در صورتی که تجربه کار در کارخانه‌های تولید محصولات پلاستیکی و پلیمری را داشته باشید حتماً با دستگاه اکسترودر آشنایی دارید.
این دستگاه در بسیاری صنایع دیگر مانند نساجی و فلزات نیز کاربرد دارد.
آشنایی با مکانیزم عملکرد و کنترل اکسترودر برای فعالان شاغل در صنایع مرتبط با این دستگاه ضروری است.
در این مقاله، انواع اکسترودر و اجزای سازنده آن معرفی می‌شود و نحوه کنترل بخش‌های مختلف آن مورد بررسی قرار می‌گیرد.
اکسترودر چیست و در چه صنایعی به کار می‌رود؟
اکسترودر دستگاهی است که با اِعمال فشار، ماده‌ای را از یک قالب عبور می‌دهد تا محصولی با سطح مقطع ثابت تولید کند.
فرایند ساخت و تولید پروفیل، لوله یا هر محصول دیگری با استفاده از اکسترودر دو مزیت دارد.
- امکان ساخت مقاطع با شکل پیچیده را فراهم می‌کند
- امکان کار با مواد شکننده و ترد را به تولیدکننده می‌دهد.
نیرویی که توسط اکسترودر به مواد وارد می‌شود، تنها از نوع فشاری (Compressive) و برشی (Shear) است و نیروی ضربه‌ای یا ارتعاش به مواد خام وارد نمی‌کند.
این ویژگی منجر به تولید محصول با سطح کاملاً صیقلی و سهولت شکل‌دهی در فرایند ساخت می‌شود.
از جمله صنایعی که در آنها از اکسترودر استفاده می‌شود می‌توان موارد زیر را برشمرد.
- صنایع پلیمر
- صنایع فلزی
- پلاستیک‌سازی
- تولید قطعات لاستیکی
- سرامیک‌سازی
- صنایع غذایی
- داروسازی
- صنایع نساجی
- کابل‌سازی
دستگاه اکسترودر معمولاً متشکل از یک سیلندر استوانه‌ای‌شکل بزرگ و یک میله مارپیچ گَردان به نام ماردون است که از وسط سیلندر می‌گذرد و نقش عامل پیشران را در اکسترودر ایفا می‌کند.
در بعضی انواع اکسترودر به جای ماردون از یک میله استوانه‌ای به نام سمبه (Ram) به‌عنوان پیشران استفاده می‌شود.
در یک سر اکسترودر یک هاپر قرار دارد که مواد اولیه از طریق آن وارد سیلندر می‌شود. در سر مخالف اکسترودر نیز یک قالب نصب می‌شود تا مواد خروجی را شکل‌دهی کند.
بسته به نوع کاربری اکسترودر، بخش‌های دیگری نیز می‌توانند به آن افزوده شوند.
در شکل ۱ اجزای تشکیل‌دهنده یک اکسترودر پلاستیک را مشاهده می‌کنید.
همان‌طور که در شکل ۱ می‌بینید، مواد اولیه از هاپر وارد سیلندر اکسترودر شده و توسط المنت‌ها ذوب می‌شود.
با تنظیم سرعت چرخش ماردون، مواد ذوب‌شده به سمت خروجی اکسترودر رانده شده و با فشار کنترل‌شده‌ای از قالب عبور می‌کنند.
در ادامه با انواع مختلف اکسترودر، از جمله اکسترودر پلاستیک، بیشتر آشنا خواهیم شد.
اکسترودر در پلاستیک و پلیمر
اکسترودر یکی از دستگاه‌های پرکاربرد در صنایع پلاستیک و پلیمر است.
برای ساخت انواع لوله، روکش‌های پلاستیکی، تسمه‌های بسته‌بندی و بسیاری تولیدات دیگر از اکسترودر استفاده می‌شود.
فرایند کلی تولید محصولات پلاستیکی توسط اکسترودر، شامل مراحل زیر است.
- ذوب پلاستیک یا پلیمر
- فشردن مواد ذوب‌شده به درون یک قالب برای شکل‌دهی
- خنک‌کردن محصول خروجی قالب
- برش محصول به اندازه‌های دلخواه
تجهیزات و مواد اولیه
گام نخست برای تولید محصولات پلاستیکی و پلیمری، آماده‌سازی دستگاه اکسترودر و تأمین مواد خام اولیه است.
همان‌طور که گفته شد، اجزای اصلی یک اکسترودر، سیلندر، ماردون و هاپر هستند.
در تولید پلاستیک و پلیمر دستگاه اکسترودر باید مجهز به قالب و المنت گرم‌کننده نیز باشد.
واضح است که یک موتور الکتریکی قوی هم برای گرداندن ماردون، مورد نیاز است.
مواد اولیه مورد نیاز برای تولید، رِزین یا گرانول پلاستیکی هستند که به‌صورت دانه‌های ریز درون هاپر ریخته می‌شوند.
بسته به نوع محصول، این مواد را از ترکیبات شیمیایی مختلفی می‌سازند. از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- پلی‌استر ضربه‌پذیر (High-Impact Polystyrene)
- پی‌وی‌سی (PVC)
- پلی‌اتیلن (Polyethylene)
- پلی‌پروپیلن (Polypropylene)
- اِی‌بی‌اِس (ABS)
به جز انواع رزین که به آنها اشاره شد، از پلاستیک بازیافتی مانند بطری‌های پلاستیکی به صورت خُرد‌شده نیز در ساخت بعضی محصولات استفاده می‌شود.
به این نوع مواد اولیه، در اصطلاح، فلِکس (Flex) یا چیپس گفته می‌شود. در شکل ۲ انواع مواد اولیه برای تولید پلاستیک را مشاهده می‌کنید.
چنانچه قصد خرید دستگاه اکسترودر را داشته باشید با تنوع قیمتی بالایی مواجه خواهید شد.
این اختلاف قیمت به عوامل مختلفی از قبیل ابعاد دستگاه، برند سازنده و تجهیزات به کار رفته در این دستگاه بستگی دارد.
توجه داشته باشید که بالا بودن قیمت دستگاه همیشه نشان از کیفیت بالا نیست و ممکن است دستگاه خریداری شده با نیاز کاری شما هم خوانی نداشته باشد؛
از این رو بهتر است پیش از اقدام به خرید اکسترودر با افراد متخصص شرکت صنعت پلیمر غرب مشورت نمایید.
