Introduzione all'estrusione della plastica
L’estrusione della plastica è uno dei processi produttivi più utilizzati nell’industria delle materie plastiche, in particolare per i termoplastici. Similmente allo stampaggio a iniezione, l'estrusione viene utilizzata per creare oggetti con profili continui, come tubi, tubazioni e profili di porte. La moderna estrusione termoplastica è uno strumento robusto da quasi un secolo, che consente la produzione in grandi volumi di parti a profilo continuo. I clienti collaborano con aziende di estrusione di plastica per sviluppare estrusioni di plastica personalizzate per le loro esigenze specifiche.
Questo articolo approfondisce i fondamenti dell'estrusione della plastica, spiegando come funziona il processo, quali materiali termoplastici possono essere estrusi, quali prodotti vengono comunemente fabbricati tramite l'estrusione della plastica e come l'estrusione della plastica si confronta con l'estrusione dell'alluminio.
Il processo di estrusione della plastica
Per comprendere il processo di estrusione della plastica, è fondamentale sapere cos'è un estrusore e come funziona. Tipicamente, un estrusore è costituito dai seguenti componenti:
Tramoggia: immagazzina materie plastiche grezze.
Gola di alimentazione: alimenta la plastica dalla tramoggia al barile.
Canna riscaldata: contiene una vite azionata da un motore, che spinge il materiale verso la trafila.
Piastra interruttore: dotata di uno schermo per filtrare il materiale e mantenere la pressione.
Tubo di alimentazione: trasferisce il materiale fuso dal cilindro allo stampo.
Fustella: modella il materiale nel profilo desiderato.
Sistema di raffreddamento: garantisce una solidificazione uniforme della parte estrusa.
Il processo di estrusione della plastica inizia riempiendo la tramoggia con materie prime solide, come pellet o scaglie. Il materiale viene alimentato per gravità attraverso la gola di alimentazione nel cilindro dell'estrusore. Quando il materiale entra nel cilindro, viene riscaldato attraverso diverse zone di riscaldamento. Contemporaneamente, il materiale viene spinto verso l'estremità del cilindro da una vite alternativa, azionata da un motore. La vite e la pressione generano calore aggiuntivo, quindi le zone di riscaldamento non devono essere calde quanto la temperatura di estrusione finale.
La plastica fusa esce dal cilindro attraverso uno schermo rinforzato da una piastra di separazione, che rimuove i contaminanti e mantiene una pressione uniforme all'interno del cilindro. Il materiale passa quindi attraverso il tubo di alimentazione in una matrice personalizzata, che ha un'apertura sagomata come il profilo estruso desiderato, producendo l'estrusione plastica personalizzata.
Quando il materiale viene forzato attraverso la matrice, assume la forma dell'apertura della matrice, completando il processo di estrusione. Il profilo estruso viene poi raffreddato a bagnomaria o attraverso una serie di rulli di raffreddamento per solidificarsi.
Materie plastiche per estrusione
L'estrusione di plastica è adatta a vari materiali termoplastici, riscaldati fino al punto di fusione senza causare degradazione termica. La temperatura di estrusione varia a seconda della plastica specifica. Le comuni plastiche per estrusione includono:
Polietilene (PE): estrusione tra 400°C (bassa densità) e 600°C (alta densità).
Polistirene (PS): ~450°C
Nylon: da 450°C a 520°C
Polipropilene (PP): ~450°C
PVC: Tra 350°C e 380°C
In alcuni casi, invece dei termoplastici, è possibile estrudere elastomeri o plastiche termoindurenti.
Applicazioni dell'estrusione di materie plastiche
Le aziende di estrusione di plastica possono produrre un'ampia gamma di parti con profili coerenti. I profili di estrusione di plastica sono ideali per tubi, profili di porte, parti automobilistiche e altro ancora.
1. Tubi e tubature
Tubi e tubazioni in plastica, spesso realizzati in PVC o altri materiali termoplastici, sono applicazioni comuni di estrusione di plastica grazie ai loro semplici profili cilindrici. Un esempio sono i tubi di drenaggio estrusi.
2. Isolamento del filo
Molti materiali termoplastici offrono un eccellente isolamento elettrico e stabilità termica, rendendoli adatti per l'estrusione di isolante e guaina per fili e cavi. A questo scopo vengono utilizzati anche i fluoropolimeri.
3. Profili di porte e finestre
I serramenti in plastica, caratterizzati da profili e lunghezze continue, sono perfetti per l'estrusione. Il PVC è un materiale popolare per questa applicazione e per altri accessori domestici relativi ai profili di estrusione di plastica.
4. Persiane
Le persiane, costituite da molte lamelle identiche, possono essere estruse da materiali termoplastici. I profili sono generalmente corti, talvolta con un lato arrotondato. Il polistirolo viene spesso utilizzato per le persiane in finto legno.
5. Rimozione delle intemperie
Le aziende di estrusione di plastica producono spesso prodotti per la protezione dagli agenti atmosferici, progettati per adattarsi perfettamente ai telai di porte e finestre. La gomma è un materiale comune per la sverniciatura.
6. Tergicristalli e racle
I tergicristalli automobilistici sono generalmente estrusi. La plastica estrusa può essere costituita da materiali in gomma sintetica come EPDM o una combinazione di gomma sintetica e naturale. Le spazzole del tergipavimento manuale funzionano in modo simile ai tergicristalli.
Estrusione di plastica e estrusione di alluminio
Oltre ai materiali termoplastici, l'alluminio può anche essere estruso per creare parti di profili continui. I vantaggi dell’estrusione dell’alluminio includono leggerezza, conduttività e riciclabilità. Le applicazioni comuni per l'estrusione di alluminio includono barre, tubi, fili, tubazioni, recinzioni, binari, telai e dissipatori di calore.
A differenza dell'estrusione della plastica, l'estrusione dell'alluminio può essere effettuata sia a caldo che a freddo: l'estrusione a caldo viene effettuata tra i 350°C e i 500°C, mentre l'estrusione a freddo avviene a temperatura ambiente.
Conclusione
L'estrusione di plastica, soprattutto nel contesto della linea di estrusione di tubi in plastica cinese, è un metodo versatile ed efficiente per produrre parti a profilo continuo. La sua capacità di gestire una varietà di materiali termoplastici e la sua vasta gamma di applicazioni lo rendono indispensabile nell'industria manifatturiera della plastica.
Orario di pubblicazione: 16 luglio 2024