ЭКСТРУДЕР
(от лат. extrudo
- выталкиваю), машина для размягчения (пластикации) материалов и придания
им формы путём продавливания через профилирующий инструмент (т. н. экструзионную
головку), сечение к-рого соответствует конфигурации изделия. Процесс переработки
материалов в Э. наз. экструзией. В Э. получают гл. обр. изделия из термопластичных
полимерных материалов (см. Пластические массы); используют их также
для переработки резиновых смесей (в этом случае Э. часто наз. шприц-машиной).
С помощью Э. изготовляют плёнки, листы, трубы, шланги, изделия сложного
профиля и др., наносят тонкослойные покрытия на бумагу, картон, ткань,
фольгу, а также изоляцию на провода и кабели. Э. применяют, кроме того,
для получения гранул, подготовки композиций для каландрирования, формования
металлич. изделий (об этом процессе см. в ст. Прессование металлов,
Порошковая металлургия) и др. целей.
Э. состоит из неск. осн. узлов: корпуса,
оснащённого нагреват. элементами;рабочего органа (шнека,
диска,
поршня), размещённого в корпусе; узла загрузки перерабатываемого материала;
силового привода; системы задания и поддержания темп-рного режима, др.
контрольно-измерит. и регулирующих устройств. По типу осн. рабочего органа
(органов) Э. подразделяют на одно- или многошнековые (червячные), дисковые,
поршневые (плунжерные) и др.
Первые Э. были созданы в 19 в. в Великобритании,
Германии и США для нанесения гуттаперчевой изоляции на электрич. провода.
В нач. 20 в. было освоено серийное произ-во Э. Примерно с 1930 Э. стали
применять для переработки пластмасс; в 1935-37 паровой обогрев корпуса
заменили электрическим; в 1937-39 появились Э. с увеличенной длиной шнека
(прототип совр. Э.), был сконструирован первый двухщнековый Э. В начале
1960-х гг. были созданы первые дисковые Э.
Наибольшее распространение в пром-сти получили
шнековые (червячные) Э. (см. рис.). Захватывая исходный материал (гранулы,
порошок, ленту и др.) из загрузочного устройства, шнек перемещает его вдоль
корпуса. При этом материал сжимается [давление в Э. достигает 15-50
Мн/м2(150-500 кгс/см2)], разогревается, пластицируется
и гомогенизируется. По частоте вращения шнека Э. подразделяются на нормальные
(окружная скорость до 0,5 м/мин) и быстроходные (до 7 м/мин);
по
конструктивному исполнению - на стационарные и с вращающимся корпусом,
с горизонтальным или вертикальным расположением шнека. Существуют Э. со
шнеками, осуществляющими не только вращат., но и возвратно-поступат. движение.
Для эффективной гомогенизации материала на шнеках устанавливают дополнит,
устройства (зубья, шлицы, диски, кулачки и т. д.). Получают распространение
планетарно-вальцевые Э., у к-рых вокруг центр, рабочего органа (шпинделя)
вращается неск. (4-12) дополнит, шнеков. Принцип действия дискового Э.
осн. на использовании возникающих в упруго-вязком материале напряжений,
нормальных к сдвиговым. Основу конструкции такого Э. составляют 2 плоскопараллельных
диска, один из к-рых вращается, создавая сдвиговые и нормальные напряжения,
а другой неподвижен. В центре неподвижного диска имеется отверстие, через
к-рое выдавливается размягчённый материал. Дисковые Э. обладают более высокой
пластицирующей и гомогенизирующей способностью, чем шнековые, но развиваемое
ими давление формования ниже. Поэтому используют их гл. обр. как смесители-грануляторы
или для подготовки материала перед загрузкой в шнековый Э. Преимуществами
дискового и шнекового Э. обладает комбинированный Э. с независимыми приводами
шнека и диска. Поршневой Э. из-за низкой производительности используют
ограниченно, в основном для изготовления труб и профилей из реактопластов
(см. Штранг-прессование пластмасс).
Экструзионная головка состоит из обогреваемого
корпуса, к-рый крепится к Э., и формующего инструмента с отверстием, напр,
в виде сужающейся к центру щели (при получении листов, плёнок) или кольцевого
канала (при изготовлении труб или др. изделий круглого сечения).
Совр. Э.- автоматизированные установки,
производительность к-рых достигает 3-3,5 т/ч. Доля термопластичных
полимерных материалов, перерабатываемых в Э., колеблется в разных странах
в пределах 30-50%.
Лит.: Бернхардт Э. (сост.), Переработка
термопластичных материалов, пер. с англ., М., 1962; Завгородний В. К.,
Калинчев Э. Л., Махаринский Е. Г., Оборудование предприятий по переработке
пластмасс, Л., 1972; Оборудование для переработки пластмасс, М., 1976;
Т о р н е р Р. В., Теоретические основы переработки полимеров, М., 1977.
М.
Л. Фридман.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я