WYTŁACZANIE Jest to proces ciągły, w którym materiał w postaci najczęściej granulatu podawany jest do ogrzewanego cylindra uplastycznia się a następnie.

Prezentacja na temat: "WYTŁACZANIE Jest to proces ciągły, w którym materiał w postaci najczęściej granulatu podawany jest do ogrzewanego cylindra uplastycznia się a następnie."— Zapis prezentacji:

1 WYTŁACZANIE Jest to proces ciągły, w którym materiał w postaci najczęściej granulatu podawany jest do ogrzewanego cylindra uplastycznia się a następnie po homogenizacji przechodzi przez głowicę. W głowicy pod ciśnieniem formowany jest wyrób, który przechodzi przez kalibrator. Po schłodzeniu wytłoczka jest cięta na wymiar lub nawijana na bęben.

2 Cechy charakterystyczne procesu wytłaczania
proces ciągły, wysokociśnieniowy, do produkcji wyrobów: płyt (lite, spienione, wielowarstwowe), profili (otwarte, zamknięte), rur, węży, izolacji kabli, uszczelek. wyroby produkowane są z termoplastów i elastomerów wulkanizujących bezodpadowy, o dużej wydajności, w pełni zautomatyzowany, elastyczny, mobilny.

3 Wady i zalety procesu wytłaczania
możliwość wytwarzania bardzo skomplikowanych wyrobów w jednej operacji technologicznej otrzymujemy wyrób gotowy do użytkowania, praktycznie bez obróbki wykańczającej wysoka jakość i powtarzalność kształtu i wymiarów, estetyka wyrobu możliwość pełnej automatyzacji, komputeryzacji procesu możliwość masowej produkcji niska pracochłonność niska emisja szkodliwych substancji WADY wysoki koszt oprzyrządowania technologicznego technologia nie ekonomiczna przy krótkich seriach produkcyjnych długi czas przygotowania i spore nakłady finansowe związane z wdrożeniem do produkcji nowego wyrobu

4 Przykładowe wyroby otrzymane metodą wytłaczania

5 Wytłaczarka (maszyna)
Proces wytłaczania materiał Głowica (narzędzie) Wytłaczarka (maszyna) Produkt finalny

6 Schemat linii do wytłaczania
materiał 5 6 7 3 4 1 2 Oznaczenia: Napęd wytłaczarki, 2. wytłaczarka, 3. głowica, 4. kalibrator, 5. Urządzenie chłodzące, urządzenie odciągowe, 7. urządzenie tnące Lub bęben nawijający wyrób

7 Wytłaczarka i ślimaki

8 Rozdrabniacz i granulator

9 Przykładowe kalibratory i urządzenia odciągowe

10 Schemat wytłaczarki

11 Współczesna wytłaczarka

12 Linia do produkcji folii rękawowej

13 Schemat linii do wytłaczania folii rękawowej

14 Przykładowe głowice do produkcji profili

15 Cykl wytłaczania – etapy
Cykl wytłaczania i parametry procesu Cykl wytłaczania – etapy uplastycznienie, odgazowanie i uplastycznienie materiału uformowanie wyrobu w głowicy kalibracja kształtu chłodzenie (wodą lub powietrzem) Cięcie lub nawijanie na bęben Parametry procesu temperatury - (stref grzewczych na cylindrze i głowicy, temp. połówek formy na termostacie) Prędkości - (odciągu, prędkość obrotowa ślimaka)

16 Budowa wytłaczarki Oznaczenia
a) głowica, b). Lej zasypowy, c) grzałki, d) obudowa, e). ślimak

17 Kinematyka procesu wytłaczania
Typy przepływów przepływ wleczony - Qw przepływ ciśnieniowy - Qp przepływ przeciekowy - Qs Q = Qw – Qp - Qs Qs V U T Q Qw Qp φ U= π.D.N v = Ucosφ T = Usin φ

18 Strefa uplastyczniania mechanizm uplastyczniania
W strefie uplastyczniania następuje proces topienia materiału Inicjacja procesu uplastyczniania Ciśnienie p grzanie Szerokość kanału x cylinder Vb σ 2 h Zwój nacierający 1 Przekrój przez kanał ślimaka Ruch cyrkulacyjny tworzywa w kanale Oznaczenia: 1. Tworzywo w stanie stałym, 2. film uplastycznionego materiału, h grubość uplastycznionego materiału około 0.5mm, σ luz między cylindrem a łysinką ślimaka około 0.1mm

19 Strefa dozowania ślimaka
W strefie dozowania następuje homogenizacja termiczna materiału Materiał jest intensywnie mieszany poprzez zastosowanie elementów tnących (kołków, przegród, itp…). Dążymy do zamiany przepływu laminarnego w turbulentny.

20 Kalibracja spęcznienie powytłoczeniowe (efekt Barusa)
Kalibracja - to proces ostatecznego ustalania kształtu i wymiarów wyrobu (wytłoczki). Kalibracja polega na niwelowaniu efektu spęcznienia metodami mechanicznymi Spęcznienie powytłoczeniowe (efekt Barusa) to proces powiększania się wymiarów poprzecznych wyrobu po wyjściu z ustnika głowicy lub kapilary Spęcznienie jest efektem dużego skoku naprężeń normalnych po wyjściu polimeru z ustnika i jest cechą materiałów lepko- sprężystych do których zaliczamy polimery Spęcznienie zależy od szybkości ścinania, temperatury stopu polimerowego, cech reologicznych przetwarzanego polimeru D1 D0 Ilustracja zjawiska Barusa D1>D0

21 Typy kalibratorów nadciśnieniowe – stosowane do kalibracji rur
podciśnieniowe – stosowane do kalibracji rur, węży na zasadzie przeciągania – stosowane do kalibracji profili otwartych, na zasadzie walcowania -stosowane do kalibracji płyt

22 Kalibrator podciśnieniowy
1 2 p1 p2 p2>>p1 3 4 Oznaczenia Ustnik głowicy 2. rura, 3. komora podciśnieniowa, 4.komora chłodząca

23 Kalibrator nadciśnieniowy
powietrze woda 1 2 3 5 4 Oznaczenia 1. ustnik głowicy, 2. rura, 3. komora kalibratora, 4 korek zamykający 5.wanna chłodząca

24 Kalibrator na zasadzie przeciągania i walcowania
1 2 3 4 A B 2 1 3 A - kalibrator do przeciągania profili: 1. walce kalibrujące, 2. walce ciągnące, 3.wanna chłodząca, 4 płyta kalibrowana B - kalibrator do walcowania nawiew powietrza, 2. komora z przegrodami kalibrującymi i chłodzącymi, 3. profil kalibrowany

25 Wytaczanie dwuślimakowe charakterystyka procesu
Zastosowanie formowanie kształtowe granulowanie mieszanie wytwarzanie kompozytów przeprowadzanie syntez Cechy charakterystyczne przepływ materiału wymuszony możliwość formowania wyrobów z materiałów kompozytowych o dużej lepkości i trudnej mieszalności dobra homogenizacja polimeru możliwość przetwarzania półfabrykatów w postaci żelu, pasty, krajanki, proszku, granulatu Podział ze względu na obroty ślimaka przeciwbieżne ślimaki obracają się w przeciwnych kierunkach współbieżne ślimaki wykonują ruch obrotowy w tym samym kierunku Podział ze względu na typ zazębienia ślimaków szczelnie zazębiające się nieszczelnie zazębiające się niezazębiające się

26 Wytłaczarka dwuślimakowa

27 Wytłaczarka dwuślimakowa

28 Budowa wytłaczarki dwuślimakowej
1 2 3 1. Lej zasypowy, 2 cylinder, 3.para ślimaków

29 ślimaki

30 ślimaki Twin-Screw Extruders (TSE)                                                                                                                                                                                            

31 Wymuszony przepływ tworzywa w układzie dwuślimakowym
Wytłaczarki przeciwbieżne wytłaczarki współbieżne

32 Parametry wytłaczania dwuślimakowego
temperatura stref grzewczych, prędkość obrotowa ślimaka Prędkość obrotowa wału silnika wynosi 1750 obr/min jest to dużo za dużo dla ślimaka wytłaczarki. Z jednej strony taka prędkość powodowałaby generowanie zbyt dużego ciepło w wyniku tarcia, z drugiej czas przebywania tworzywa w układzie byłby za krótki, nie gwarantował właściwego mieszania a nawet uplastycznienia. Typowe przełożenia to 10:1 i 20:1. Wyróżnić jednak możemy przypadki, dla których prędkości obrotowa wynosi obr/min (wytłaczanie dwuślimakowe przeciwbieżne, PVC twardy, profile) lub obr/min (wytłaczanie dwuślimakowe współbieżne,

33 Formowanie z rozdmuchem
Odmiany Swobodne przeznaczone do formowania z wytłaczanego z rękawa, folii opakowań butelek , fiolek, beczek itp.. z rozciąganiem przeznaczone do formowania opakowań z preform wykonanych metodą wtryskiwania, następnie w drugim etapie rozdmuchiwanych w butelczarce z opcją rozciągania mechanicznego Cechy charakterystyczne procesu proces cykliczny proces niskociśnieniowy przetwarzane tworzywa -termoplasty półfabrykat rekaw lub preforma w pełni zautomatyzzowany o dużej wydajnośći mobilny

34 Maszyny do produkcji opakowań metodą wytłaczania z rozdmuchiwaniem (swobodnym)

35 Etapy formowania metodą wytłaczania z rozdmuchem
Grzałki wytłaczarki chłodzenie 1 Powietrze o ciśnieniu kilka bar 2 Parametry: # temperatura rękawa, # ciśnienie powietrza wprowadzonego do formy # czas chłodzenia 3 B A C A forma otwarta, B forma zamknięta, C – formowanie naczynia Oznaczenia: 1. ustnik wytłaczarki, forma rozdmuchowa, 3. wytłoczony rękaw

36 Przykłady wyrobów wykonanych z preform

37 Forma do preform

38 Maszyny do produkcji opakowań z PET

39 maszyna

40 Etapy procesu formowania opakowań z PET
ogrzewanie lampami kwarcowymi C A B Powietrze o ciśnieniu do 40bar A – ogrzewanie preform, B – umieszczenie ogrzanej preformy w formie i uformowanie butelki po przez wprowadzenie powietrza do wnętrza butelki C - schłodzenie butelki i otwarcie formy i usunięcie butelki z formy Parametry: # temperatura preformy, # ciśnienie powietrza wprowadzonego do formy, # czas chłodzenia