Класификация и функционално описание на матриците за екструдиране

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.е апроизводител на механично оборудванес над 30 години опит воборудване за екструдиране на пластмасови тръби, нова защита на околната среда и оборудване с нови материали. От създаването си Fangli е разработен въз основа на изискванията на потребителите. Чрез непрекъснато усъвършенстване, независима научноизследователска и развойна дейност на основната технология и храносмилане и усвояване на напреднали технологии и други средства, ние разработихмеЛиния за екструдиране на PVC тръби, Линия за екструдиране на PP-R тръби, Линия за екструдиране на водоснабдяване от PE / газови тръби, който беше препоръчан от китайското министерство на строителството за замяна на вносни продукти. Спечелихме титлата  „Първокласна марка в провинция Zhejiang“.

Щамци за екструдиране (известни също катоинструменти за екструдиране или щанцови глави)са основно оборудване в процеса на екструдиране. Те нагряват и разтопяват материали като термопластмаси, каучук и метали и след това използват налягането от екструдера, за да принудят стопилката през канала на потока на матрицата, като непрекъснато формират продукти със специфични форми на напречното сечение. Класификацията трябва да отчита измерения като материала, който се обработва, структурата на продукта и изискванията на процеса. Въз основа на основните класификационни стандарти, по-долу е дадено подробно описание на дефиницията, структурата и основните функции на различни видове екструзионни матрици.

I. Класификация и функция по вид материал

(А)Пластмасови матрици за екструдиране

Пластмасовите матрици за екструдиране са най-широко използваният тип, съвместим с различни термопласти като полиетилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC) и ABS. Те са основно оборудване за производство на тръби, листове, профили, филми и кабелни обвивки.

Основни функции и структурни характеристики:

1. Пластифициране на материала и водене на потока:Каналът за потока на матрицата се отличава с прогресивен дизайн, за да осигури равномерно разпределение на разтопената пластмаса от шнека на екструдера, предотвратявайки стагнация на материала или неравномерен поток. Повърхността на канала за потока е полирана (грапавост Ra ≤ 0,2 μm), за да се намали съпротивлението на потока и да се осигури гладка повърхност на продукта.

2. Прецизно оформяне на напречно сечение:Ключовите компоненти на матрицата са отворът на матрицата и дорникът (за тръби и кухи продукти) или плочата за разпределение на потока (за листове и профили). Високопрецизната машинна обработка (толеранс на размерите ≤ ±0,01 mm) гарантира, че напречното сечение на продукта съответства на дизайна, например, контролирайки толеранса на вътрешния диаметър на PVC тръбите или еднаквостта на дебелината на алуминиево-пластмасовите композитни листове.

3. Синергия на охлаждане и калибриране:Изходът на матрицата е съчетан с устройства за охлаждане и калибриране (напр. калибриращи ролки, охлаждащи ролки) за бързо намаляване на температурата на продукта, предотвратяване на деформация при свиване и осигуряване на стабилност на размерите, подходящо за високоскоростно непрекъснато екструзионно производство.

Често срещани подтипове и приложения:

- матрици за екструдиране на тръби:Използват се за производство на водоснабдителни тръби, дренажни тръби, газови тръби и др. Основната им функция е да осигурят еднаква дебелина и закръгленост на стената, с вградени механизми за позициониране на дорника за предотвратяване на ексцентричност.

- Щанци за екструдиране на профили:Използва се за производство на профили за прозорци/врати, декоративни лайсни и сложни форми. Дизайнът на канала за потока трябва да побира сложни напречни сечения, включващи разделители на потока и направляващи структури за ребра, за да се предотвратят повърхностни кухини или мехурчета.

- Щанци за екструдиране на филм:Разделени на матрици за плоско фолио (за производство на опаковъчно фолио) и матрици за раздуто фолио (за производство на раздуто фолио). Основната функция е контролиране на еднаквостта на дебелината на филма (отклонение ≤ ±5%). Матриците за издухано фолио трябва да осигурят стабилно образуване на мехурчета.

(B) Каучукови матрици за екструдиране

Гумените екструзионни матрици се използват за еластични материали като естествен и синтетичен каучук, предимно за производство на протектори на гуми, маркучи, уплътнения и антивибрационни ленти за автомобилната, строителната и машинната промишленост.

Основни функции и структурни характеристики:

1. Съвместимост при високотемпературна вулканизация:Матриците са изработени от топлоустойчива стомана (напр. 3Cr13), за да издържат на температури на вулканизация (120-180°C). Противоплъзгащи канали по вътрешните стени на канала подобряват адхезията на материала и предотвратяват приплъзване по време на екструдиране под високо налягане.

2. Контрол на формоването на еластомер:Обръщайки внимание на високата еластичност и вискозитет на каучука, каналът на потока е къс и плавен, за да се намали нагряването при срязване и да се предотврати преждевременната вулканизация. Дизайнът на отвора на матрицата трябва да включва допустимо свиване (степен на свиване на гумата след охлаждане приблизително 3-8%), за да се гарантират размерите на крайния продукт.

3. Синергия на непрекъсната вулканизация:Изходът на матрицата се свързва с оборудване за вулканизация (парни вулканизатори, микровълнови фурни) за интегрирано производство на екструзия-вулканизация. Основната функция е да се гарантира еластичността, твърдостта и устойчивостта на стареене на каучуковите продукти, като например ефективността на уплътняване и продължителността на живота на автомобилните защитни ленти.

(C) Метални матрици за екструдиране

Металните екструзионни матрици се използват за горещо екструдиране на цветни метали и сплави като алуминий, мед и магнезий, основно за производство на метални тръби, пръти, профили и сложни форми за космическото, автомобилното производство и декорацията на сгради.

Основни функции и структурни характеристики:

1. Дизайн за висока температура и високо налягане:Щампите са изработени от високоякостни топлоустойчиви сплави (напр. H13 инструментална стомана за гореща работа, волфрам-молибденови сплави), за да издържат на температури на топене на метал (650-700°C за алуминий, 800-900°C за мед) и налягане при екструдиране (100-500 MPa). Кухините са азотирани за повишена устойчивост на износване.

2. Металоформоване:Конусен канал на потока насочва металната заготовка за равномерна деформация, намалявайки вътрешното напрежение и предотвратявайки пукнатини или разслояване. Дорникът и тялото на матрицата често използват модулна структура за лесна подмяна и поддръжка, като се адаптират към различни напречни сечения на продукта.

3. Прецизен контрол:Като се има предвид твърдостта на металите, толерансът на размерите на матрицата се контролира в рамките на ±0,02 mm, за да се осигурят толеранси на дебелината на стената на тръбата и праволинейност на профила, например при високопрецизни алуминиеви профили за космонавтиката.

II. Класификация и функция по напречно сечение на продукта

(А) Плътни матрици за екструдиране с напречно сечение

Използва се за твърди продукти като пластмасови пръти, гумени ленти и метални профили (ъгли, канали). Основната функция използва дизайн на канал с прав поток, за да осигури равномерно запълване на материала и да предотврати кухини или кухини при свиване. Водещи устройства на изхода на матрицата осигуряват праволинейност и постоянство на размерите.

(B) Кухи матрици за екструдиране с напречно сечение

Използва се за кухи продукти като пластмасови тръби, гумени маркучи и метални тръби. Структурата на сърцевината включва дорник, отвор на матрицата и паяк (или прекъсваща плоча). Паякът разделя потока от стопилка, преди да се съедини отново, докато дорникът създава кухия канал. Основната функция е контролиране на еднаквостта на дебелината на стената, за да се предотврати ексцентричност или колапс, например осигуряване на устойчивост на налягане на PE газови тръби.

(C) Композитни матрици за екструдиране с напречно сечение ( матрици за съвместно екструдиране)

Използва се за композитни материали или конструкции като алуминиево-пластмасови композитни тръби, двуцветни пластмасови профили и композитни уплътнения от гумени влакна. Основната структура е многоканална щанцова глава за едновременно екструдиране и свързване на множество материали. Основната функция е осигуряване на якост на адхезия между различни материали и контролиране на отделните съотношения на дебелината на слоя, например за бариерни и основни слоеве във филми за опаковане на храни.

III. Класификация и функция по структурен тип

(А) Еднокомпонентни (моноблокови) матрици за екструдиране

Главата на матрицата е единична интегрална структура. Опростен дизайн, лесен за производство, подходящ за масово производство на единична продуктова спецификация (напр. стандартни пластмасови тръби, обикновени гумени ленти). Основната функция опростява производството и подобрява ефективността, но гъвкавостта е ниска; промяната на продуктовите спецификации изисква промяна на цялата матрица.

(B) Модулни (комбинирани) матрици за екструдиране

Главата на матрицата се състои от разглобяеми компоненти (отвор на матрицата, дорник, паяк, тяло), свързани с болтове или дюбели. Основната функция подобрява гъвкавостта; промяната на отвора на матрицата и дорника позволява производството на различни напречни сечения и размери, намалявайки разходите за матрица. Също така улеснява поддръжката и почистването, намалявайки времето за престой, подходящо за многосортно производство на малки партиди.

(C) Регулируеми матрици за екструдиране

Въз основа на модулен дизайн, те включват механизми за регулиране (напр. регулиращи болтове или блокове) за промяна на пролуката на отвора на матрицата или позицията на дорника в реално време. Основната функция позволява динамична корекция на отклоненията в размерите, адаптиране към вариациите в свойствата на материала или условията на процеса, например контролиране на дебелината на филма при производството на пластмасов филм за подобряване на добива.

IV. Резюме

Класификацията на матриците за екструдиране основно се основава на съвпадащи характеристики на материала – структура на продукта – изисквания за производство. Основната функция последователно се върти около непрекъснато, високо прецизно, стабилно формоване: постигане на равномерен поток на стопилка и пластификация чрез оптимизиран дизайн на канала за потока, осигуряване на формата на напречното сечение и точност на размерите чрез високопрецизни компоненти и гарантиране на производителността на продукта със спомагателни процеси като охлаждане и вулканизация. Чрез използване на специфични структурни дизайни и материали, различните видове екструдиращи матрици отговарят на производствените нужди за различни материали (пластмаси, каучук, метали) и продуктови форми, което ги прави критично оборудване за широкомащабно, стандартизирано производство в съвременната индустрия.