Kunststoff ist ein haltbares und vielseitiges Material, das in unserem täglichen Leben viele verschiedene Anwendungen findet, von Zahnbürsten bis hin zu Limonadenflaschen. Die Kunststoffindustrie ist ein prozessgesteuertes, globales Unternehmen mit einem Jahresumsatz von mehr als 600 Milliarden Dollar. Viele der Dinge, die wir täglich benutzen, stammen aus einer der 1.500 kunststoffverarbeitenden Anlagen in der Welt. In diesem Blogbeitrag wird erörtert, wie Kunststoff extrudiert wird.

Was ist Kunststoffextrusion?

Die Extrusion ist ein Thermoformverfahren, bei dem geschmolzener Kunststoff durch eine Öffnung, die Düse genannt wird, gezogen oder gedrückt wird, um lange Streifen mit einem bestimmten Querschnitt herzustellen. Bei der Extrusion werden unter Hitze und Druck kontinuierlich flache Platten und Rohre aus einem thermoplastischen Polymer geformt.

Das Verfahren beginnt mit dem Erhitzen des Polymergranulats in einem Extruder, einem langen Zylinder mit einer schraubenartigen Schnecke am unteren Ende. Der schmelzende Extruder presst dann das erweichte Polymer gegen eine flache Metalldüse mit scharfen Kanten, die als „Mitnehmer“ bezeichnet wird.

Wenn das geschmolzene Material aus der Öffnung in der Düse fließt, bildet es dünne Stränge oder Bänder aus Kunststoff, die in einem Kühlprozess nach der Extrusion abgekühlt und verfestigt werden.

Welche Arten von Kunststoffextrusion gibt es?

Die Extrusion ist das am häufigsten verwendete Verfahren zur Herstellung von Acrylfolien, -platten, –rohren und –stäben. Es ist ein vielseitiges Verfahren, mit dem viele verschiedene Arten von Kunststoffprodukten hergestellt werden können. Die meisten Kunststoffe werden in flache Platten oder lange Rohre extrudiert.

Zu den verschiedenen Arten der Kunststoffextrusion gehören:

Rohrextrusion

Dieses Verfahren wird zur Herstellung von Hohlkörpern oder Rohren verwendet, von medizinischen Geräten mit kleinem Durchmesser und Rohren für Laborzwecke bis hin zu Rohren mit großem Durchmesser für die Wasserverteilung. Das Verfahren beginnt mit dem Erhitzen von Kunststoffgranulat und dem Extrudieren des Materials durch eine lange rohrförmige Düse.

Blasfolienextrusion

Dies ist ein Verfahren zur Herstellung von Kunststofffolien, die aus Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat oder Jute extrudiert wurden. Es wird für Lebensmittelverpackungen und andere Bereiche verwendet. Das Verfahren beginnt mit dem Erhitzen des Polymergranulats und dem Extrudieren durch eine Öffnung in Form eines Hohlrohrs.

Folienextrusion

Sie stellt dünne Kunststofffolien her, die für Anwendungen wie Verpackungen, Beutel oder medizinische Folien verwendet werden. Dieser Typ wird für die Extrusion dicker Kunststoffplatten und -folien verwendet. Die Folien werden dann durch die Düse gezogen und mit einer Reihe von Kühlwalzen gekühlt, die die Foliendicke regulieren.

Mantel-Extrusion

Es handelt sich um ein Extrusionsverfahren, mit dem eine vollständige Oberflächenhaftung mehrerer Schichten über einem Kerndraht erreicht wird. Der Draht wird in der gleichen Richtung durch die Düse geführt wie durch den Extruderkopf. Dies ermöglicht einen einfachen Zugang zum Schneiden und Abisolieren.

Kunststoffextrusion (Schritt für Schritt)

5 Schritte im Prozess der Kunststoffextrusion. Sie sind:

Schritt 1: Schmelzen der Kunststoffrohstoffe

Die Kunststoffrohmaterialien, einschließlich des Polymergranulats, werden zum Erhitzen in den Trichter gegeben. Das Kunststoffgranulat wird in einer Hochtemperaturumgebung geschmolzen. Es kommt als sehr dicke Flüssigkeit heraus, die für keines der anderen Verfahren geeignet ist, weshalb es erhitzt werden muss, ohne zu explodieren.

Schritt 2: Filtern von geschmolzenem Kunststoff

Es handelt sich um ein optionales Verfahren, um Klumpen und Verunreinigungen zu beseitigen. Außerdem können die Polymerströme für eine effizientere Produktion aufgeteilt werden.

Schritt 3: Extrusion durch eine beheizte Düse

Die geschmolzenen Kunststoffe werden dem Extruder zugeführt, der aus einer Schnecke besteht, die das Material in Richtung des beheizten Zylinders drückt. Es passiert eine Düsenöffnung, bevor es am Ende des Extruders als Stränge austritt.

Die Polymerstränge laufen dann auf Förderbändern, die sie zum nächsten Schritt der Kühlung nach der Extrusion befördern.

Schritt 4: Abkühlen und Erstarren

Der Kunststoffstrang wird dann mit einer Reihe von Kühlwalzen abgekühlt, die die Dicke der Platte regulieren. Einige Kunststoffe, wie PVC und Polyethylen, müssen in diesem Stadium gekühlt werden, um sie zu verhärten, bevor sie verwendet werden können.

Schritt 5: Schneiden und Formen von extrudiertem Kunststoff

Die Verformung des Kunststoffs erfolgt durch eine Reihe von Verfahren, darunter Schneiden, Fräsen, Ziehen und Prägen, je nach Anwendung.

Anwendungen von Kunststoffextrusionen

Die Extrusion ist das am häufigsten verwendete Verfahren in der Kunststoffherstellung. Es ist ein vielseitiges Verfahren, mit dem viele verschiedene Arten von Kunststoffprodukten hergestellt werden können. Hier sind einige Anwendungen für extrudierte Kunststoffe:

Rohre und Schläuche

Kunststoffrohre und -schläuche werden auf vielfältige Weise verwendet. Sie können helfen, Abwasser zu reinigen, Gas von einem Ort zum anderen zu transportieren und einen Automotor zu kühlen. Sie können auch für die Speicherung von Trinkwasser eingesetzt werden.

Drahtisolierung

Viele große elektrische Drähte werden durch eine Schicht aus isolierendem Kunststoff geschützt. Diese lassen sich im Extrusionsverfahren herstellen, bei dem der Draht durch einen Tunnel aus heißem, geschmolzenem Kunststoff geführt wird, der ihn umhüllt.

Tür- und Fensterprofile

Fenster und Türen können im Extrusionsverfahren aus Kunststoff hergestellt werden. Die Kunststoffprofile werden am Ende des Extruders geformt, nachdem sie durch eine Düse gelaufen sind. Sie werden in Holzrahmen eingesetzt, um Fenster und Türen zu produzieren, die wie Holz aussehen, aber länger halten.

Jalousien

Extrusion wird zur Herstellung der Lamellen von Jalousien und Markisen aus glasfaserverstärktem Kunststoff verwendet.

Dichtungsstreifen

Einige Dichtungsleisten bestehen aus Kunststoff, der weich und flexibel ist und sich beim Öffnen der Tür biegen lässt. Die Dichtungsbänder sind in der Regel in langen, dünnen Streifen erhältlich, die wie weißes Gummi aussehen.

Scheibenwischer und Abstreifer für die Windschutzscheibe

Einige Scheibenwischer sind nicht aus Metall, sondern aus Kunststoff gefertigt. Kunststoffwischer, die zur Reinigung von Supermarkt- und Fabrikböden verwendet werden, werden ebenfalls durch Extrusion hergestellt.

Zusammenfassung

Bei der Extrusion wird das Material durch eine Öffnung in einer Düse gepresst und durch eine andere wieder herausgepresst. Dies kann durch Druck, Vakuum oder Schwerkraft geschehen, um das Material zu pressen und es entlang eines Zylinders zu bewegen, der sich mit der Zeit verengt. Das Endprodukt variiert abhängig davon, wie viel Wärme während des Extrusionsprozesses zugeführt wurde.

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