هنگامی که یک پروفیل لاستیکی به دو ماده مختلف در یک مقطع نیاز دارد، اتصال آنها پس از اکستروژن یک نقطه ضعف و یک مرحله کار اضافی ایجاد می کند. فرآیند هم اکستروژن این مشکل را با تغذیه چندین ترکیب لاستیکی از طریق یک سر قالب حل می کند، بنابراین آنها قبل از ولکانیزاسیون در یک پروفایل پیوسته ادغام می شوند. این روش نسبت به مونتاژ چسب، چسبندگی قویتر و منسجمتری ایجاد میکند و هزینه کل قطعه را در بسیاری از کاربردها بین 20 تا 35 درصد کاهش میدهد. برای تولیدکنندگان درزگیر پنجره خودرو، شیلنگهای صنعتی و آببندی، اکستروژن همکار صرفاً یک کار خوب نیست. این یک روش عملی برای طراحی پروفیل های کامپوزیت با سختی، رنگ یا عملکرد متفاوت در یک مرحله است.
این فرآیند به این دلیل کار می کند که ترکیبات لاستیکی هنوز در حالت مذاب و خشک نشده در هنگام برخورد در داخل قالب هستند. آنها با هم جریان می یابند و در طول درمان بعدی یک پیوند شیمیایی تشکیل می دهند و یک مقطع یکپارچه ایجاد می کنند. این مقاله مکانیک هم اکستروژن، پارامترهای کلیدی پردازش، تجهیزات مورد نیاز، نحوه انتخاب مواد سازگار و اشتباهاتی که باعث نقص می شود را توضیح می دهد.
فرآیند هم اکستروژن دقیقاً چیست؟
کواکستروژن یک روش تولید مداوم است که از دو یا چند اکسترودر برای تغذیه ترکیبات لاستیکی مختلف به یک سر قالب مشترک استفاده میکند، جایی که آنها با هم به شکل یک پروفیل واحد در میآیند. سر قالب با کانال های داخلی مجزا طراحی شده است که هر ماده را تا زمانی که در خروجی به هم برسند متمایز نگه می دارد. هنگامی که آنها از قالب خارج می شوند، پروفیل ترکیبی از طریق یک خط پخت حرکت می کند، معمولاً یک سیستم مایکروویو یا حمام نمک، جایی که لاستیک به هم متصل می شود و لایه ها به طور دائم به هم متصل می شوند.
تفاوت آن با تک اکستروژن
در یک فرآیند تک اکستروژن استاندارد، یک ترکیب لاستیکی به یک اکسترودر وارد میشود، از طریق یک قالب عبور میکند و پخت میشود. نتیجه یک پروفیل یکنواخت ساخته شده از یک ماده است. در کواکستروژن، آرایش اکسترودر به طور اساسی تغییر می کند. هر ترکیب در اکسترودر خود آماده و پلاستیک می شود، سپس به یک قالب مشترک منتقل می شود. قالب شکل هر لایه یا جزء را تا لحظه ادغام آنها حفظ می کند.
پیوند بین لایه ها فقط مکانیکی نیست. در طول ولکانیزاسیون، مولکولهای سطح مشترک با یکدیگر پیوند متقابل دارند، مشروط بر اینکه ترکیبات از نظر شیمیایی سازگار باشند. به همین دلیل است که انتخاب مواد بیشتر از اکستروژن ساده اهمیت دارد. اگر این دو ترکیب دارای سرعت پخت متفاوت یا پلیمرهای پایه ناسازگار باشند، پیوند ممکن است از بین برود، یا ممکن است علائم جریان قابل مشاهده در سطح مشترک دریافت کنید.
مراحل اصلی در یک خط کواکستروژن
- آماده سازی ترکیب. هر دو ماده به طور جداگانه مخلوط، پروفیل شده و گرم می شوند. ویسکوزیته هر ترکیب باید مشابه باشد وگرنه نرمتر بر جریان داخل قالب غالب خواهد بود.
- تغذیه هر نوار ترکیبی خام به اکسترودر مخصوص به خود وارد می شود. تعداد اکسترودرها در این مرحله با تعداد مواد متمایز در پروفیل نهایی مطابقت دارد.
- پلاستیک کردن هر پیچ و بشکه اکسترودر لاستیک را گرم می کند و فشار لازم برای فشار دادن مواد را از طریق قالب ایجاد می کند. دمای اکستروژن معمولاً با توجه به ویسکوزیته و ایمنی سوختگی لاستیک تنظیم می شود.
- شکل گیری قالب مواد وارد سر قالب معمولی می شوند. هندسه قالب نه تنها شکل پروفیل نهایی بلکه ضخامت و موقعیت هر لایه را نیز کنترل می کند.
- ادغام و خروج. در خروجی قالب، لایه ها در حالی که هنوز پلاستیک هستند به هم می رسند. آنها بدون درز قابل مشاهده در سطح در یک نمایه ادغام می شوند.
- درمان. پروفیل از طریق تونل پخت مایکروویو یا حمام نمک عبور می کند. گرما باعث ایجاد اتصالات عرضی می شود و یک پیوند شیمیایی دائمی بین لایه ها ایجاد می کند.
- خنک کننده و سیم پیچ. پس از عمل آوری، پروفیل در یک حمام آب یا نوار نقاله خنک شده با هوا خنک می شود، سپس سیم پیچ شده یا به طول برش داده می شود.
چرا سازندگان به Co-Extrusion روی می آورند؟
مزایای اصلی اکستروژن همزمان استحکام باند بالاتر، هزینه کار کمتر و کنترل ابعادی دقیق تر است. در یک روش مونتاژ سنتی، شما دو بخش پروفیل را به طور جداگانه اکسترود می کنید، سپس آنها را به هم می چسبانید یا ولکانیزه می کنید. اما باندهای چسب با گذشت زمان تخریب می شوند و قرار دادن دستی باعث ایجاد تغییرات ابعادی می شود. در کواکستروژن، پیوند در طول پخت در سطح مولکولی تشکیل میشود و هندسه پروفیل توسط قالب ثابت میشود. این امر درصد قابل توجهی از عیوب مربوط به مونتاژ دو قسمتی را از بین می برد.
در عمل، یک نوار آب و هوای خودرو با اکسترود، در مقایسه با یک باند مکانیکی، نرخ شکست قابل توجهی کمتری دارد. داده های کارخانه از چندین تولید کننده مهر و موم نشان می دهد که نرخ رد برای پروفیل های هم اکسترود شده زیر 0.8 درصد باقی می ماند، در حالی که پروفیل هایی که پس از اکستروژن به هم متصل می شوند اغلب دارای نرخ رد بین 2 تا 5 درصد هستند. حتی کاهش متوسط از 3 درصد به 0.8 درصد در تولید روزانه 20000 قطعه به معنای تقریباً 440 قطعه معیوب کمتر در روز است. این پس انداز به سرعت سرمایه گذاری اولیه بالاتر در یک خط اکستروژن مشترک را جبران می کند.
| عامل | Co-Extrusion | مونتاژ دو مرحله ای |
|---|---|---|
| استحکام پیوند | پیوند شیمیایی/حرارتی | چسب یا مکانیکی |
| نیروی کار در هر 1000 قطعه | 1.5 تا 2.5 ساعت | 3 تا 5 ساعت |
| سازگاری ابعادی | خیلی بالا | متغیر |
| نرخ عیب معمولی | 0.5 تا 1.2٪ | 2 تا 5 درصد |
| حساسیت به رطوبت | پایین | بالا |
اکستروژن همچنین تعداد مراحل تولید را کاهش میدهد که موجودیهای در حال انجام را کوتاه میکند. دیگر نیازی به ذخیره دو جزء در انتظار عملیات باندینگ ندارید. کل نمایه در یک پاس پیوسته تکمیل می شود. این به مدیر تولید شما گردش کار بسیار سادهتری میدهد و به شما امکان میدهد به سفارشهای پروفایل سفارشی با چرخش سریعتر پاسخ دهید.
علاوه بر این، اکستروژن همزمان با مواد کارآمد است. اگر طراحی شما به یک هسته لاستیکی سخت برای استحکام و یک پوسته بیرونی نرم و مقاوم در برابر آب و هوا نیاز دارد، ترکیب نرم را فقط در جایی که لازم است قرار دهید. دو اکستروژن جداگانه باعث هدر رفتن مواد گران قیمت در کل مقطع می شود. درزگیر پنجره با اکسترود ممکن است 20 تا 30 درصد کمتر از ترکیب برتر استفاده کند.
پارامترهای فرآیند بحرانی برای اکستروژن مشترک موفق
کلید یک محصول خوب اکسترود شده، کنترل دقیق دما، فشار و سرعت در هر مرحله است. از آنجایی که دو یا چند ماده در داخل قالب برهم کنش دارند، فرآیند نسبت به اکستروژن منفرد به تغییرات حساس تر است. اگر دمای یک بشکه حتی 10 درجه سانتیگراد بالاتر از دیگری باشد، ترکیب نرمتر سریعتر جریان می یابد و ممکن است لایه سخت تر را از موقعیت خارج کند. سر قالب باید گرادیان فشار صحیح را حفظ کند تا هر لایه با همان سرعت خطی خارج شود.
درک معنای هر پارامتر
دمای بشکه بر ویسکوزیته ترکیب لاستیکی حاکم است. برای EPDM مورد استفاده در آب و هوا، محدوده دمای معمول بشکه 60 تا 90 درجه سانتیگراد است. دمای سر قالب معمولاً کمی بالاتر است، از 80 تا 110 درجه سانتیگراد، به طوری که لاستیک به آرامی در لبه های قالب جریان می یابد. سرعت پیچ میزان خروجی را تعیین می کند، اما سرعت خط باید با ظرفیت پخت مایکروویو یا حمام نمک مطابقت داشته باشد. اگر خط خیلی سریع باشد، نمایه به طور کامل درمان نمی شود. اگر خیلی کند باشد، ترکیب داخل قالب میسوزد.
| پارامتر | محدوده معمولی | چرا اهمیت دارد |
|---|---|---|
| دمای بشکه | 60-100 درجه سانتیگراد | پلاستیسیته و سرعت جریان ترکیب را کنترل می کند |
| دمای سر قالب | 80-120 درجه سانتی گراد | فشار قالب را کاهش می دهد و سطح را بهبود می بخشد |
| سرعت پیچ | 20-60 دور در دقیقه | توان عملیاتی در هر اکسترودر را تعیین می کند |
| سرعت خط | 5-20 متر در دقیقه | باید با طول و قدرت تونل پخت مطابقت داشته باشد |
| گرادیان فشار قالب | 40-150 بار | ضخامت لایه را در سراسر پروفیل یکنواخت نگه می دارد |
از نقطه نظر عملی، فشار قالب دشوارترین پارامتر برای پایدار ماندن است. این ترکیبات در دماهای کمی متفاوت وارد قالب می شوند، بنابراین مشخصات ویسکوزیته آنها متفاوت است. یک خط کواکستروژن با کیفیت بالا از یک سیستم پیچ سروو استفاده می کند که به طور خودکار تغییرات ویسکوزیته را جبران می کند. این تغییر فشار را در 3 بار مثبت یا منفی نگه می دارد. تغییر بیش از 7 بار بین دو لایه باعث ایجاد نوسانات ضخامت قابل مشاهده در سطح مشترک می شود.
برای خط تولید شده توسط یک تامین کننده تجهیزات معتبر، پنجره عملیاتی توصیه شده در دفترچه راهنمای دستگاه ثبت شده است. هنگامی که با یک محدوده مرجع شناخته شده شروع می کنید و مقادیر واقعی خود را زیر نظر می گیرید، یک پنجره فرآیندی می سازید که مناسب ترکیب خاص شما باشد. اگر خط جدیدی را تهیه می کنید، از تامین کننده اطلاعاتی در مورد حداکثر اختلاف فشار مجاز بین بشکه ها بخواهید. یک تامین کننده خوب تحمل کمتر از 5 درصد را ارائه می دهد و قبل از ارسال، یک اجرای آزمایشی با ترکیب شما ارائه می دهد.
چه تجهیزاتی برای Co-Extrusion مورد نیاز است؟
یک خط اکستروژن کامل متشکل از اکسترودرهای متعدد، یک سر قالب چند ماده ای، یک واحد پخت و یک قطار خنک کننده و هندلینگ پایین دست است. روش پخت تأثیر مستقیمی بر ویژگی های پروفیل دارد، بنابراین باید گزینه مناسب را با دقت انتخاب کنید. برای پروفیل های لاستیکی عمومی، این فرآیند اغلب از یک تونل پخت مایکروویو استفاده می کند زیرا پروفیل را به طور یکنواخت از داخل به بیرون گرم می کند. این یک مزیت واضح با پروفیل های ضخیم است، زیرا احتمال ایجاد مراکز زیر سفت را کاهش می دهد.
اگر ورق یا شیلنگ عایق NBR/PVC تولید می کنید، خط پخت حمام نمک نیز می تواند گزینه موثری باشد. اما پخت با مایکروویو عموماً برای محصولات هم اکسترود شده ترجیح داده می شود که در آن لایه بیرونی ترکیب نرم تری است که ممکن است توسط شناوری حمام نمک مختل شود. در خط مایکروویو، لاستیک توسط یک تسمه منتقل می شود، بنابراین پروفیل های سنگین نیز تغییر شکل نمی دهند.
یکی از مهمترین تصمیمات تعداد اکسترودرهای خط است. یک پروفیل دو لایه به طور کلی به دو اکسترودر نیاز دارد، در حالی که یک پروفیل با سه ماده یا رنگ مختلف به یک اکسترودر سوم نیاز دارد. همانطور که ممکن است انتظار داشته باشید، اکسترودرهای بیشتر به معنای سیستم های کنترل پیچیده تر است. همچنین به این معنی است که دقت بیشتری در هماهنگ سازی سرعت پیچ مورد نیاز است.
خط تولید لاستیک کواکستروژن و مایکروویو پخت این خط تولید اکستروژن مشترک را با پخت مایکروویو برای پروفیل های لاستیکی کامپوزیت ادغام می کند. این دستگاه از اکسترودرهای متعدد برای رسیدگی به مواد یا رنگ های مختلف، با طراحی دقیق سر قالب و هماهنگ سازی برای ضخامت لایه سازگار پشتیبانی می کند. مشاهده محصول → دای هد مرکز این فرآیند است. این ماشین با تلورانس های دقیق با کانال های جداگانه برای هر ماده ساخته می شود. مواد قالب باید فولاد سخت شده با سطح صیقلی باشد تا از سوختن آن جلوگیری شود. بسیاری از هدهای دای مدرن همچنین دارای یک نوار محدود کننده قابل تعویض هستند که به شما امکان می دهد جریان هر لایه را به طور مستقل با تغییر مقطع مسیر جریان تنظیم کنید. تلورانسهای معمولی برای شکافهای قالب حدود مثبت یا منفی 0.02 میلیمتر است که مستقیماً به ثبات ضخامت لایه ترجمه میشود.
تجهیزات پایین دستی شامل یک نوار نقاله خنک کننده، یک کشنده با درایو سروو و یک ایستگاه برش یا سیم پیچ است. سرعت کشنده باید دقیقاً با خروجی اکسترودر مطابقت داشته باشد. عدم تطابق باعث کشیده شدن پروفیل می شود که منجر به تغییرات ابعادی پس از خنک شدن می شود. برای خط هم اکستروژن، بهتر است از یک کشش با یک رمزگذار یکپارچه استفاده شود تا بتوان سرعت خط را در زمان واقعی بر اساس فشار اکستروژن تنظیم کرد.
هنگام تهیه یک خط کواکستروژن، حداکثر خروجی بزرگترین اکسترودر را در نظر بگیرید. اگر دو اکسترودر با اندازه های مختلف اجرا می کنید، اکسترودر کوچکتر باید بتواند جریان ثابتی را در انتهای پایین محدوده خروجی ارائه دهد. خطوط با کیفیت بالا از تولید کنندگان تخصصی برای کار مداوم با کمتر از 2 درصد تغییرات خروجی در یک شیفت هشت ساعته آزمایش شده اند. این سطح از سازگاری چیزی است که به شما امکان می دهد ضخامت لایه را در یک تلرانس محکم نگه دارید.
نحوه انتخاب ترکیبات لاستیکی سازگار
سازگاری ترکیب بزرگترین عاملی است که تعیین می کند آیا یک پروفیل هم اکسترود شده به خوبی به هم متصل می شود یا از بین می رود. همه ترکیبات لاستیکی را نمی توان با هم اکسترود کرد. پلیمر پایه، سیستم پخت، نوع پرکننده و ویسکوزیته در دمای فرآوری همگی باید در نظر گرفته شوند. اگر دو ترکیب از سیستم های پخت کاملاً متفاوت استفاده کنند، ممکن است رابط ضعیف باقی بماند زیرا پیوندهای عرضی نمی توانند بین فازها پل بزنند.
به عنوان مثال، یک ترکیب EPDM و یک ترکیب سیلیکونی معمولاً با هم اکسترود نمی شوند. مکانیسم های پخت و پروفیل های حرارتی آنها بسیار متفاوت است. از سوی دیگر، دو ترکیب EPDM با سختی یا رنگ متفاوت اغلب به زیبایی با هم اکسترود می شوند، تا زمانی که بسته پخت سازگار باشد. بهترین راه برای تأیید سازگاری، اجرای یک آزمایش کوچک با ترکیب واقعی خود بر روی یک نمایه نمونه است. سپس می توانید استحکام باند را با آزمایش لایه برداری بررسی کنید.
ویسکوزیته عامل بعدی است. ویسکوزیته دو ترکیب به طور ایده آل باید در دمای هد قالب در 15 درصد از یکدیگر باشد. اگر یک ترکیب بسیار سفت تر باشد، آهسته تر از طریق قالب حرکت می کند و ممکن است یک رابط موجی ایجاد کند. قانون سرانگشتی این است که ترکیب نرم تر با همان سرعت خطی ترکیب سخت تر جریان داشته باشد. ساده ترین راه برای انجام این کار این است که هندسه قالب و دمای ترکیب سخت تر را کمی به سمت بالا تنظیم کنید تا ویسکوزیته آن کاهش یابد.
برای سازندگانی که از یک اکسترودر خوراک داغ برای پردازش ترکیب خود قبل از تغذیه خط هماکستروژن استفاده می کنند، قوام مواد حیاتی است. صافی لاستیکی که تضمین می کند ترکیب عاری از آلودگی است، خطر مسدود شدن دهانه قالب و سطوح ناهموار را کاهش می دهد. در این مورد می توانید اطلاعات بیشتری کسب کنید چگونه یک صافی لاستیکی خوراک داغ خلوص مواد را در تولید بهبود می بخشد . صافی آگلومراها و بقایای فلزی کوچکی را که باعث می شود سطح پروفیل هم اکسترود شده باعث ایجاد عیوب گران قیمت شود را حذف می کند.
در نظر گرفتن طراحی برای رابط مواد
در یک طراحی خوب، ضخامت لایه بیرونی باید حداقل 0.8 میلی متر باشد. اگر لایه بیرونی نازکتر از این باشد، جریان به احتمال زیاد شکسته میشود و باعث ایجاد سوراخهایی میشود. برای آب بندی پروفیل هایی که نیاز به لبه نرم و انعطاف پذیر دارند، لایه رویی ممکن است 1.5 تا 3 میلی متر ضخامت داشته باشد. هسته سخت داخلی، اغلب یک EPDM متراکم، معمولا بخش باربر اصلی را تشکیل می دهد. شما همچنین می توانید یک لایه اکسترود شده را اضافه کنید که به عنوان یک عامل اتصال دهنده عمل می کند و به اتصال دو ماده لاستیکی ناسازگار کمک می کند.
عیوب متداول اکستروژن مشترک و نحوه رفع آنها
رایج ترین عیوبی که در اکستروژن همزمان با آن مواجه می شوند، اتصال ضعیف، علائم جریان در سطح مشترک، ناپایداری ابعادی و زبری سطح است. هیچ یک از این خطاها اجتناب ناپذیر نیست. همه آنها تا یک انحراف پارامتر خاص قابل ردیابی هستند و با کنترل فرآیند روشمند، می توانید آنها را به سرعت اصلاح کنید.
اتصال ضعیف بین لایه ها
جدی ترین نقص اتصال ضعیف است. هنگامی که اتصال از کار می افتد، پروفیل ممکن است در حین جابجایی یا سرویس دهی لایه شود. علت اصلی تقریباً همیشه یک سیستم پخت ناسازگار یا اختلاف دما است که باعث می شود یک لایه قبل از برخورد با لایه دیگر شروع به پخت کند. برای رفع این مشکل، باید مطمئن شوید که دو ترکیب زمان سوختگی مشابهی دارند. اگر از یک سیستم پراکسید در یک ترکیب و یک سیستم گوگردی در ترکیب دیگر استفاده می کنید، رابط به سادگی پیوند متقابل نخواهد داشت. راه حل این است که از یک سیستم پخت سازگار در تمام لایه ها استفاده کنید یا یک لایه باند نازک اضافه کنید.
علائم جریان و اعوجاج سطحی
علائم جریان به صورت خطوط نازک و مواج در سطح مشترک بین لایه ها قابل مشاهده است. آنها در اثر تلاطم به هنگام برخورد دو ماده ایجاد می شوند. این زمانی اتفاق می افتد که اختلاف ویسکوزیته بین ترکیبات خیلی زیاد باشد یا زمانی که دمای سر قالب ناهموار باشد. یک دای هد با یک منطقه کنترل دما جداگانه برای هر کانال می تواند مشکل را کاهش دهد، اما موثرترین راه حل این است که دمای ترکیب با ویسکوزیته بالاتر را به میزان 5 تا 10 درجه سانتیگراد افزایش دهید. این امر ویسکوزیته و سرعت جریان را به لایه دیگر نزدیک می کند.
تنوع ابعادی
اگر عرض پروفیل یا ضخامت لایه تغییر کند، علت معمولاً تغییر در سرعت پیچ یا نوسان در سرعت خط است. این امر به ویژه اگر خط مجهز به موتورهای سروو رانده نباشد، صادق است. یک موتور دنده ای 2 تا 5 درصد در زیر بار تغییر می کند، در حالی که موتور سروو معمولاً سرعت را در 0.1 درصد نگه می دارد. تحمل ابعادی پروفایل در رابط بسیار حساس است. یک تغییر 2 درصدی در سرعت پیچ می تواند به راحتی واریانس نوار ضخامت 0.3 میلی متر ایجاد کند. ارتقاء به درایو سروو مطمئن ترین راه برای تحت کنترل درآوردن آن است.
| نقص | علت ریشه ای | اقداماتی که باید انجام شود |
|---|---|---|
| لایه لایه شدن در رابط | سیستم های درمانی ناسازگار | از یک بسته درمانی در هر دو ترکیب استفاده کنید |
| علائم جریان | عدم تطابق ویسکوزیته یا گرادیان دمای قالب | ترکیب سفت تر را گرم کنید یا دمای قالب محلی را تنظیم کنید |
| رانش ضخامت لایه | تغییرات خروجی موتور | به درایوهای سروو نصب کنید یا گیربکس های معیوب را تعویض کنید |
| زبری سطح | آلاینده های موجود در ترکیب | یک صافی لاستیکی تغذیه داغ جلوتر از اکسترودر نصب کنید |
جایی که Co-Extrusion بیشترین ارزش را دارد
کواکستروژن به ویژه در سه دسته محصول ارزشمند است: آببندی خودرو، شیلنگ و کانالکشی صنعتی، و آببندی پروفیل ساختمان. این کاربردها به یک پوست بیرونی که در برابر پیری مقاومت میکند و یک هسته سختتر که شکل خود را حفظ کرده یا از بستها پشتیبانی میکند، نیاز دارند. آنها همچنین تقاضاهای حجمی دارند که سرمایه گذاری در یک خط اختصاصی را توجیه می کند.
آب و هوای خودرو
مهر و موم درب و پنجره خودرو اغلب دارای یک بخش لاستیکی سلولی برای فشرده سازی و یک بخش جامد برای اتصال است. بخش سلولی معمولاً یک لاستیک فوم است در حالی که بخش جامد یک ترکیب متراکم است. اکسترود کردن آنها با هم در یک گذر جایگزین روشی پرهزینه و کار فشرده برای اتصال دو پروفیل جداگانه می شود. پیوند نیز دوام بیشتری دارد. درزبندی که در رابط خراب می شود باعث ایجاد صدای آب یا باد می شود، شکایتی که تعمیر آن پس از مونتاژ خودرو بسیار گران تمام می شود. بنابراین کیفیت اتصال اکستروژن یک ویژگی ایمنی و راحتی حیاتی است.
شیلنگ و کانال کشی صنعتی
برای شیلنگهای صنعتی، یک لوله داخلی که در برابر روغن یا سوخت مقاوم است، اغلب با پوشش بیرونی که مقاومت در برابر سایش و UV را فراهم میکند، اکسترود میشود. شیلنگ تک اکستروژن نمی تواند این دو ویژگی را با هم ترکیب کند. هم اکستروژن به شیلنگ اجازه می دهد که یک سطح داخلی مقاوم در برابر شیمیایی و یک سطح بیرونی مکانیکی سخت در همان محصول پیوسته داشته باشد. از آنجا که هر شیلنگ در یک فرآیند ساخته می شود، تحمل طول بهتر است و از درز جلوگیری می شود.
مهر و موم نمایه ساختمان
حذف آب و هوا برای درها و پنجره ها یکی دیگر از کاربردهای رایج است. یک پی وی سی سفت و سخت یا هسته سخت EPDM ممکن است با یک لبه نرم و انعطاف پذیر اکسترود شود. این باعث می شود که واشر به راحتی نصب شود و حتی بر روی سطوح نامنظم به خوبی آب بندی شود. سادگی پروفیل یک تکه باعث صرفه جویی در زمان نصب در محل می شود. سازندگان و سازندگان پنجره این را ترجیح می دهند زیرا قطعه آماده استفاده تحویل داده می شود و مهر و موم کاملاً به هسته چسبیده است.
قبل از خرید خط کواکستروژن چه نکاتی را باید در نظر گرفت
مهمترین چیز برای ارزیابی این است که آیا تامین کننده می تواند یک سیستم کامل از جمله قالب، اکسترودرها، واحد پخت و تجهیزات پایین دستی را با سابقه اثبات شده در زمینه اکستروژن همزمان ارائه دهد یا خیر. برخی از منابع تجهیزات ممکن است در تک اکستروژن قوی باشند اما فاقد قابلیت طراحی برای ساخت قالب های هم اکستروژن با کیفیت بالا هستند. شما باید از تامین کننده در مورد حداکثر تعداد لایه هایی که با موفقیت تولید کرده اند بپرسید و نمونه ها را از خط آزمایش آنها بررسی کنید.
همچنین اسناد مربوط به سیستم کنترل را بخواهید. یک خط هم اکستروژن که از دو کنترل کننده مستقل برای دو اکسترودر استفاده می کند با منطق جداگانه مدیریت می شود. طراحی بهتر یک کنترل کننده است که دو سرعت پیچ را به طور خودکار هماهنگ می کند. این یک عامل کلیدی در ثابت نگه داشتن ضخامت لایه های مختلف در یک شیفت هشت ساعته است. با کنترل های جداگانه، اپراتور خط باید اکسترودر دوم را به صورت دستی تنظیم کند هر بار که اکسترودر اول دریفت می شود، که مستعد خطا است.
یکی از ملاحظات عملی دیگر، دسترسی به تعمیر و نگهداری است. سر قالب و همچنین بشکه های اکسترودر باید به راحتی باز و تمیز شوند. تغییرات ترکیبی در صنعت لاستیک مکرر است، و یک سر قالب که دو ساعت طول می کشد تا از هم جدا شود، می تواند به زمان تولید در دسترس شما بخورد. یک سر قالب خوب طراحی شده با مکانیزم لولایی یا چرخشی باز را می توان در عرض 15 تا 20 دقیقه جدا کرد. این جزئیاتی است که اغلب در طول تصمیم خرید نادیده گرفته می شود، اما تفاوت قابل توجهی در زمان کارکرد کلی ایجاد می کند.
خدمات پس از فروش تامین کننده نیز به همان اندازه مهم است. برای تجهیزات هماکستروژن، قالب و سیستم کنترل دو جزء هستند که احتمالاً پس از راه اندازی نیاز به تنظیم یا کالیبراسیون دارند. یک تامین کننده با یک تیم خدمات آگاه می تواند به شما در تنظیم روند کمک کند. عرضهکنندهای که فقط دستگاه را بدون ارائه پشتیبانی راهاندازی ارسال میکند، ممکن است قبل از اینکه محصول را درست تهیه کنید، آزمایشهای زیادی را برای شما به همراه داشته باشد.
سوالات متداول در مورد Co-Extrusion
در زیر متداولترین سوالاتی که از سوی تولیدکنندگان محصولات لاستیکی پرسیده میشود، وجود دارد که این فرآیند را ارزیابی میکنند.
حداکثر تعداد لایه هایی که می توان همزمان اکسترود کرد چقدر است؟
در عمل صنعتی، سه لایه حد استاندارد برای اکثر خطوط تولید است، در حالی که تجهیزات تخصصی می توانند چهار یا حتی پنج لایه را اجرا کنند. حد عملی معمولاً مربوط به عمق قالب و درجه کنترل مورد نیاز است. لایه های بیشتر به معنای قالب بزرگتر، مناطق دمایی بیشتر و سیستم کنترل گرانتر است. برای اکثر پروفیل های آب بندی و آب بندی، دو لایه کافی است.
آیا می توان دو پلیمر لاستیکی پایه مختلف را با هم اکسترود کرد؟
فقط در موارد بسیار خاص امکان پذیر است. به عنوان مثال، مخلوط های NBR/PVC اغلب به همراه سایر مواد مشابه اکسترود می شوند. اما به طور کلی، قطب های مختلف مانند EPDM و سیلیکون به خوبی به هم متصل نمی شوند. شیمی پخت بسیار متفاوت است. اگر به یک لایه سیلیکونی روی یک پروفیل EPDM نیاز دارید، ممکن است لازم باشد از یک اینترلاک مکانیکی در قالب یا یک لایه اتصال در بین آن استفاده کنید.
تحمل نرمال برای ضخامت لایه در اکستروژن همزمان چقدر است؟
یک فرآیند به خوبی کنترل شده می تواند تحمل ضخامت را در رابط به مثبت یا منفی 0.15 میلی متر نگه دارد. تحمل ابعاد کل پروفیل اغلب بسته به اندازه و استفاده به صورت مثبت یا منفی 0.3 میلی متر مشخص می شود. دستیابی به این امر هم به موتورهای سروو محرک و هم به یک قالب نیاز دارد که با تلورانس های محدود ساخته شده باشد.
آیا روش پخت بر کیفیت باند تأثیر می گذارد؟
بله. پخت در مایکروویو به طور کلی پیوند یکنواخت تری ایجاد می کند زیرا گرما در داخل لاستیک ایجاد می شود. در پخت حمام نمک، لایه بیرونی ممکن است کمی سریعتر از لایه داخلی خشک شود، که می تواند باعث ایجاد استرس در سطح مشترک شود. برای پروفیل های ضخیم اکسترود شده، مایکروویو اغلب انتخاب بهتری است. برای پروفیل های نازک، هر روش می تواند به خوبی کار کند.
چگونه می توانم آزمایش کنم که آیا دو ترکیب من به خوبی به هم متصل می شوند؟
نمونه کوچکی از این دو ترکیب را آماده کنید و یک آزمایش هم اکستروژن ساده را در خط آزمایش تامین کننده خود اجرا کنید. پس از پخت، یک نوار از پروفیل را برش دهید و با تست کشش دستی آن را از هم جدا کنید. پیوند باید یک شکست منسجم در یکی از مواد نشان دهد، به این معنی که خود لاستیک به جای جدا شدن تمیز در سطح مشترک، پاره می شود. اگر متوجه یک خط جداسازی تمیز و براق شدید، پیوند ضعیف است.
آیا کواکستروژن ارزش سرمایه گذاری برای یک کارخانه کوچک را دارد؟
این بستگی به حجم سفارش شما و تعداد پروفیل های کامپوزیت تولیدی شما دارد. اگر محیطی با ترکیب بالا و کم حجم دارید، زمان راه اندازی خط هماکستروژن ممکن است صرفه جویی در کار شما را جبران کند. اگر محصول اختصاصی با حجم بالای 200000 متر در سال دارید، سرمایه گذاری منطقی است. نقطه سربه سر اغلب حدود یک سال و نیم تا دو سال است، با این فرض که بتوانید خط را با استفاده زیاد حفظ کنید.
برداشت نهایی در اکستروژن همزمان
کواکستروژن مستقیم ترین راه برای تولید پروفیل های لاستیکی با ترکیبی از مقاطع صلب و نرم، رنگ های مختلف یا خواص سطحی متمایز در یک عملیات مداوم است. این فرآیند نیازمند یک خط مولتی اکسترودر با طراحی خوب، قالبی است که جریان صاف و متعادل و ترکیبات سازگار با سیستمهای پخت منطبق را فراهم میکند. پاداش کاهش قابل توجهی در هزینه نیروی کار، بهبود ثبات محصول و پیوندی است که در واقع دوام می آورد.
اگر قصد اضافه کردن یک خط اکستروژن مشترک یا بهینه سازی یک خط موجود را دارید، اولین گام این است که ترکیب محصول خود را بررسی کرده و شناسایی کنید که کدام پروفایل ها بیشترین صرفه جویی را در فرآیند یک مرحله ای دارند. سپس، با تامین کننده ای کار کنید که می تواند فرآیند را با ترکیب خود نشان دهد. خطی که از روز اول برای مواد شما پارامتر بندی شده باشد، تولید قابل اعتماد آسان تر خواهد بود. مراقب تحمل، سهولت نگهداری قالب و هماهنگی بین اکسترودرها باشید، زیرا این سه حوزه هستند که موفقیت عملی عملیات اکستروژن مشترک شما را تعیین می کنند.
برای پیشینه بیشتر در مورد نحوه رفتار مواد لاستیکی در حین اکستروژن، می توانید به مقالات صنعت ما در مورد مراجعه کنید مشخصات و خواص مواد لاستیکی .
