TECHNOLOGIA WYTA
ACZANIA TWORZYW
SZTUCZNYCH
Wytłoczyna, wytłaczarka, kalibrator
Wytłoczyna
Wytłoczynę uzyskujemy, gdy tworzywo po uzyskaniu odpowiedniej plastyczności zostaje
przetłoczone przez głowicę wytłaczarską, a następnie schłodzone. Efektem tego jest właśnie
wytłoczyna.
Wytłaczarka
Jest maszyną służącą do wytłaczania tworzyw sztucznych.
Kalibrator, Kalibracja
" Kalibracja - to proces ostatecznego ustalania kształtu i wymiarów wyrobu (wytłoczki).
Kalibracja polega na niwelowaniu efektu spęcznienia metodami mechanicznymi
" Spęcznienie powytłoczeniowe (efekt Barusa) to proces powiększania się wymiarów
poprzecznych wyrobu po wyjściu z ustnika głowicy lub kapilary
" Spęcznienie jest efektem dużego skoku naprężeo normalnych po wyjściu polimeru z ustnika i
jest cechą materiałów lepko- sprężystych do których zaliczamy polimery
" Spęcznienie zależy od szybkości ścinania, temperatury stopu polimerowego, cech
reologicznych przetwarzanego polimeru
Typy kalibratorów:
" nadciśnieniowe  stosowane do kalibracji rur
" podciśnieniowe  stosowane do kalibracji rur, węży
" na zasadzie przeciągania  stosowane do kalibracji profili otwartych,
" na zasadzie walcowania -stosowane do kalibracji płyt
Wytłaczanie  przebieg procesu i jego zasada
Definicja procesu
Jest to proces ciągły, w którym materiał w postaci najczęściej granulatu podawany jest do
ogrzewanego cylindra uplastycznia się a następnie po homogenizacji przechodzi przez głowicę. W
głowicy pod ciśnieniem formowany jest wyrób, który przechodzi przez kalibrator. Po schłodzeniu
wytłoczka jest cięta na wymiar lub nawijana na bęben.
Cechy charakterystyczne procesu wytłaczania
�� proces ciągły,
�� wysokociśnieniowy,
�� do produkcji wyrobów: płyt (lite, spienione, wielowarstwowe), profili (otwarte, zamknięte),
rur, węży, izolacji kabli, uszczelek.
�� wyroby produkowane są z termoplastów i elastomerów wulkanizujących
�� bezodpadowy,
�� dużej wydajności,
�� w pełni zautomatyzowany,
�� elastyczny,
�� mobilny.
Zalety procesu wytłaczania
�� możliwośd wytwarzania bardzo skomplikowanych wyrobów w jednej operacji technologicznej
�� otrzymujemy wyrób gotowy do użytkowania, praktycznie bez obróbki wykaoczającej
�� wysoka jakośd i powtarzalnośd kształtu i wymiarów, estetyka wyrobu
�� możliwośd pełnej automatyzacji, komputeryzacji procesu
�� możliwośd masowej produkcji
�� niska pracochłonnośd
�� niska emisja szkodliwych substancji
Wady procesu wytłaczania
�� wysoki koszt oprzyrządowania technologicznego
�� technologia nie ekonomiczna przy krótkich seriach produkcyjnych
�� długi czas przygotowania i spore nakłady finansowe związane z wdrożeniem do produkcji
nowego wyrobu
Rodzaje wytłaczania
Wytłaczanie konwencjonalne
Proces wytłaczania z zastosowaniem grzejników, zazwyczaj elektrycznych rezystancyjnych
pierścieniowych, mocowanych na cylindrze układu uplastyczniającego wytłaczarki, częściowo
nagrzewających pośrednio tworzywo wytłaczane.
Wytłaczanie autotermiczne
Proces wytłaczania bez grzejników w układzie uplastyczniającym wytłaczarki, w którym tworzywo
wytłaczane całkowicie nagrzewa się bezpośrednio tarciowo.
Wytłaczanie tłokowe
Proces wytłaczania przy użyciu układu uplastyczniającego tłokowego głównie: jednotłokowego (rys.
3.2.10) lub dwutłokowego.
Wytłaczanie powlekające
Proces wytłaczania łącznego służący do powlekania tworzywami różnych kształtowników, przede
wszystkim przewodów i kabli elektrycznych oraz telekomunikacyjnych, jak również drutów, prętów,
rur, taśm. Rozróżnia się wytłaczanie powlekające próżniowe (rys. 3.2.18a) oraz wytłaczanie
powlekające ciśnieniowe (rys. 3.2.18b).
Wytłaczanie porujące
Proces wytłaczania zintegrowanego, podczas którego otrzymuje się wytłoczynę porowatą z tworzywa
zawierającego porofor (rys. 3.2.19). Rozróżnia się dwie główne metody wytłaczania porującego, a
mianowicie wytłaczanie porujące swobodne, w którym wytłoczyna porowata jest ochładzana z małą
intensywnością i wytłaczanie nowsze  porujące wymuszone, gdzie wytłoczyna porowata jest
ochładzana z dużą intensywnością. W pierwszym przypadku powstaje wytłoczyna porowata
integralnie, natomiast w drugim  wytłoczyna porowata strukturalnie.
Ślimakowy układ uplastyczniający
Układ uplastyczniający ślimakowy występujący w wtryskarkach i wytłaczarkach
1. ślimak 2. cylinder 3. grzejnik 4. zasobnik 5. ruch finalny tworzywa przetwarzanego 6. ruch
obrotowy ślimaka 7. ruch liniowy postępowo- zwrotny ślimaka.
Funkcje układu uplastyczniającego
a) nagrzewania tworzywa, które prowadzi do zmian stanu fizycznego, przy czym nagrzewanie odbywa
się w skutek działania energii dostarczonej z grzejników jak też w skutek działania energii
dostarczonej przez pracę wewnętrznego tarcia między cząsteczkowego wymuszonego ruchem
ślimaka i zewnętrznego o elementy ślimaka i cylindra.
b) sprężanie, które stanowi czynnik napędowy (przesuwanie tworzywa) oraz prowadzi do wzrostu
jego temperatury (wewnętrznej przez tarcie wewnątrz cząsteczkowe)
c) mieszanie - prowadzone w celu ujednolicenia mieszaniny tworzywa i to zarówno przestrzennego
rozkładu jego cząsteczek jak też wyrównania temperatury, ciśnienia i lepkości.
d) transportowanie - przemieszczanie tworzywa wzdłuż cylindra oraz nadanie odpowiedniej
prędkości. Podczas transportu występują fluktuacje jego ciśnienia - są one szczególnie niekorzystne
na koocach cylindra, gdzie tworzywo transportowane jest do głowicy, bądz
formy. Funkcje te
powodują nierówności w strukturze materiału, które pogarszają jakośd wytworu.
Podział układów uplastyczniających
1. jedno ślimakowe
2. dwu ślimakowe
3. wielo ślimakowe (spotykane żadziej)
4. mieszane
Najpopularniejszym układem uplastyczniającym jest układ jedno ślimakowy, przy czym jest on prawie
wyłącznie w wtryskarkach.
Drugą grupą dośd powszechną są układu dwu ślimakowe, ich idea polega na tym, że w cylindrze
wytłaczarki umieszczone są dwa ślimaki, które mogą ze sobą współpracowad wówczas cylinder ma
przekrój , w tym układzie ślimaki mogą się zazębiad.
Budowa ślimaka trójsferowego
Rodzaje głowic wytłaczarskich
Zadanie głowic wytłaczarskich
Zadaniem głowic wytłaczarskich jest nadanie, przetwarzanemu w procesie wytłaczania materiałowi,
żądanego kształtu i wymiarów, przy zapewnieniu jednorodności termicznej i mechanicznej w całej
objętości tworzywa.
Rodzaje głowic wytłaczarskich
Podział ze względu na odmianę wytłaczania:
�� jednotworzywowe  stosowane do wytłaczania jednego tworzywa
�� wielotworzywowe  stosowane do jednoczesnego wytłaczania kilku tworzyw
Podział ze względu na kierunek przepływu względem osi korpusu głównego głowicy:
�� wzdłużne
�� kątowe
�� poprzeczne
�� śrubowe
Podział ze względu na przeznaczenie:
�� do prętów
�� do rur
�� do kształtowników
�� do płyt
�� do folii
�� do powłok
Wydajnośd wytłaczania
Wydajnośd wytłaczania jest to ilośd tworzywa jaka może byd wytłaczana przez wytłaczarkę w
jednostce czasu, mierzona w cm3/s lub kg/h. Wydajnośd zależy od warunków przepływu tworzywa w
kanale ślimaka. Przepływ tworzywa w kanale, w czasie ruchu obrotowego ślimaja, jest wynikiem
zsumowania algebraicznego trzech rodzajów przepływów: przepływu wleczonego Qw, przepływu
ciśnieniowego Qp i przepływu przeciekowego Qs.