Budowa wytłaczarek
Typowa wytłaczarka zbudowana jest z:
- układu uplastyczniającego, w skład którego wchodzą: cylinder, ślimak oraz elementy dodatkowe: lej zasypowy (zasobnik) i kilka (najczęściej 3-6) elementów grzejnych umieszczonych na cylindrze. Często układ ten wyposażony jest w układ chłodzący, który chłodzi strefę zasilania w obszarze zasobnika i/lub ślimak od wewnątrz
- układu formującego (głowica zakończona ustnikiem). Układ ten stanowi głowica wytłaczarska. Jest to element, który poprzez umieszczoną na końcu dyszę o odpowiednim kształcie nadaje uplastycznionemu tworzywu pożądany kształt (pręta, rury, folii lub innego dowolnego profilu). Głowice można podzielić ze względu na: a) kierunek przepływu tworzywa w głowicy - liniowe (proste), kątowe (krzyżowe); b) kształt przekroju poprzecznego dyszy - kołowy (do wytłaczania prętów), prostokątny (do wytłaczania płyt i folii płaskich), pierścieniowy (do wytłaczania rur, folii rękawowych), dowolny (do wytłaczania np. ram okiennych)
- układu napędowego (silnik, przekładnie)
- układu sterowania.
Wytłaczarka wyposażona jest zwykle w zasobnik na surowiec (podajnik) oraz komponenty pomocnicze, np. koncentraty barwiące do tworzyw sztucznych. Podajniki surowca można podzielić na dozowniki wolumetryczne (objętościowe) i dozowniki grawimetryczne (wagowe), które są zwykle sporo droższe od wolumetrycznych. Stosuje się je tam, gdzie wymagana jest duża precyzja w podawaniu surowca, z uwagi na jego koszt.
Osiągnięcie przez wytłaczarki wymaganych parametrów technicznych, gwarantujących uzyskanie odpowiedniej jakości granulatu to zasługa przede wszystkim właściwie zaprojektowanych układów uplastyczniania - szczególnie wchodzących w ich skład ślimaków podających i cylindrów. Układ cylinder-ślimak wytłaczarki powinien spełniać 4 podstawowe funkcje: dostarczać do głowicy tworzywo ze stałą prędkością, mieszać tworzywo w celu zapewnienia jednorodności jego składu i temperatury, ogrzewać tworzywo do stopienia i do wymaganej przez proces temperatury, a także sprężać tworzywo w celu usunięcia powietrza spomiędzy jego ziaren i wytworzenia w nim ciśnienia wystarczającego do pokonania oporów przepływu przez głowicę.
Chłodzenie, odgazowanie, granulacja, filtracja
Podział strefy uplastyczniania układu cylindra ze względu na sterowane strefy grzewcze oraz wyposażenie tych stref w specjalne układy chłodzenia (wodnego lub wentylatorowego) zapewnia przetwarzanemu tworzywu uzyskanie właściwej temperatury i gęstości. Przetwarzanie tworzyw sztucznych wymaga niekiedy skutecznej eliminacji gazów powstałych podczas wytłaczania. W tym celu, dla lepszego uplastycznienia, w wytłaczarkach stosuje się wielostopniowe systemy odgazowania, dzięki którym eliminuje się ryzyko powstawania wad w postaci pęcherzyków powietrza na produkcie końcowym.
Istotnym czynnikiem decydującym o jakości przetwarzanych w procesie wytłaczania materiałów z tworzyw sztucznych jest również filtracja. W trosce o precyzję i osiągnięcie wymaganego poziomu czystości przetwarzanych tworzyw można znaleźć wiele rozwiązań, takich jak:
- siatkowe automatyczne wymienniki sit filtracyjnych, zapewniające skuteczną filtrację tworzywa przed przejściem do procesu granulacji w głowicach granulacyjnych. Istotną zaletą wymienników sit jest łatwość obsługi, która nie wymaga żadnej regulacji w celu poprawy szczelności i zapewnienia tym samym ciągłości procesowi wytłaczania na wytłaczarkach.
- bezsiatkowe obrotowe filtry tworzywa (samoczyszczące filtry automatyczne) – urządzenia te, dzięki zastosowaniu metalowych siatek filtracyjnych, na powierzchni których obrotowo pracujące noże skrawające usuwają na bieżąco zanieczyszczenia, zapewniają dłuższy czas przerwy pomiędzy serwisami oraz eliminują ryzyko pracy na uszkodzonej siatce. Dzięki wykorzystaniu automatycznego rozwiązania filtrującego duża powierzchnia filtracji pozostaje stale niezmienna, przez co możliwe jest utrzymanie stałego ciśnienia przepływu i stabilności parametrów tworzywa.
