Design der Extrusionsdüse für Kunststoffprodukte

Zu den Prozessparametern des Extrusionsformens gehören hauptsächlich Temperatur, Druck, Extrusionsgeschwindigkeit und Zuggeschwindigkeit

(1) Die Temperatur ist eine der wichtigen Bedingungen für den reibungslosen Extrusionsprozess. Unter Temperatur versteht man vor allem die Temperatur der Kunststoffschmelze, die maßgeblich von der Temperatur des Zylinders und der Schnecke abhängt. Da die Wärme der Kunststoffschmelze größtenteils von der Heizung außerhalb des Zylinders bereitgestellt wird, zusätzlich zu einem Teil der Reibungswärme, die beim Mischen im Zylinder erzeugt wird, wird die Zylindertemperatur häufig zur Annäherung an die Formtemperatur in der tatsächlichen Produktion verwendet.

(2) Während des Extrusionsprozesses wird aufgrund des Widerstands des Materialflusses, Änderungen in der Tiefe der Schneckennut sowie Hindernissen durch Filtersieb, Filterplatte und Düse ein gewisser Druck im Inneren erzeugt den Kunststoff entlang der Achse des Materialzylinders. Dieser Druck ist eine der wichtigen Voraussetzungen dafür, dass Kunststoff zu Kunststoffteilen geformt werden kann. Eine Erhöhung des Kopfdrucks kann die Mischgleichmäßigkeit und Stabilität der extrudierten Schmelze verbessern und die Dichte des Produkts erhöhen. Wenn der Kopfdruck jedoch zu hoch ist, beeinträchtigt dies die Produktion.

(3) Die Extrusionsgeschwindigkeit ist die pro Zeiteinheit extrudierte Kunststoffmasse (in kg/h) bzw. die Länge des Kunststoffteils (in m/min). Die Größe der Extrusionsgeschwindigkeit stellt die Höhe der Produktionskapazität dar.

Es gibt viele Faktoren, die die Extrusionsgeschwindigkeit beeinflussen, wie zum Beispiel die Struktur des Maschinenkopfes, der Schnecke und des Zylinders, die Geschwindigkeit der Schnecke, die Struktur des Heiz- und Kühlsystems und die Eigenschaften des Kunststoffs. Wenn der Aufbau des Extruders, die Art des Kunststoffs und die Art der Kunststoffteile festgelegt sind, hängt die Extrusionsgeschwindigkeit nur noch von der Schneckendrehzahl ab. Daher ist die Anpassung der Schneckengeschwindigkeit die wichtigste Maßnahme zur Steuerung der Extrusionsgeschwindigkeit.

(4) Zuggeschwindigkeit, beim Extrusionsformen entstehen kontinuierliche Kunststoffteile, daher muss eine Zugvorrichtung installiert werden. Verschiedene Kunststoffteile haben unterschiedliche Zuggeschwindigkeiten. Normalerweise kann die Zuggeschwindigkeit von dünnen Filmen und Monofilamenten höher sein, da die Zuggeschwindigkeit hoch ist, die Dicke und der Durchmesser von Kunststoffteilen abnehmen und die Bruchfestigkeit in Längsrichtung zunimmt.

Bei extrudierten Hartplastikteilen sollte die Zuggeschwindigkeit nicht groß sein. Normalerweise entspricht die Zuggeschwindigkeit der Extrusionsgeschwindigkeit oder ist etwas höher als die Extrusionsgeschwindigkeit. Das Verhältnis der Traktionsgeschwindigkeit zur Extrusionsgeschwindigkeit wird Traktionsverhältnis genannt und sein Wert muss größer oder gleich 1 sein.

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