Основни сажетак
Принцип рада екструдера са једним-пужом може се једноставно схватити као процес у коме ротирајући пуж континуирано преноси, компримује, топи, меша, хомогенизује и на крају истискује пластични растоп константном брзином унутар загрејаног бурета. Његово језгро лежи у синергијском деловању између вијка и цеви.
Главне компоненте
1. Шраф: компонента језгра, обично подељена на део за довод, део за компресију (одељак за топљење) и део за хомогенизацију (одсек за дозирање). Његови геометријски параметри (пречник, дужина-према-однос пречника, дубина канала, угао спирале, итд.) одређују перформансе машине.
2. Цилиндар: Метални цилиндар који обухвата завртањ, опремљен унутрашњим грејачима и системом за хлађење да обезбеди топлоту за материјал и обезбеди прецизну контролу температуре.
3. Глава матрице: Постављена на крају екструдера, даје коначан облик попречног-пресека екструдованом производу (нпр. цеви, листови, филмови, профили, итд.).
Детаљан процес принципа рада
Фаза 1: Секција за транспорт чврстог материјала (одсек за довод)
Локација: Део завртња у близини резервоара.
Функција: За стабилно и континуирано преношење растреситих чврстих честица (или праха) напред.
принцип:
Материјал испуњава канал завртња и хвата га ротирајући шраф.
Пошто је трење између материјала и завртња мање од трења између материјала и унутрашњег зида цеви, како се завртањ ротира, материјал се „вуче“ напред дуж унутрашњег зида цеви, слично као навртка.
Дубина канала у овом делу је обично најдубља, са константном запремином. Углавном врши физичко преношење; материјал остаје углавном чврст, са спорим порастом температуре.
Фаза 2: Одељак за топљење (одсек за компресију)
Локација: Средњи део завртња.
Функција: За компактирање, омекшавање и потпуно топљење чврстог материјала у стање вискозног протока, уз избацивање увученог ваздуха.
принцип:
Дубина пужног канала се смањује од дубоког до плитког, стварајући однос компресије. Материјал се присилно компресује, повећава се његова густина, а празнине између честица се елиминишу.
Под комбинованим ефектом спољашњег загревања (које обезбеђује цев) и топлоте унутрашњег трења (генерисана смицањем између материјала, завртња и цеви), температура материјала брзо расте до температуре топљења.
Топљење почиње од материјала у близини унутрашњег зида бурета, формирајући филм растопљеног материјала, који се саструже помоћу шрафова и скупља у канал пужа да би се формирао базен талине. Чврсти слој (неотопљени материјал) се постепено истискује све док не нестане, на крају се у потпуности претвара у топљен.
Ово је критична фаза за постизање фазног прелаза материјала.
Фаза 3: Секција за транспорт талине (Секција за хомогенизацију / Секција за дозирање)
Локација: крајњи предњи део завртња, близу главе матрице.
Функција: За даљу хомогенизацију, мешање и притисак на растопљени материјал и успостављање стабилног притиска за истискивање из главе калупа на константној температури, константној брзини и константном притиску.
принцип:
Дубина канала у овом одсеку је најплића и константна, која има снажан ефекат смицања на растоп.
Интензивно смицање промовише равномерно мешање компоненти (нпр. пигменти, адитиви) и хомогеност температуре.
Притисак пумпања који се генерише ротацијом завртња користи се за превазилажење високог отпора главе матрице, обезбеђујући стабилан и континуиран проток растопа кроз калуп.
Излаз и стабилност екструдера се углавном одређују овим одељком.
Његов основни радни процес је сличан оном код ручне машине за млевење меса или тестенине коју користимо у свакодневном животу: материјал се убацује, гура напред ротирајућим завртњем и под дејством компресије и спољашњег загревања прелази из чврстог стања у једноличну вискозну течност, која се затим континуирано екструдира из главе матрице одређеног облика.