Faktor-Faktor Apa Saja yang Akan Mempengaruhi Ekstrusi Kayu-Plastik PVC?

Proses ekstrusi kayu-plastik PVC umumnya dipengaruhi oleh faktor suhu pembentukan, kecepatan sekrup, kecepatan pemberian metering, kecepatan tarikan, tekanan kerja ekstruder, gas buang, dan pendinginan vakum. Namun, proses ekstrusi juga berkaitan dengan sistem formulasi, struktur dan kinerja ekstruder, bentuk produk, desain cetakan, persyaratan kualitas produk, serta pekerjaan umum; oleh karena itu, pengendalian proses sangat penting untuk produk profil. Faktor-faktor apa saja yang akan memengaruhi umumnya Produksi ekstrusi kayu-plastik PVC?

1. Pengaruh suhu pada produk berbusa rendah

(1) Pengaruh suhu ekstrusi

Suhu lelehan memegang peranan penting dalam struktur gelembung, kepadatan, dan sifat permukaan produk kayu-plastik berbusa rendah. Suhu lelehan juga dipengaruhi oleh nilai K, komposisi formula, serta gaya geser material selama ekstrusi.

Tekanan gas dalam gelembung selama pembusaan berlawanan dengan struktur lelehan: jika suhu material terlalu rendah, hanya dapat membentuk struktur busa yang tidak lentur, yang disebabkan oleh viskositas lelehan yang tinggi; jika suhu material terlalu tinggi, gelembung akan robek akibat lelehan yang terlalu encer, dan sebagian besar gas gelembung akan hilang. Kisaran suhu untuk kondisi pembusaan yang baik adalah sekitar 180 ℃ ~190 ℃.

Kontrol suhu merupakan salah satu faktor utama produk berbusa. Persyaratan suhu pemrosesan profil kayu-plastik berbusa sangat ketat. Suhu ekstrusi yang terlalu tinggi akan menyebabkan material berbusa terlalu banyak, tidak kuat, atau bahkan tidak bisa dibentuk sama sekali, mengakibatkan dekomposisi material dan karbonisasi bubuk kayu, sehingga menyebabkan pasta cetakan; suhu ekstrusi yang terlalu rendah sering kali menyebabkan plastisisasi yang buruk, dan permukaan profil akan memiliki tanda penyusutan, yang berujung pada penurunan kinerja profil.

Suhu bagian pemberian bahan di laras tidak boleh terlalu tinggi. Ekstruder sekrup tunggal tidak dilengkapi dengan alat pembuangan gas. Jika suhunya terlalu tinggi, zat pembusa akan terurai lebih dulu, material akan tersambung, dan pengosongan tidak lancar. Oleh karena itu, suhu harus sedikit lebih rendah, biasanya diatur sekitar 145 ℃.

Suhu bagian kompresi dan bagian lelehan harus ditingkatkan secara bertahap. Suhu bagian flensa dan suhu kepala menentukan kepadatan, sifat mekanik, dan penampilan produk.

Jika suhu flensa dan kepala terlalu tinggi, akan menyebabkan pecahnya lubang gelembung, permukaan kasar, kekuatan rendah, pasta, dan permukaan tanpa kulit, bahkan tidak bisa dibentuk sama sekali; jika suhunya rendah, permukaan mudah tampak tidak rata dan plastisisasi buruk. Agar mesin utama menghasilkan tekanan tertentu dan pembusaan merata, suhu kepala mesin harus sedikit lebih rendah daripada suhu bagian ujung laras.

Suhu kepala mesin harus seragam, jika tidak, ketebalan dinding produk akan tidak merata dan profil akan melengkung. Suhu ekstrusi mencapai nilai maksimum di sekitar 3/4 panjang sekrup dalam laras, lalu secara bertahap menurun.

Bagian Pemanasan	Badan 1	Badan 2	Badan 3	Badan 4	Flensa	Hidung
Suhu/℃	115-125	135-145	155-165	175-185	160-170	165-175

Terkadang, material cair yang diekstrusi dari cetakan akan menghasilkan fenomena pulsa intermiten, karena suhu lelehan terlalu tinggi, gas terbentuk terlalu dini, dan material cair diekstrusi dari kepala cetakan.

Suhu lelehan yang terlalu rendah akan membuat permukaan ekstrusi kasar, sehingga suhu merupakan faktor penting untuk mengendalikan bodi pembusaan. Terkadang, zat pembusa yang belum sepenuhnya terurai di ekstruder dapat terus terurai setelah keluar dari kepala mesin. Untuk mendapatkan produk yang lebih baik, sangat penting mengendalikan suhu lelehan di bagian keluar cetakan pada suhu yang sesuai untuk pembusaan atmosfer.

(2) Pengaruh suhu air pendingin

Suhu air pendingin profil PVC biasa lebih rendah dari 15 ℃, sementara permukaan profil kayu-plastik PVC berbusa sulit melepaskan panas karena permukaan yang terkelupas. Suhu air pendingin cetakan umum diatur pada 5 ℃.

Suhu air yang terlalu tinggi akan menyebabkan pendinginan profil tidak cukup, suhu permukaan tinggi, kekerasan rendah, dan tekanan tidak merata saat penarikan. Aliran air pendingin juga memengaruhi kualitas permukaan profil. Jika aliran air terlalu kecil, permukaan profil akan terlalu lunak dan tanpa kulit, kadang-kadang muncul kulit yang tidak rata; jika aliran air terlalu besar, kadang-kadang juga menyebabkan tanda penyusutan pada permukaan profil. Dalam kondisi yang sama, pengaruh suhu air terhadap kekerasan dan suhu Vicat profil adalah sebagai berikut:

Laras  suhu	Flensa  suhu	Kepala  suhu	Air  suhu	kekerasan	Vicat  suhu	Panas  penyusutan  tingkat
145-175	165-170	170-175	5	70	78	1
145-175	165-170	170-175	15	58	76	1.5
145-175	165-170	170-175	22	50	75	2.2

2. Pengaruh tekanan pada profil berbusa rendah

Ukuran gelembung dan kepadatan busa akan menurun seiring meningkatnya tekanan ekstrusi, sementara jumlah gelembung akan meningkat seiring meningkatnya tekanan ekstrusi. Proses pembusaan adalah proses peningkatan viskositas, ekspansi lelehan, tekanan gas zat pembusa, dan tekanan atmosfer. Interaksi antara lelehan dan zat pembusa sangat penting bagi pencetakan ekstrusi pembusa.

Busa memiliki fluiditas lebih rendah dibandingkan material padat. Jika produk memiliki penampilan padat, gelembung hanya akan muncul ketika lelehan menjauh dari atas rongga cetakan. Tekanan tinggi dapat dipertahankan di ekstruder dan rongga cetakan agar zat pembusa larut dalam lelehan pembusa secara terus-menerus. Desain sekrup yang tepat dapat mencapai tujuan ini.

Begitu lelehan zat pembusa keluar dari cetakan, tekanan lelehan turun drastis, yang menyebabkan pemisahan gas jenuh dan gas-cair dalam lelehan, membentuk sejumlah besar gelembung. Untuk membentuk sebanyak mungkin gelembung, diperlukan agen nukleasi yang didistribusikan secara merata dalam lelehan.

3. Pengaruh kecepatan dan kecepatan tarikan mesin utama

Kecepatan ekstrusi erat kaitannya dengan jenis material, kepadatan, dan ukuran bentuk, serta akan dibatasi oleh kapasitas perangkat pendingin bentuk. Kecepatan ekstrusi biasanya 13-18r/menit (diameter sekrup 65mm), dan kecepatan maksimum dapat dibuka hingga 25R/menit setelah ekstrusi normal.

Saat memulai, kecepatan mesin utama harus lambat dahulu baru dipercepat untuk menghindari tekanan di ekstruder terlalu besar dan merusak peralatan. Saat kepala ekstruder material, kecepatan secara bertahap dipercepat sesuai tekanan, dan kecepatan dikendalikan dalam rentang yang cocok untuk tarikan dan pendinginan.

Kecepatan tinggi mesin utama akan membuat kepadatan produk terlalu besar, mesin tarik tidak bisa menarik profil, yang akan menyebabkan pengaturan selongsong menghalangi material; hal ini juga akan menyebabkan panas gesekan tinggi di laras, meningkatkan suhu material, memperluas cetakan, dan meningkatkan kesulitan pendinginan setelah material keluar.

Kecepatan rendah mesin utama akan menyebabkan permukaan profil tidak rata, ukuran terlalu kecil, dan material tinggal terlalu lama di laras, yang akan menyebabkan dekomposisi material. Selain itu, penting untuk memastikan stabilitas kecepatan sekrup dan menghindari fluktuasi aliran material.

Busa kayu-plastik PVC dapat menggunakan traktor jenis crawler, dan tekanan tarikan umumnya 0,1MPa. Kecepatan tarikan biasanya tetap, dan kepadatan profil disesuaikan dengan mengatur kecepatan mesin utama. Dalam produksi, kecepatan tarikan diatur pertama-tama menjadi kecepatan rendah, tunggu pendinginan normal, kecepatan ekstrusi normal, baru kemudian atur kecepatan.

Dalam kondisi proses yang sama, kecepatan tarik yang terlalu cepat akan mengakibatkan ketebalan dinding yang tipis dan ukuran profil yang lebih kecil; kecepatan yang terlalu lambat sering menyebabkan penyumbatan dan efisiensi produksi yang rendah.

Dalam kondisi yang sama, pengaruh kecepatan tarik terhadap profil adalah sebagai berikut:

Tuan Rumah  kecepatan  (r/min)	Tarikan  kecepatan  (m/min)	Profil  kawat  kualitas  (kg/m)	Kepadatan  (g/cm)	Profil  Penampilan
14	1.14	2.05	0.75	Permukaan Rata
14	1.2	2	0.72	Permukaan Baik
14	1.24	1.95	0.64	Rata dengan Sedikit  Tanda Penyusutan

4. Pengaruh waktu retensi material

Waktu retensi material dalam laras ekstruder dan cetakan akan dipengaruhi oleh kinerja material dan kecepatan pemberian makan. Jika waktu tinggal terlalu pendek, zat pembentuk busa tidak cukup terurai, sehingga kepadatan produk akhir menjadi besar; jika waktu retensi terlalu lama, zat pembentuk busa terurai terlalu banyak di dalam laras material dan zat pembentuk busa dapat terus terurai di mulut cetakan, yang menyebabkan penurunan kepadatan busa serta peningkatan kepadatan material.

Oleh karena itu, waktu retensi material harus dikendalikan dalam rentang yang tepat:

Waktu tinggal  di dalam hopper  dari rheometer  (menit)	Rata-rata  diameter gelembung  (menit)	Jumlah  gelembung  dalam 1 cm3 busa/*104	Kepadatan  busa (g/cm3)
1	0.09	8.2	0.93
3	0.08	27.4	0.86
5	0.05	334	0.75
7	0.04	1120	0.6
10	0.09	134	0.47