Coextrudarea este procesul de presare a două sau mai multe materiale prin aceeași matriță pentru a produce o singură bucată. Atunci când sunt combinate mai multe materiale plastice, rezultatul poate produce proprietăți distincte de cele ale unui singur material. Coextrudarea a deschis noi frontiere în ingineria materialelor și a abordat mai multe cerințe de fabricație dificile.
Coextrudarea unei benzi de plastic radiopatic într-un cateter, de exemplu, îmbunătățește calitatea razelor X, deoarece cateterul se mișcă printr-o venă fără a compromite eficacitatea cateterului în sine. Coextrudarea poate, de asemenea, să reducă costurile prin utilizarea deșeurilor reciclate și de regres în interiorul materialului virgin pentru balustrade, garduri și alte aplicații. Procesul poate fi văzut în proiecte atât de diverse, cum ar fi tubulatura și componentele structurale sau recipientele alimentate cu aer.
Procesul de coextruiere
În extrudarea standard, granulele din plastic solid sunt alimentate cu gravitație într-un mecanism de formare, în care șuruburile de compresie cu manșon se topesc și se alimentează materialele într-o matriță. Dimpotrivă, coextrudarea implică mai multe extrudere care formează părți stratificate sau încapsulate. Uneori se utilizează cinci sau mai multe materiale într-un singur ciclu, fiecare extruder livrând cantitatea exactă de material plastic necesar pentru operație.
Spre deosebire de amestecul obișnuit de plastic, fiecare material plastic individual își păstrează proprietățile originale, dar este combinat într-o parte componentă-material. Dacă se amestecă înainte de extrudare, caracteristicile materialelor individuale pot fi modificate, dar rezultatul final este un produs omogen.
Nu toate materialele plastice sunt potrivite pentru coextrudarea, deoarece unii polimeri nu vor adera la alții, deși introducerea unui strat intermediar conductor poate rezolva adesea această problemă. De asemenea, materialele plastice cu temperaturi de topire foarte diferite sunt inadecvate pentru proces, deoarece degradarea va avea loc în materialul de topire inferior. În cele din urmă, PVC și acetalii nu ar trebui să fie coexpuse împreună datorită reacțiilor potențial violente care pot apărea atunci când sunt unite.
Tuburi coextrudate
Panglica de băutură multi-color este un bun exemplu de caracteristici de proiectare a tubulaturii co-extrudate. Striped tubing servește, de asemenea, multe scopuri în domeniul medical, în care dungi și culori pot denota diferite produse chimice. Coextrudarea poate produce tuburi interioare întărite prin care poate fi rulat un cablu, păstrând în același timp flexibilitatea tubului. Alte tuburi beneficiază de un strat de înaltă performanță impermeabil la corozive sau de un strat ieftin pentru a adăuga vrac și stabilitate. În plus, cablurile din fibră optică din plastic sunt compuse dintr-un cablu coaxial și o jachetă.
Unități structurale coextrudate
Plasticul este uneori folosit ca înlocuitor pentru lemn. Producătorii pot crea terase, docuri de barcă, garduri și componente dimensionale cu "cherestea din plastic", care are anumite avantaje față de lemnul natural. Coextrudarea este o metodă rentabilă de fabricare a multor materiale artificiale. Poate adăuga dioxid de titan, un material rezistent la intemperii, la materiale plastice exterioare structurale sau pentru a produce terase cu un strat interior de plastic reciclat.
Blow Molding
La turnarea prin suflare, plasticul este extrudat în tuburi care sunt tăiate la lungime și parțial formate în forme. Aerul sub presiune forțează aceste bucăți într-o cavitate care formează materialul în forma sa finală. Produsele turnate prin suflare, cum ar fi sticlele, sunt utilizate în mod obișnuit în industria alimentară și cosmetică. Pentru a crește durata de păstrare a produsului, stratul de barieră este coextrudat în plastic pentru a preveni scurgerea gazelor, aromelor și umidității recipientului. De asemenea, fabricile de bere folosesc materiale plastice co-extrudate pentru produsele de bere, deoarece proprietățile lor neporoase se apropie de cele din sticlă și aluminiu.
Industria energetică utilizează coextrudarea pentru a contribui la îndeplinirea anumitor standarde de emisie. Alcoolul vinilic de etilenă (EVOH) este coextrudat cu diferite polietilene pentru a produce rezervoare de combustibil rezistent la vapori care îndeplinesc cerințele de mediu. În mod surprinzător, EVOH este, de asemenea, un material de barieră universal destinat băuturilor de maioneza, ketchup și alimente pentru copii. Deși este enumerat ca produs alimentar, acesta este, de obicei, între două straturi de substrat. Containerele transparente pentru vitamine și produse farmaceutice sunt, de asemenea, fabricate cu EVOH coextrudate.
Materiale pentru foi
Producatori de policarbonat si foi acrilica pentru a forma bariere UV si infrarosu care reflecta razele daunatoare, permitand in acelasi timp lumina vizibila sa treaca. Aceste foi coextrudate sunt rezistente la deteriorare față de expunerea la lumină și nu se galben cu timpul. O peliculă rezistentă la abraziune poate fi, de asemenea, coextrudată pe suprafața foii pentru ao proteja în continuare de eroziune.
Viitorul coextrudării
Deși produsele din plastic compozit au găsit deja multiple aplicații în industria medicală, alimentară și energetică, coextrudarea continuă să-și extindă domeniul funcțional. Deoarece eficacitatea produselor sale depinde de combinația de materiale plastice utilizate în proces, descoperirea amestecurilor viabile va forma aplicații de coextrudare în viitor.
