اکسترودر یکی از ماشین آلات پردازش پلاستیک است. این دستگاه برای تولید پروفیل‌ها، لوله‌ها، شیت‌ها، فیلم‌ها، رشته‌ها، لاستیک‌ها و سایر محصولات پلاستیکی به کار می‌رود. عملکرد اصلی اکسترودر، تبدیل مواد پلاستیکی اولیه به فرمی مورد نظر است. مزایای اقتصادی و عملکردی اکسترودر باعث شده است تا به یکی از ابزارهای اصلی و حیاتی در صنعت پلاستیک تبدیل شود در این بررسی طور کامل در مورد اجزا، کاربرد و انواع دستگاه اکسترودر صحبت می‌کنیم.
اکسترودر چیست؟
اکسترودر (Extruder) به عنوان «خط اکستروژن» شناخته می‌شود، یک فرآیند تولید انبوه است که پلاستیک را ذوب می‌کند و یک پروفیل پیوسته را تشکیل می‌دهد. محصولات تولید شده توسط اکستروژن شامل لوله، نرده‌ها، قاب پنجره، فیلم‌ها و صفحات پلاستیکی، پانل‌های درب، پوشش‌های ترموپلاستیک و عایق سیم هستند. اکسترودرهای مدرن مجهز به سیستم‌های کنترل پیشرفته هستند که امکان نظارت دقیق و تنظیم پارامترهای مختلف پردازش را فراهم می‌کند. طرح کلی اکسترودر شامل مراحل زیر است:
- تغذیه مواد اولیه: مواد پلاستیکی اولیه مانند پلیمرها، مواد پلی آمیدی، پلی پروپیلن، پلی‌اتیلن و غیره به صورت دانه‌ها، گرانول‌ها یا پودر، به دستگاه تغذیه مواد اکسترودر تزریق می‌شوند.
- پیش پردازش: مواد اولیه پلاستیکی تحت فرآیندهای پیش پردازش قرار می‌گیرند. این شامل فرآیندهای تجزیه مواد، خرد کردن مواد، انتقال مواد و انجام مراحل پیش آماده‌سازی مواد برای اکسترودر است.
- ذوب مواد: مواد پلاستیکی در این مرحله، تحت دمای بالا به حالت ذوب در می‌آیند و تبدیل به یک جریان پلاستیکی یا مذاب می‌شوند.
- تشکیل مواد مذاب: مواد مذاب اکسترودر از طریق مخزن‌ها و قالب‌ها به شکل مورد نظر تشکیل می‌شوند. این قالب‌ها می‌توانند شکل‌های مختلفی مانند پروفیل‌ها، لوله‌ها و سایر موارد داشته باشند.
- سرد شدن و انتقال: محصولات تشکیل شده از اکسترودر، پس از خروج از قالب‌ها، تحت فرآیند سرد شدن قرار می‌گیرند تا از حالت مذاب خارج شوند و به شکل نهایی خود درآیند.
کاربرد دستگاه اکسترودر
اکسترودرها کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند که مهمترین آنها تولید پلاستیک است. محصولات پلاستیکی مانند لوله‌ها، ورق‌ها، فیلم‌ها، پروفیل‌ها و کابل‌ها استفاده می‌شوند. اکسترودرها برای تولید محصولات لاستیکی مانند ورق‌های لاستیکی، شیلنگ‌ها، واشرها و مهر و موم‌ها استفاده می‌شوند. از اکسترودرها برای تولید داروها به اشکال مختلف از جمله اشکال دوز جامد مانند قرص و کپسول استفاده می‌شود.
در صنایع غذایی، اکسترودرها برای پردازش و تولید محصولات غذایی مختلف مانند غلات صبحانه، تنقلات، ماکارونی و غذاهای حیوانات خانگی استفاده می‌شوند. اکسترودرها برای تولید مصالح ساختمانی مانند لوله‌های پلاستیکی، پنجره‌ها، درها و پانل‌ها استفاده می‌شوند. از اکسترودرها برای تولید فیلم‌ها و ورق‌های پلاستیکی استفاده می‌شود که برای اهداف بسته بندی کاربرد دارند.
برخی از اکسترودرهای تخصصی در صنعت سرامیک برای تولید کاشی و سرامیک و سایر محصولات د این دسته استفاده می‌شوند. اکستروژن فلزی فرآیندی است که در آن فلزاتی مانند آلومینیوم و فولاد حرارت داده می‌شوند و با فشار از طریق یک قالب برای ایجاد اشکال طولانی و پیوسته استفاده می‌شوند. همچنین اکسترودرها در فرآیندهای بازیافت نقش دارند، زیرا می‌توان از آنها برای ذوب و شکل دادن مجدد مواد پلاستیکی بازیافتی استفاده کرد.
اجزای دستگاه اکسترودر
اکسترودر یک دستگاه ماردونیده است که در صنایع مختلف برای پردازش مواد پلاستیکی و پلیمری استفاده می‌شود. اجزای اصلی آن عبارتند از:
- قیف: قیف (Hopper) این نقطه ورود برای مواد خام است. که گرانول‌های پلاستیکی، گلوله‌ها یا پودر را در اکسترودر نگه می‌دارد و تغذیه می‌کند.
- محفظه: این قسمت به محفظه استوانه‌ای بلند است که در آن مواد پلاستیکی پردازش می‌شوند. محفظه حاوی یک ماردون است که به حرکت مواد در محفظه کمک می‌کند.
- ماردون: بخش مهمی از اکسترودر است که در داخل محفظه می‌چرخد و فشار و اصطکاک را به مواد پلاستیکی وارد می‌کند و باعث ذوب و مخلوط شدن آنها می‌شود.
- عناصر گرمایشی: عناصری هستند که دور محفظه را احاطه کرده‌اند تا دمای مورد نیاز برای ذوب پلاستیک را حفظ کنند.
- دای یا نازل: دای (Die) که به نام نازل نیز شناخته می‌شود، ابزار شکل دهی اکسترودر است. شکل نهایی محصول اکسترود شده را تعیین می‌کند. مواد پلاستیکی با فشار از درون دای عبور می‌کنند و شکل مورد نظرشان را به خود می‌گیرند.
- سیستم خنک کننده: پس از عبور از قالب، محصول اکسترود شده نیاز به خنک شدن دارد. برای این منظور از یک سیستم خنک کننده مانند حمام آب یا خنک کننده هوا استفاده می‌شود.
- موتور محرک: موتور محرک چرخش ماردون داخل محفظه را نیرو می‌دهد. نیروی لازم را برای فشار دادن مواد پلاستیکی به جلو و از طریق قالب فراهم می‌کند.
- گیربکس: گیربکس موتور محرک را به ماردون متصل می‌کند و تنظیمات گشتاور و سرعت لازم را برای عملکرد بهینه فراهم می‌کند.
- کنترل پنل: این قسمت مجهز به ابزار و کنترلرهایی برای نظارت و تنظیم پارامترهای مختلف اکسترودر مانند دما، سرعت و فشار است.
- اجزای ایمنی: اکسترودرها به ویژگی‌های ایمنی مانند دکمه‌های توقف اضطراری، پوشش‌های ایمنی و قفل‌های اینترلاک مجهز هستند تا از ایمنی اپراتور در حین کار اطمینان حاصل کنند.
انواع دستگاه اکسترودر
انواع مختلفی از اکسترودرها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند که هر کدام برای تامین مواد و کاربردهای خاص طراحی شده‌اند. انواع اصلی اکسترودرها عبارتند از:
1- اکسترودر تک ماردون
این نوع رایج‌ترین نوع اکسترودر است. این شامل یک ماردون چرخان در داخل یک محفظه گرم شده است. ماردون در حین حرکت در امتداد محفظه مواد را منتقل و ذوب می‌کند. اکسترودرهای تک ماردون همه کاره هستند و برای طیف گسترده‌ای از مواد از جمله پلاستیک، لاستیک و محصولات غذایی استفاده می‌شوند.
2- اکسترودر دو ماردون
اکسترودرهای دو ماردون دارای دو ماردون بهم پیوسته در داخل محفظه هستند. این اکسترودرها اختلاط، همگن سازی و پردازش بهتر مواد را فراهم می‌کنند. آنها اغلب برای مواد با ویسکوزیته بالا، ترکیب و اکستروژن واکنشی استفاده می‌شوند. اکسترودرهای دو ماردون به انواع اکسترودر دو ماردون همسوگرد، اکسترودر دو ماردون ناهمسوگرد و اکسترودر دو ماردون کونیکال هستند.
کلام آخر
اکسترودرها ماشین‌های بسیار متنوعی هستند که می‌توانند طیف وسیعی از مواد از جمله پلاستیک، لاستیک، فلزات، سرامیک و محصولات غذایی را پردازش کنند. این تطبیق پذیری امکان تولید محصولات متنوع و سفارشی را فراهم می‌کند. اکسترودرها همچنین نرخ تولید بالایی را ارائه می‌دهند و برای تولید انبوه محصولات کارآمد هستند. با قابلیت کنترل پارامترهای مختلف مانند دما، سرعت پیچ و طراحی قالب، اکسترودرها امکان سفارشی سازی اندازه، شکل و خواص محصول نهایی را با توجه به نیازهای خاص فراهم می‌کنند. جهت خرید انواع کامپاند، مستربچ و افزودنی‌های مختلف به صفحه اصلی سایت سی وان مراجعه فرمایید.