Che cos'è l'estrusione di plastica: Tipi e applicazioni
La plastica è il materiale più comune che ci circonda. Per la produzione di componenti in plastica si utilizzano diversi processi, tra cui l'estrusione di plastica.
Questa guida contiene informazioni dettagliate su cosa sia l'estrusione di plastica, sui diversi processi coinvolti, sui materiali utilizzati e sui suoi pro e contro. Leggiamo quindi.
Che cos'è l'estrusione di plastica?
L'estrusione di plastica è un processo utilizzato per produrre componenti in termoplastica in quantità massicce. I materiali termoplastici vengono fusi e lasciati in stampi per assumere le forme desiderate. Un estrusore viene quindi utilizzato per rimuovere la plastica fusa dallo stampo e ottenere la forma desiderata.
L'estrusore è composto da diverse parti, di seguito elencate:
Hopper: Questa parte dell'estrusore contiene plastica in pellet, polvere o granuli.
Gola di alimentazione: Collega il barile e la tramoggia per incanalare la plastica dalla tramoggia verso il barile durante il processo.
Piastra di rottura: Una piastra rompigetto mantiene la pressione e funziona come un filtro per evitare che altri materiali entrino nella canna.
Canna: Utilizza il calore per fondere la plastica; è dotata di una vite rotante che applica la pressione necessaria e aiuta a dirigere la plastica verso il tubo di alimentazione.
Tubo di alimentazione: Viene utilizzato per trasportare la plastica fusa dal barile allo stampo.
Morire: Lo stampo consente alla plastica fusa di prendere forma e di ottenere la geometria richiesta.
Sistema di raffreddamento: I sistemi di raffreddamento facilitano il raffreddamento della plastica e ne consentono una rapida solidificazione.
I vantaggi dell'estrusione di plastica
Il processo di estrusione della plastica presenta diversi vantaggi, alcuni dei quali sono i seguenti:
- Il processo è semplice perché, quando l'estrusione ha luogo e il componente deve ancora raffreddarsi, la forma della plastica calda può essere modificata. In questo modo, i produttori possono migliorare la qualità del componente finale.
- Rispetto ad altri processi di produzione di componenti in plastica, il processo di estrusione della plastica è abbastanza conveniente perché non necessita di utensili.
- L'estrusione di plastica è un metodo altamente flessibile che offre profili e forme in plastica, a condizione che la sezione trasversale sia costante.
Contro dell'estrusione di plastica
Oltre ai vantaggi, il processo di estrusione della plastica presenta anche alcuni svantaggi, che sono i seguenti:
- Quando viene rimossa dall'estrusore di plastica, la plastica calda può espandersi e causare una differenza di dimensioni rispetto al prodotto richiesto.
- Questo processo di estrusione della plastica è limitato in termini di tipi di prodotti fabbricati, poiché alcuni progetti richiedono investimenti in attrezzature di estrusione diverse.
Come funziona l'estrusione di plastica?
Le fasi del processo di estrusione della plastica sono quattro:
Aggiunta di additivi
L'estrusione di plastica inizia con l'aggiunta di additivi alla plastica utilizzata nei processi. Questi additivi possono essere inibitori dei raggi UV o coloranti.
Fusione della plastica
La seconda fase è quella in cui la plastica viene fusa e introdotta nella tramoggia. Si sposta nella gola di alimentazione e nel barile, dove l'alta temperatura favorisce la fusione della plastica. La vite rotante nel cilindro consente alla plastica di rimanere allo stato fuso.
Formazione di muffe
Quando il materiale fuso viene spinto verso l'estremità del cilindro, passa attraverso gli schermi posti all'estremità. Il materiale fuso viene lasciato passare attraverso lo stampo, che aiuta a ottenere il componente desiderato.
Raffreddamento
Quando la plastica fusa è passata attraverso la matrice, viene lasciata raffreddare con docce d'acqua o rulli di raffreddamento. Il processo di raffreddamento assicura che la forma rimanga uguale a quella estrusa.
Diversi tipi di estrusione di plastica
Esistono diversi tipi di processi di estrusione della plastica, alcuni dei quali sono illustrati di seguito:
Estrusione di tubi
Il processo di estrusione di tubi esegue un'estrusione generale di plastica. È adatto per articoli che hanno una struttura tubolare con una forma cava, come tubi e tubicini. È anche adatto alla produzione di tubi e cannucce per l'industria medica.
Per ottenere la forma cava, allo stampo viene aggiunto un perno o un mandrino che crea questi fori grazie alla pressione esercitata sulla plastica fusa.
Estrusione di film di soffiaggio
Il processo di estrusione del film di soffiaggio è adatto alla produzione di sacchetti per la spesa. Ha un cilindro verticale con un'apertura circolare. Durante il processo, la plastica fusa viene tirata su dalla matrice con l'aiuto dei rulli di raffreddamento. I rulli di trascinamento sono posizionati a un'altezza che dipende dal raffreddamento richiesto.
Al centro dello stampo è presente un'uscita d'aria che aiuta a soffiare l'aria e a creare una bolla. Questo espande la sezione trasversale della plastica. La bolla viene poi appiattita con l'aiuto dei rulli nip e viene prodotto un film a doppio strato.
Estrusione di film in fogli
Il processo di estrusione di film in fogli è un processo di laminazione e trazione. Nel processo, la laminazione aiuta a raggiungere la forma desiderata e supporta anche il raffreddamento. La laminazione determina anche le caratteristiche superficiali del foglio.
Estrusione sopra la giacca
L'estrusione del rivestimento aiuta a produrre fili isolanti. Gli strumenti utilizzati in questo processo di estrusione, che aiutano a rivestire i fili, sono il rivestimento e la pressione.
Questi tipi di utensili hanno i loro utilizzi: se è necessaria un'adesione tra il materiale e il filo, si opta per gli utensili a pressione. Se invece non è necessaria tale adesione, si opta per l'utensileria a camicia.
La differenza tra utensili a pressione e utensili a camicia è la posizione del perno. Se il perno si estende a filo dello stampo, si tratta di un utensile a camicia. Quando il perno si trova all'interno della testa trasversale, si tratta di un'attrezzatura a pressione.
Selezione del materiale per l'estrusione di plastica
L'estrusione di plastica può essere effettuata in diversi materiali, alcuni dei quali sono termoplastici:
ABS: ABS è costituito da acrilonitrile e stirene polimerizzati insieme, il che lo rende resistente e impermeabile. Ha un aspetto lucido e funziona a diverse temperature.
Acrilico: Viene utilizzato in diversi settori industriali e presenta caratteristiche di trasmissione della luce, chiarezza e resistenza.
PVC: Il PVC può essere scelto per diversi tipi di applicazioni grazie all'estrusione di plastica. Esistono due tipi di PVC: il PVC flessibile e il PVC rigido.
Il PVC flessibile ha un'elevata resistenza all'usura e alla trazione senza soluzione di continuità. Il PVC rigido è resistente agli urti, offre persino stabilità ai raggi UV e viene utilizzato nei profili in plastica per finestre, porte e refrigerazione.
Polipropilene con carica minerale: Grazie alla sua stabilità termica, è adatto a lavorare in un ampio intervallo di temperature.
Policarbonato: Offre resistenza all'abrasione, agli urti, rigidità e colorabilità.
Stirene: Stirene viene scelto per l'estrusione di plastica in quanto offre resistenza, rigidità e tenacità.
TPA: Viene utilizzato per la produzione di guarnizioni e di guaine. Offre allungamento, un eccellente set di compressione e stabilità alle basse temperature.
Applicazioni dell'estrusione di plastica
Il processo di estrusione della plastica è utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni, alcune delle quali sono le seguenti:
Isolamento dei fili
Le materie plastiche offrono proprietà isolanti e sono altamente flessibili. Pertanto, quando si tratta di fili isolanti, il processo aiuta a creare un rivestimento durevole.
Tubi e tubature
L'estrusione di plastica viene utilizzata per la produzione di tubi e tubature e questo processo è in grado di produrre tubi utilizzando diversi materiali termoplastici.
Porte e finestre
L'estrusione di plastica aiuta a produrre finestre e porte. Queste ultime sono realizzate per lo più in PVC, che offre un'eccellente resistenza ai raggi UV.
Tende e tapparelle
Un estrusore di plastica, che utilizza polistirene termoplastico, è comunemente usato per produrre tende e paralumi.
Suggerimenti per la progettazione di prodotti per l'estrusione di plastica
Per ottenere prodotti giusti e ben progettati utilizzando l'estrusione di plastica, alcuni dei consigli da tenere in considerazione sono i seguenti:
- Assicura sempre che i disegni abbiano una sezione trasversale uniforme, il che contribuisce a ottimizzare il processo di estrusione.
- Mantenere uniforme lo spessore delle pareti per evitare deformazioni e difetti di qualità.
- Per rilasciare il prodotto estruso dalle matrici, sono necessari i maschiatori in modo da incorporare gli angoli di sformo e facilitare il rilascio dalla matrice.
- Considerare sempre il ritiro durante il processo di raffreddamento.
Estrusione di plastica vs. stampaggio a iniezione
Estrusione di plastica e stampaggio a iniezione sono entrambi processi che lavorano con la plastica e producono componenti in plastica. Tuttavia, questi due processi si differenziano l'uno dall'altro e alcune di queste differenze sono le seguenti:
- L'estrusione di plastica è adatta a componenti con forme 2D, mentre lo stampaggio a iniezione è adatto alla produzione di prodotti 3D.
- L'estrusione di plastica produce componenti in cui la forma del componente è uguale a quella dello stampo. Nello stampaggio a iniezione, la forma del componente è uguale a quella dello stampo.
- L'estrusione di plastica produce molto facilmente una sezione trasversale coerente. Tuttavia, lo stampaggio a iniezione consente di ottenere queste sezioni trasversali con stampi complessi.
- I componenti prodotti con lo stampaggio a iniezione sono più resistenti di quelli prodotti con l'estrusione di plastica.
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Conclusione
Il processo di estrusione della plastica utilizza diversi tipi di plastica e può essere impiegato in vari settori. La guida deve avervi dato una chiara visione del processo, dei tipi e delle applicazioni dell'estrusione della plastica.
Domande frequenti
Quanto costa l'estrusione di plastica?
Il costo dell'estrusione di plastica può variare in base al progetto e al tipo di plastica scelta.
L'estrusione di plastica può produrre lastre?
Sì, le lastre possono essere prodotte con il processo di estrusione della plastica.
A cosa servono gli estrusori?
Gli estrusori contribuiscono alla fabbricazione di prodotti continui e lunghi, tra cui tubi, condotti e rivestimenti per fili.
Quali sono i tipi di estrusori di plastica?
I tipi di estrusori di plastica sono gli estrusori multipli, gli estrusori monovite e gli estrusori a ram.
