Екструзія
Екстру́зія (лат. extrusio — «виштовхування») — процес отримання виробів шляхом екструдування матеріалу через формувальний отвір у матриці. Зазвичай використовується у виробництві будівельних матеріалів, виробів з полімерних матеріалів, конструкційних металевих профілів а також, в харчовій промисловості, шляхом протискування пластифікованого матеріалу через отвір екструзійної головки преса. Випадок екструзії, що полягає у витискування металу із замкненої порожнини (контейнера) через отвір матриці називають пресуванням.
Зміст |
Історична довідка [ред.]
У 1797 році Джозеф Брама (англ. Joseph Brahma) запатентував перший процес екструзії для виготовлення свинцевої труби. У ньому попередньо нагрітий метал протискували через матрицю за допомогою плунжера з ручним приводом. У розробленій технології нових ідей не було аж до 1820 року, коли Томас Бур (англ. Thomas Burr) створив перший прес з гідравлічним приводом. На той час процес називали «сквиртінг» (від англ. squirting — витискання). У 1894 році Олександр Дік (англ. Alexander Dick) застосував процес екструзії для мідних і латунних сплавів[1]
Загальні поняття [ред.]
Екструзія є безперервним технологічним процесом, що полягає в продавлюванні матеріалу, що має високу в'язкість у пластифікованому стані, через формувальний інструмент (екструзійну головку, матрицю з фільєрами), з метою отримання виробу з поперечним перетином потрібної форми. У промисловості переробки полімерів методом екструзії виготовляють різні погонні вироби, такі, як труби, листи, плівки, оболонки кабелів, профілі тощо. Основним технологічним устаткуванням для переробки сировини у вироби методом екструзії є одношнекові та двошнекові екструдери.
Екструдери [ред.]
Екструдер (екструзійний прес) — машина для формування пластичних матеріалів, шляхом надання їм форми, за допомогою продавлювання (екструзії) через профілювальний інструмент — екструзійну головку.
Екструдер складається з: корпусу з нагрівальними елементами; основного робочого органу, розміщеного в корпусі; вузла завантаження матеріалу, що переробляється; силового приводу; системи задання і підтримки температурного режиму та інших контрольно-вимірювальних і регулювальних пристроїв. За типом основного робочого органу (органів) екструдери підрозділяють на: одно-, дво- або багатошнекові (черв'ячні чи гвинтові), дискові, поршневі (плунжерні) та ін. Двошнекові екструдери в залежності від конфігурації шнеків можуть бути з паралельними або конічними шнеками, а в залежності від напрямку обертання — з однонаправленим або протилежним обертанням шнеків.
- Фільєри для гарячої екструзії алюмінієвого сплаву
-
Передня сторона формотворної матриці (діаметром 228 мм і товщиною 3 мм) екструзійної головки з фільєрами
-
Збільшене зображення фільєри
-
Зворотня сторона формотворної матриці екструзійної головки з фільєрами.
Види екструзії [ред.]
У залежності від виду матеріалу, що переробляється та особливостей формування з нього виробу за рівнем температури розрізняють наступні види екструзії: холодна екструзія (без підведення тепла), тепла екструзія (попередній підігрів сировини) і гаряча екструзія (забезпечується нагрівання сировини в зоні шнека та екструзійної головки). У багатьох галузях поширення набув метод «гарячої» екструзії, який здійснюється при високих швидкостях і тиску, при значному перетворенні механічної енергії у теплову.
Екструдований виріб (екструдат) необхідного профілю виходить з екструдера в сильно нагрітому стані (його температура складає від 125 до 350°С), і для збереження форми потрібно його швидке охолодження. Екструдат надходить на конвеєрну стрічку, що проходить через чан з холодною водою де він твердне. Для охолодження екструдата також застосовують обдування холодним повітрям і зрошення холодною водою. Сформований продукт надалі розрізається чи змотується в котушки.
Застосування [ред.]
Методом екструзії можуть перероблятись різноманітні матеріали, наприклад, метали та їх сплави (алюміній, бронза, мідь, титан, сталь); будівельні матеріали (виготовлення цегли); глинисті відходи від збагачення корисних копалин; крупи, макаронні і кондитерські вироби в харчовій промисловості та зернові компоненти при виготовленні комбікормів.
Див. також [ред.]
Примітки [ред.]
- ↑ Drozda, Tom; Wick, Charles; Bakerjian, Ramon; Veilleux, Raymond F.; Petro, Louis (1984), Tool and manufacturing engineers handbook: Forming, 2, SME, ISBN 0-87263-135-4, http://books.google.com/?id=9ty5NPJ0UI4C. pp. 13-11 & 13-12.
Література [ред.]
- Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
- Герман Х. Шнековые машины в технологии. Пер. с нем. под ред. Л. М. Фридмана, Л.: «Химия», 1975. — 232 с.
- Володин В. П. Экструзия пластмассовых труб и профилей. СПб.: Профессия, 2010. — 256 c. — ISBN 978-5-91884-002-3
- Остриков А. Н. Экструзия в пищевой технологи / Остриков А. Н., Абрамов О. В., Рудометкин А. С.- СПб.: ГИОРД, 2004. — 288 с.
Посилання [ред.]
 |
ВікіСховище має мультимедійні дані за темою: Екструзія |
