позволяют перерабатывать трудно плавящиеся полимеры. Конструктивно экструдер состоит из станины, цилиндра, шнека, системы нагрева и электропривода.
Формующий инструмент
Представляет собой специальную фильеру, насадку или головку, в которую подается расплав из экструдера. Формующий инструмент определяет геометрию и размеры получаемого изделия (круглая труба, профиль определенной формы, плоское полотно пленки и т.п.). Есть сменные головки для разных изделий.
Калибратор
Служит для окончательного формования изделия и его охлаждения. Калибратор устанавливается после формующего инструмента. Бывают сухие и водяные калибраторы. В последних предусмотрен контакт изделия с водой.
Устройство вытягивания
Состоит из системы роликов или тянущих цепей, которые обеспечивают перемещение сформованного непрерывного изделия с постоянной скоростью от формующего инструмента до узла резки или намотки.
Устройство резки/намотки
В конце линии устанавливается режущее устройство, разрезающее непрерывное изделие на элементы заданной длины, или намотчик рулонов в случае производства листовых и рулонных материалов.
В дополнение к перечисленным обязательным узлам экструзионные линии могут комплектоваться различными опциями, такими как:
- Дозаторы сыпучих материалов.
- Смесители и сушилки для компонентов.
- Фильтры расплава полимера.
- Устройства вакуумирования и дегазации.
- Автоматизированные системы управления.
Все эти узлы повышают эффективность работы экструзионной линии и качество выпускаемой продукции.
Таким образом, конструкция экструзионной линии может сильно варьироваться в зависимости от специфики производимых изделий, объемов и требований к качеству продукции.
