اکسترودر یعنی مجموعه محفظه و ماردون (مارپیچ) که می توان به عنوان بدنه و واحد اصلی تولید قطعاتی با اشکال مختلف به کار برد. مانند: تولید دانه گونه و تولید لوله و پروفیل.
اکسترودر ماشینی است که مواد اولیه را به محصولاتی با شکل و مشخصات خاص تبدیل می کند.
این فرآیند به عنوان فرآیند فرمدهی مواد شناخته میشود
این فرآیند برای تولید اشیاء مختلف از جنسهای مختلف مواد مورد استفاده قرار میگیرد.
اکسترودرها به طور گسترده در صنایع مختلف مانند پلاستیک، لاستیک، فلز، مواد غذایی و دارویی استفاده می شوند.
در این مقاله انواع، اجزا و کاربردهای Extruder را توضیح خواهیم داد.
یکی از ویژگیهای مهم اکسترودرها نسبت طول به قطر (L/D)در آنها است.
خروجی این ماشین مستقیماً با نسبت طول به قطر (L/D)وابسته است؛ به طور مثال دو اکسترودر با قطر یکسان اما L/Dهای متفاوت دارای خروجی کاملاً متفاوتی هستند.
اکسترودرهای بلندتر ازظرفیت ذوب و مخلوط کردن بیشتری برخوردارند و همچنین این اجازه را میدهند که این دستگاه با سرعت بیشتری حرکت کند.
اصولاً اکسترودری که قطر بزرگتری داشته باشد متناسب با آن سرعت خروجی بیشتری خواهد داشت
لذا اکسترودرهای تک ماردونه معمولاً سرعت خروجی بیشتری نسبت به اکسترودرهای دو ماردونه دارند اما قدرت همگن سازی آنها کمتر است.
به همین دلیل معمولاً در خطوطی که از این نوع اکسترودر استفاده میشود بهتر است از دو اکسترودر پشت سرهم استفاده شود تا اولی فرآیند ترکیب و همگن سازی و دومی فرآیند اکسترود را انجام دهد.
انواع اکسترودر
انواع مختلفی از اکسترودر بر اساس تعداد پیچ، روش گرمایش و زمینه کاربرد وجود دارد. رایج ترین انواع عبارتند از:
اکسترودر تک پیچ
این نوع اکسترودر تنها دارای یک پیچ است که می چرخد و مواد را در امتداد بشکه به جلو می راند. Extruder تک پیچ ساده، ارزان و آسان برای کار است.
با این حال، دارای معایبی است، مانند خروجی کم، اختلاط ضعیف و سایش زیاد.
اکسترودر تک پیچ عمدتاً برای اکسترود کردن ترموپلاستیک ها مانند پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پلی استایرن استفاده می شود.
اکسترودر دو پیچ
این نوع اکسترودر دارای دو پیچ است که در یک جهت یا مخالف می چرخند. Extruder دو پیچ دارای مزایای بسیاری مانند خروجی بالا، اختلاط خوب و سایش کم است.
با این حال، پیچیده تر، گران تر و دشوارتر از Extruder تک پیچ است.
اکسترودر دو مارپیچ عمدتاً برای اکسترود کردن ترموست ها مانند اپوکسی، پلی استر و پلی اورتان استفاده می شود.
اجزای اکسترودر چیست؟
اجزای اصلی اکسترودر عبارتند از Hopper و Barrel و Screw و Die.
Hopper
این جزء است که مواد اولیه را به داخل اکسترودر تغذیه می کند. مواد اولیه می تواند به صورت گلوله، گرانول، پودر یا مایع باشد.
قیف همچنین می تواند دستگاهی داشته باشد که نرخ تغذیه را کنترل می کند و از پل زدن یا گرفتگی مواد جلوگیری می کند.
Barrel
این قطعه ای است که پیچ را در خود جای داده و گرمایش و سرمایش مواد را فراهم می کند.
بشکه می تواند چندین ناحیه با دما و فشار متفاوت داشته باشد.
بشکه همچنین می تواند دارای دریچه هایی باشد که هوا یا رطوبت را از مواد خارج می کند.
Screw
این جزء است که می چرخد و مواد را در امتداد بشکه به جلو می راند.
پیچ می تواند دارای بخش های مختلف با قطر، گام و پروفیل های مختلف باشد.
پیچ همچنین می تواند دارای عناصری باشد که اختلاط، برش و انتقال مواد را افزایش می دهد.
Die
این جزء است که محصول نهایی فرآیند اکستروژن را شکل می دهد.
قالب بسته به شکل و پروفیل مورد نظر محصول می تواند طرح ها و اندازه های مختلفی داشته باشد.
قالب همچنین می تواند دارای دستگاه هایی باشد که ضخامت، عرض و طول محصول را تنظیم می کند.
گیربکس
گیربکس یکی دیگر از اجزای تشکیل دهنده دستگاه Extruder است.