طبقه بندی و توصیف عملکردی قالب های اکستروژن

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.یک استسازنده تجهیزات مکانیکیبا بیش از 30 سال تجربه ازتجهیزات اکستروژن لوله پلاستیکی, حفاظت از محیط زیست جدید و تجهیزات جدید مواد. از زمان تأسیس Fangli بر اساس خواسته های کاربر توسعه یافته است. از طریق بهبود مستمر، تحقیق و توسعه مستقل در زمینه فناوری اصلی و هضم و جذب فناوری پیشرفته و سایر ابزارها، ما توسعه داده ایم.خط اکستروژن لوله پی وی سی, خط اکستروژن لوله PP-R, تامین آب پلی اتیلن / خط اکستروژن لوله گازکه توسط وزارت ساختمان چین برای جایگزینی محصولات وارداتی توصیه شده بود. ما عنوان  "برند درجه یک در استان ژجیانگ" را به دست آورده ایم.

قالب های اکستروژن (همچنین به نامابزار اکستروژن یا سر قالب)تجهیزات اصلی در فرآیند اکستروژن هستند. آنها موادی مانند ترموپلاستیک، لاستیک و فلزات را گرم و ذوب می کنند و سپس از فشار اکسترودر برای فشار دادن مذاب به کانال جریان قالب استفاده می کنند و به طور مداوم محصولاتی با اشکال مقطعی خاص را تشکیل می دهند. طبقه بندی باید ابعادی مانند مواد در حال پردازش، ساختار محصول و الزامات فرآیند را در نظر بگیرد. بر اساس استانداردهای طبقه بندی اصلی، موارد زیر شرح مفصلی از تعریف، ساختار و عملکردهای هسته انواع مختلف قالب های اکستروژن ارائه می دهد.

I. طبقه بندی و عملکرد بر اساس نوع مواد

(الف)قالب های اکستروژن پلاستیک

قالب های اکستروژن پلاستیک پرمصرف ترین نوع هستند که با انواع ترموپلاستیک ها مانند پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (PP)، پلی وینیل کلراید (PVC) و ABS سازگار هستند. آنها تجهیزات اصلی برای تولید لوله ها، ورق ها، پروفیل ها، فیلم ها و روکش کابل هستند.

توابع اصلی و ویژگی های ساختاری:

1. پلاستیک سازی مواد و هدایت جریان:کانال جریان قالب دارای یک طراحی پیشرونده است تا از توزیع یکنواخت پلاستیک مذاب از پیچ اکسترودر اطمینان حاصل کند و از رکود مواد یا جریان ناهموار جلوگیری کند. سطح کانال جریان جلا داده می شود (زبری Ra ≤ 0.2μm) تا مقاومت جریان کاهش یابد و سطح محصول صاف باشد.

2. شکل دهی دقیق مقطع:اجزای کلیدی سر قالب عبارتند از دهانه قالب و سنبه (برای لوله ها و محصولات توخالی) یا صفحه توزیع جریان (برای ورق ها و پروفیل ها). ماشینکاری با دقت بالا (تلرانس ابعادی ≤ ± 0.01 میلی متر) تضمین می کند که سطح مقطع محصول با طراحی مطابقت دارد، به عنوان مثال، کنترل تحمل قطر داخلی لوله های PVC یا یکنواختی ضخامت ورق های کامپوزیت آلومینیوم-پلاستیک.

3. هم افزایی خنک سازی و کالیبراسیون:خروجی قالب با دستگاه های خنک کننده و کالیبراسیون (به عنوان مثال، غلتک های کالیبراسیون، رول های خنک کننده) جفت می شود تا به سرعت دمای محصول را کاهش دهد، از تغییر شکل انقباض جلوگیری کند و ثبات ابعادی را تضمین کند، مناسب برای تولید اکستروژن مداوم با سرعت بالا.

زیرشاخه ها و کاربردهای رایج:

- قالب های اکستروژن لوله:برای تولید لوله های آبرسانی، لوله های زهکشی، لوله های گاز و غیره استفاده می شود. عملکرد اصلی آنها اطمینان از ضخامت و گرد بودن دیواره یکنواخت، با مکانیسم های تعبیه شده در موقعیت سنبه برای جلوگیری از خروج از مرکز است.

- قالب های اکستروژن پروفایل:برای تولید پروفیل های پنجره/در، تزئینات تزئینی و اشکال پیچیده استفاده می شود. طراحی کانال جریان باید دارای مقاطع عرضی پیچیده باشد که دارای جداکننده‌های جریان و ساختارهای هدایت دنده برای جلوگیری از ایجاد حفره‌های سطحی یا حباب‌ها باشد.

- قالب های اکستروژن فیلم:به قالب های فیلم تخت (تولید فیلم بسته بندی) و قالب های فیلم دمیده (تولید فیلم دمیده) تقسیم می شود. تابع هسته کنترل یکنواختی ضخامت فیلم (انحراف ≤ ± 5٪) است. قالب های فیلم دمیده باید تشکیل حباب پایدار را تضمین کنند.

(ب) قالب های اکستروژن لاستیکی

قالب های اکستروژن لاستیکی برای مواد الاستیک مانند لاستیک طبیعی و مصنوعی استفاده می شود که عمدتاً برای تولید آج لاستیک، شیلنگ، مهر و موم و نوارهای ضد لرزش برای صنایع خودروسازی، ساختمانی و ماشین آلات استفاده می شود.

توابع اصلی و ویژگی های ساختاری:

1. سازگاری ولکانیزاسیون با دمای بالا:قالب ها از فولاد مقاوم در برابر حرارت (به عنوان مثال، 3Cr13) ساخته شده اند تا در برابر دمای ولکانیزاسیون (120-180 درجه سانتیگراد) مقاومت کنند. شیارهای ضد لغزش روی دیواره های کانال داخلی چسبندگی مواد را افزایش داده و از لغزش در هنگام اکستروژن با فشار بالا جلوگیری می کند.

2. کنترل قالب گیری الاستومری:با توجه به خاصیت ارتجاعی و ویسکوزیته بالای لاستیک، کانال جریان کوتاه و صاف است تا گرمایش برشی را کاهش دهد و از ولکانیزه شدن زودرس جلوگیری کند. طراحی دهانه قالب باید شامل مقدار انقباض (نرخ انقباض لاستیکی پس از خنک شدن تقریباً 3-8٪) باشد تا از ابعاد محصول نهایی اطمینان حاصل شود.

3. هم افزایی ولکانیزاسیون مداوم:خروجی قالب برای تولید یکپارچه اکستروژن-ولکانیزاسیون به تجهیزات ولکانیزاسیون (ولکنایزر بخار، اجاق های مایکروویو) متصل می شود. عملکرد اصلی تضمین کشش، سختی و مقاومت در برابر پیری محصولات لاستیکی، مانند عملکرد آب بندی و طول عمر نوارهای هوای خودرو است.

(C) قالب های اکستروژن فلزی

قالب‌های اکستروژن فلزی برای اکستروژن گرم فلزات و آلیاژهای غیرآهنی مانند آلومینیوم، مس و منیزیم استفاده می‌شود که عمدتاً برای تولید لوله‌های فلزی، میله‌ها، پروفیل‌ها و اشکال پیچیده برای هوافضا، خودروسازی و دکوراسیون ساختمان استفاده می‌شود.

توابع اصلی و ویژگی های ساختاری:

1. طراحی با دمای بالا و فشار بالا:قالب ها از آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت با استحکام بالا (به عنوان مثال، فولاد ابزار کار داغ H13، آلیاژهای تنگستن-مولیبدن) ساخته شده اند تا در برابر دمای ذوب فلز (650-700 درجه سانتی گراد برای آلومینیوم، 800-900 درجه سانتی گراد برای مس) و فشار اکستروژن (100-50 MPa) مقاومت کنند. حفره ها برای افزایش مقاومت در برابر سایش نیترید می شوند.

2. شکل دهی فلز:یک کانال جریان مخروطی، شمش فلزی را برای تغییر شکل یکنواخت هدایت می کند، استرس داخلی را کاهش می دهد و از ترک یا لایه لایه شدن جلوگیری می کند. سنبه و بدنه قالب اغلب از یک ساختار مدولار برای تعویض و نگهداری آسان استفاده می کنند که با مقاطع مختلف محصول سازگار است.

3. کنترل دقیق:با توجه به سختی فلزات، تحمل ابعاد قالب در ± 0.02 میلی متر کنترل می شود تا از تحمل ضخامت دیواره لوله و صاف بودن پروفیل اطمینان حاصل شود، به عنوان مثال، در پروفیل های آلومینیومی با دقت بالا برای هوا فضا.

II. طبقه بندی و عملکرد بر اساس سطح مقطع محصول

(الف) قالب های اکستروژن مقطعی جامد

برای محصولات جامد مانند میله های پلاستیکی، نوارهای لاستیکی و پروفیل های فلزی (زاویه ها، کانال ها) استفاده می شود. عملکرد هسته از طراحی کانال جریان مستقیم برای اطمینان از پر شدن یکنواخت مواد و جلوگیری از انقباض حفره ها یا حفره ها استفاده می کند. دستگاه های راهنما در خروجی قالب از صافی و ثبات ابعادی اطمینان می دهند.

(ب) قالب های اکستروژن با مقطع توخالی

برای محصولات توخالی مانند لوله های پلاستیکی، شیلنگ های لاستیکی و لوله های فلزی استفاده می شود. ساختار هسته شامل سنبه، دهانه قالب و عنکبوت (یا صفحه شکن) است. عنکبوت قبل از اتصال مجدد جریان مذاب را تقسیم می کند، در حالی که سنبه کانال توخالی را ایجاد می کند. عملکرد اصلی کنترل یکنواختی ضخامت دیواره برای جلوگیری از خروج از مرکز یا فروپاشی است، به عنوان مثال، اطمینان از مقاومت فشار لوله های گاز پلی اتیلن.

(C) قالب های اکستروژن مقطعی مرکب (مرگ های اکستروژن همزمان)

برای مواد یا سازه های کامپوزیتی مانند لوله های کامپوزیت آلومینیوم-پلاستیک، پروفیل های پلاستیکی دو رنگ و مهر و موم های کامپوزیت الیاف لاستیکی استفاده می شود. ساختار هسته یک سر قالب چند کاناله برای اکستروژن و اتصال همزمان چندین ماده است. عملکرد اصلی تضمین استحکام چسبندگی بین مواد مختلف و کنترل نسبت‌های ضخامت لایه‌های جداگانه، به عنوان مثال، برای لایه‌های بازدار و پایه در فیلم‌های بسته‌بندی مواد غذایی است.

III. طبقه بندی و عملکرد بر اساس نوع سازه

(الف) قالب های اکستروژن یک تکه (مونوبلاک).

سر قالب یک ساختار منفرد و یکپارچه است. طراحی ساده، ساخت آسان، مناسب برای تولید انبوه مشخصات یک محصول (به عنوان مثال، لوله های پلاستیکی استاندارد، نوارهای لاستیکی معمولی). عملکرد اصلی تولید را ساده می کند و کارایی را بهبود می بخشد، اما تطبیق پذیری کم است. تغییر مشخصات محصول مستلزم تغییر کل قالب است.

(ب) قالب های اکستروژن مدولار (ترکیبی).

سر قالب از اجزای جداشدنی (دهانه قالب، سنبه، عنکبوت، بدنه) تشکیل شده است که توسط پیچ یا رولپلاک به هم متصل شده اند. عملکرد هسته تطبیق پذیری را افزایش می دهد. تغییر دهانه قالب و سنبه امکان تولید مقاطع و اندازه های مختلف و کاهش هزینه های قالب را فراهم می کند. همچنین نگهداری و تمیز کردن را تسهیل می کند، زمان خرابی را کاهش می دهد، مناسب برای تولید چند گونه و دسته کوچک.

(C) قالب های اکستروژن قابل تنظیم

بر اساس طرح‌های مدولار، این مکانیسم‌های تنظیم (به عنوان مثال، پیچ‌ها یا بلوک‌های تنظیم) را برای اصلاح شکاف دهانه قالب یا موقعیت سنبه در زمان واقعی در خود جای می‌دهند. عملکرد هسته اجازه می دهد تا اصلاح دینامیکی انحرافات ابعادی، انطباق با تغییرات در خواص مواد یا شرایط فرآیند، به عنوان مثال، کنترل ضخامت لایه در تولید فیلم پلاستیکی برای بهبود عملکرد.

IV. خلاصه

طبقه بندی قالب های اکستروژن اساساً به ویژگی های مواد منطبق - ساختار محصول- الزامات تولید بستگی دارد. عملکرد اصلی به طور مداوم حول شکل‌دهی مداوم، با دقت بالا و پایدار می‌چرخد: دستیابی به جریان مذاب و پلاستیک‌سازی یکنواخت از طریق طراحی کانال جریان بهینه، اطمینان از شکل مقطع و دقت ابعادی از طریق اجزای با دقت بالا و تضمین عملکرد محصول با فرآیندهای کمکی مانند خنک‌سازی و ولکانیزاسیون. انواع مختلف قالب‌های اکستروژن با استفاده از طرح‌ها و مواد ساختاری خاص، نیازهای تولید را برای مواد مختلف (پلاستیک، لاستیک، فلزات) و اشکال محصول برآورده می‌کنند و آنها را به تجهیزات حیاتی برای تولید استاندارد در مقیاس بزرگ در صنعت مدرن تبدیل می‌کنند.