Berikut ini adalah prinsip-prinsip penting yang perlu diingat mengenai ekstrusi.Mereka harus membantu menghemat uang, menghasilkan produk dengan kualitas lebih tinggi, dan menggunakan peralatan dengan lebih efisien.
1. Prinsip mekanis. Mekanisme dasar ekstrusi sederhana—sekrup diputar dalam tong dan mendorong plastik ke depan.Sekrup sebenarnya adalah bidang miring, atau tanjakan, yang dililitkan di sekitar inti pusat.Tujuannya adalah untuk melipatgandakan kekuatan sehingga perlawanan yang besar dapat diatasi.Dalam kasus ekstruder, ada tiga hambatan yang harus diatasi: gesekan partikel padat (umpan) terhadap dinding laras dan satu sama lain dalam beberapa putaran pertama sekrup (zona umpan);adhesi lelehan ke dinding tong;dan hambatan untuk mengalir di dalam lelehan saat didorong ke depan.
Sir Isaac Newton menjelaskan bahwa jika suatu benda tidak bergerak ke arah tertentu, maka gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut seimbang dalam arah tersebut.Sekrup tidak bergerak dalam arah aksial, meskipun sekrup dapat berputar dengan cepat dalam arah melintang di sekeliling keliling.Jadi, gaya aksial pada sekrup seimbang, dan jika sekrup tersebut mendorong ke depan dengan gaya yang besar pada lelehan plastik, maka sekrup tersebut pasti mendorong ke belakang pada sesuatu yang memiliki gaya yang sama.Dalam hal ini, ia mendorong bantalan di belakang masukan umpan yang disebut bantalan dorong.
Kebanyakan sekrup tunggal berulir kanan, seperti sekrup dan baut yang digunakan dalam pertukangan dan permesinan.Mereka berputar berlawanan arah jarum jam, jika dilihat dari belakang, saat mereka mencoba mengencangkan diri ke belakang keluar laras.Pada beberapa ekstruder sekrup kembar, dua sekrup diputar berlawanan arah dalam laras ganda dan intermesh, sehingga yang satu harus bertangan kanan dan yang lainnya bertangan kiri.Pada sekrup kembar intermeshing lainnya, kedua sekrup diputar ke arah yang sama sehingga harus mempunyai orientasi yang sama.Namun dalam semua kasus, terdapat bantalan dorong untuk menahan gaya mundur, dan prinsip Newton masih berlaku.
2. Prinsip termal. Plastik yang dapat diekstrusi adalah termoplastik—plastik meleleh jika dipanaskan dan menjadi padat kembali saat didinginkan.Dari mana datangnya panas untuk melelehkan plastik?Pemanasan awal umpan dan pemanas barel/mati mungkin berkontribusi, dan sangat penting saat penyalaan, namun masukan energi motor — panas gesekan yang dihasilkan di dalam barel saat motor memutar sekrup melawan hambatan lelehan kental—sejauh ini merupakan sumber panas yang paling penting. untuk semua kecuali sistem yang sangat kecil, sekrup yang bergerak lambat, plastik bersuhu leleh tinggi, dan aplikasi pelapisan ekstrusi.
Untuk semua operasi lainnya, penting untuk menyadari bahwa pemanas barel bukanlah sumber panas utama selama operasi, dan oleh karena itu memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap ekstrusi dibandingkan yang kita perkirakan.Temperatur laras belakang mungkin tetap penting karena mempengaruhi gigitan, atau laju pengangkutan padatan dalam umpan.Suhu kepala dan cetakan biasanya harus berada pada atau mendekati suhu leleh yang diinginkan, kecuali jika digunakan untuk tujuan tertentu seperti kilap, distribusi aliran, atau kontrol tekanan.
3. Prinsip pengurangan kecepatan. Di sebagian besar ekstruder, kecepatan sekrup diubah dengan memodifikasi kecepatan motor.Motor biasanya berputar sekitar 1750 rpm dengan kecepatan penuh, tapi ini terlalu cepat untuk sekrup ekstruder.Jika diputar secepat itu, maka akan menghasilkan terlalu banyak panas gesekan, dan waktu tinggal plastik akan terlalu singkat untuk menghasilkan lelehan yang seragam dan tercampur dengan baik.Rasio pengurangan tipikal adalah antara 10:1 dan 20:1.Tahap pertama dapat menggunakan roda gigi atau satu set katrol, tetapi tahap kedua selalu menggunakan roda gigi dan sekrup dipasang di tengah roda gigi besar terakhir.
Pada beberapa mesin yang bergerak lambat (seperti mesin kembar untuk UPVC), mungkin terdapat tiga tahap pengurangan, dan kecepatan tertinggi mungkin serendah 30 rpm atau kurang (dengan rasio hingga 60:1).Di sisi lain, beberapa mesin kembar yang sangat panjang yang digunakan untuk peracikan dapat berjalan pada 600 rpm atau lebih, sehingga diperlukan rasio reduksi yang sangat rendah, serta pendinginan yang intensif.
Terkadang rasio reduksi tidak sesuai dengan pekerjaan—ada tenaga yang tidak terpakai—dan dimungkinkan untuk menambahkan satu set katrol antara motor dan tahap reduksi pertama untuk mengubah kecepatan tertinggi.Hal ini akan meningkatkan kecepatan sekrup melampaui batas sebelumnya atau mengurangi kecepatan tertinggi agar sistem dapat berjalan pada persentase yang lebih besar dari kecepatan tertinggi tersebut.Hal ini meningkatkan daya yang tersedia, mengurangi arus listrik, dan menghindari masalah motor.Dalam kedua kasus tersebut, output dapat ditingkatkan, tergantung pada material dan kebutuhan pendinginannya.
Waktu posting: 04 Mei 2017