Wytłaczanie polega na wyciskaniu uplastycznionego tworzywa przez dyszę wytłaczarki, która
nadaje gotowy kształt formowanemu przekrojowi. Dysza znajduje się w głowicy wytłaczarki,
do której ślimak podaje uplastycznione tworzywo.
W wytłaczarkach układ plastyfikujący, składający się ze współpracujących ze sobą ślimaka i
cylindra, można podzielić na trzy strefy: zasilania, sprężania i dozowania.
Schemat wytłaczarki jednoślimakowej:
a - głowica z dyszą kształtującą, b - lej zasypowy z chłodzeniem wodnym, c - elementy
grzejne, d - cylinder, e - ślimak.
W procesie wytłaczania uzyskiwane profile i
kształtowniki mogą mieć bardzo różny kształt
przekroju poprzecznego.
W strefie zasilania tworzywo jest pobierane z leja zasypowego, wstępnie ogrzane,
zagęszczone i transportowane dalej w kierunku głowicy. Strefę zasilania stanowi odcinek
cylindra wytłaczarki liczony od zasypu do miejsca, w którym zaczynają się pojawiać
uplastycznione cząstki tworzywa.
Zdolność transportowania materiału, zależy od:
- objętości kanału między zwojami ślimaka w tej strefie,
- liczby obrotów,
- współczynnika zapełnienia kanału,
- współczynnika tarcia tworzywa o cylinder i ślimak.
Zagęszczanie jest wynikiem powstawania gradientu ciśnienia w transportowanym tworzywie,
zależnego od:
- współczynnika tarcia tworzywa o cylinder (współczynnik tarcia powinien być możliwie duży
),
- współczynnika tarcia tworzywa o ślimak (współczynnik tarcia powinien być jak najmniejszy
www.chomikuj.pl/MarWag987
).
Dalsze zagęszczanie tworzywa zachodzi w strefie sprężania. W strefie tej tworzywo
przechodzi ze stanu stałego w uplastyczniony. Teoretycznie uplastycznienie tworzywa
powinno być zakończone właśnie w tej strefie. W rzeczywistości, w wyniku powstałego
konkretnego rozkładu ciśnienia wewnątrz cylindra, może nastąpić przemieszczenie punktu
początku uplastycznionego tworzywa, aż do połowy strefy zasilania, gdzie zagęszczanie jest
niedostateczne. Tworzywo opuszczające strefę sprężania powinno być już odgazowane.
Długości strefy sprężania mogą być różne w zależności od przerabianego surowca. Przy
wytłaczaniu tworzyw stosujemy:
- dla tworzyw o małej lepkości - ślimaki z krótką strefą sprężania,
- dla tworzyw o większej lepkości - ślimaki z dłuższą strefą sprężania.
W strefie dozowania zachodzi ujednorodnienie mechaniczne i termiczne przetwarzanego
tworzywa oraz podwyższenie ciśnienia do poziomu potrzebnego do pokonania oporów
przepływu przez głowicę. W celu uzyskania możliwie dużego ciśnienia głębokość kanału
ślimaka w ej strefie jest na ogół mała. Natężenie wypływu (wydajność) układu
plastyfikującego, obliczone na podstawie wydatku strefy dozowania, jest proporcjonalne do:
- kwadratu średnicy ślimaka,
- kąta pochylenia linii śrubowej uzwojenia,
- głębokości kanału w tej strefie.
Wydajność zależy od cech konstrukcyjnych ślimaka, które uwidoczniono na rysunku:
Elementy konstrukcyjne ślimaka klasycznego: L - długość części roboczej (20-30 D ,
najczęściej 24 D ), D - średnica zewnętrzna, h - głębokość kanału zwoju ( 0,12-0,16 D ), t -
skok linii śrubowej zwoju ( 0,8-1,2 D), Alfa - kąt pochylenia zwoju ( ~19 ), e - powierzchnia
wierzchołka zwoju ( 0,1 D ), Sigma - odległość pomiędzy powierzchnią zwoju a ścianką
cylindra (0,002-0,005D; 0,2mm).
Z uwagi na to, że różne gatunki i rodzaje tworzyw wymagają odpowiednio różnych
parametrów procesu przetwórczego, istnieje duża różnorodność rozwiązań konstrukcyjnych,
a także wymiarów i kształtów ślimaka, co pozwala zapewnić wymagane warunki dla
www.chomikuj.pl/MarWag987
procesów mieszania, uplastyczniania i sprężania przetwarzanych materiałów.
Niektóre kształty ślimaków Dla tworzyw łatwo płynnych i termicznie odpornych np.: PE , PP ,
PA , PU , PW , stosowany jest ślimak o krótkiej strefie sprężania ze strefą dozowania o
długości 5 - 10 D .Do PS i do tworzyw o wyraźnie zaznaczonej temperaturze topnienia,
stosowany jest ślimak jednozwojowy z głowicą. Dla tworzyw takich jak np.: ABS , SB , PMM ,
PCW miękkiego , PA i OC, stosowany jest ślimak z odgazowaniem.
Wytłaczarki mogą być wieloślimakowe:
Schemat rozmieszczenia ślimaków w wytłaczarce: a,b,c - dwuślimakowej, d - wieloślimakowa
bez centralnego ślimaka, e - wieloślimakowa z centralnym ślimakiem. Większa liczba
ślimaków w wytłaczarce może wystąpić także w przypadku tzw. kowytłaczania czyli
jednoczesnego wytłaczania z dwu lub więcej układów uplastycznienia. W wyniku otrzymuje
się wyrób warstwowy.
Wymienne dysze głowicy umożliwiają uzyskiwanie różnorodnych wytłoczyn, a mianowicie:
płyty, folie, rury, węże i różnorodnego rodzaju kształtowniki. Ponadto w wytłaczarkach
www.chomikuj.pl/MarWag987
można również nakładać powłoki izolacyjne na liny, przewody elektryczne i inne.
Nakładanie powłok na druty lub liny, za pomocą wytłaczarki: a) - tworzenie powłoki
wewnątrz dyszy, b) - tworzenie powłoki na zewnątrz dyszy.
www.chomikuj.pl/MarWag987
www.chomikuj.pl/MarWag987