Classificação e Descrição Funcional de Matrizes de Extrusão

Tecnologia Co. de Ningbo Fangli, Ltd.é umfabricante de equipamentos mecânicoscom mais de 30 anos de experiênciaequipamento de extrusão de tubos de plástico, nova proteção ambiental e novos equipamentos de materiais. Desde a sua criação, o Fangli foi desenvolvido com base nas demandas do usuário. Através da melhoria contínua, P&D independente na tecnologia principal e digestão e absorção de tecnologia avançada e outros meios, desenvolvemosLinha de extrusão de tubo de PVC, Linha de extrusão de tubo PP-R, Abastecimento de água PE / linha de extrusão de tubo de gás, que foi recomendado pelo Ministério da Construção Chinês para substituir produtos importados. Ganhamos o título de  “Marca de primeira classe na província de Zhejiang”.

Matrizes de extrusão (também conhecidas comoferramentas de extrusão ou matrizes)são equipamentos essenciais no processo de extrusão. Eles aquecem e fundem materiais como termoplásticos, borracha e metais e, em seguida, usam a pressão da extrusora para forçar o fundido através do canal de fluxo da matriz, formando continuamente produtos com formatos transversais específicos. A classificação deve considerar dimensões como o material que está sendo processado, a estrutura do produto e os requisitos do processo. Com base nos padrões de classificação convencionais, o seguinte fornece uma descrição detalhada da definição, estrutura e funções principais de vários tipos de matrizes de extrusão.

I. Classificação e Função por Tipo de Material

(UM)Matrizes de extrusão de plástico

As matrizes de extrusão de plástico são o tipo mais utilizado, compatíveis com vários termoplásticos, como polietileno (PE), polipropileno (PP), cloreto de polivinila (PVC) e ABS. São equipamentos essenciais para a produção de tubos, chapas, perfis, filmes e revestimentos de cabos.

Funções principais e recursos estruturais:

1. Plastificação de materiais e orientação de fluxo:O canal de fluxo da matriz apresenta um design progressivo para garantir a distribuição uniforme do plástico fundido da rosca extrusora, evitando a estagnação do material ou fluxo irregular. A superfície do canal de fluxo é polida (rugosidade Ra ≤ 0,2 μm) para reduzir a resistência ao fluxo e garantir uma superfície lisa do produto.

2. Modelagem de seção transversal de precisão:Os principais componentes da cabeça de roscar são o orifício e o mandril da matriz (para tubos e produtos ocos) ou a placa de distribuição de fluxo (para chapas e perfis). A usinagem de alta precisão (tolerância dimensional ≤ ±0,01 mm) garante que a seção transversal do produto corresponda ao projeto, por exemplo, controlando a tolerância do diâmetro interno dos tubos de PVC ou a uniformidade da espessura das folhas compostas de alumínio-plástico.

3. Sinergia de resfriamento e calibração:A saída da matriz é combinada com dispositivos de resfriamento e calibração (por exemplo, rolos de calibração, rolos de resfriamento) para reduzir rapidamente a temperatura do produto, evitar deformação por contração e garantir estabilidade dimensional, adequada para produção de extrusão contínua em alta velocidade.

Subtipos e aplicações comuns:

- Matrizes de extrusão de tubo:Usado para produzir tubos de abastecimento de água, tubos de drenagem, tubos de gás, etc. Sua função principal é garantir espessura e circularidade uniformes da parede, com mecanismos de posicionamento de mandril integrados para evitar excentricidade.

- Matrizes de extrusão de perfil:Usado para produzir perfis de janelas/portas, acabamentos decorativos e formas complexas. O projeto do canal de fluxo deve acomodar seções transversais complexas, incorporando divisores de fluxo e estruturas guia de nervuras para evitar vazios ou bolhas na superfície.

- Matrizes de extrusão de filme:Dividido em matrizes de filme plano (produzindo filme de embalagem) e matrizes de filme soprado (produzindo filme soprado). A função principal é controlar a uniformidade da espessura do filme (desvio ≤ ±5%). As matrizes de filme soprado devem garantir a formação estável de bolhas.

(B) Matrizes de extrusão de borracha

As matrizes de extrusão de borracha são usadas para materiais elásticos como borracha natural e sintética, produzindo principalmente bandas de rodagem de pneus, mangueiras, vedações e tiras antivibração para indústrias automotivas, de construção e de máquinas.

Funções principais e recursos estruturais:

1. Compatibilidade com vulcanização em alta temperatura:As matrizes são feitas de aço resistente ao calor (por exemplo, 3Cr13) para suportar temperaturas de vulcanização (120-180°C). Ranhuras antiderrapantes nas paredes internas do canal melhoram a adesão do material e evitam deslizamento durante a extrusão de alta pressão.

2. Controle de moldagem de elastômero:Abordando a alta elasticidade e viscosidade da borracha, o canal de fluxo é curto e suave para reduzir o aquecimento por cisalhamento e evitar a vulcanização prematura. O projeto do orifício da matriz deve incluir tolerância de encolhimento (taxa de encolhimento da borracha após resfriamento de aproximadamente 3-8%) para garantir as dimensões do produto final.

3. Sinergia de Vulcanização Contínua:A saída da matriz se conecta a equipamentos de vulcanização (vulcanizadores a vapor, fornos de micro-ondas) para produção integrada de extrusão-vulcanização. A função principal é garantir a elasticidade, a dureza e a resistência ao envelhecimento dos produtos de borracha, como o desempenho de vedação e a vida útil das fitas de calafetagem automotivas.

(C) Matrizes de extrusão de metal

As matrizes de extrusão de metal são usadas para extrusão a quente de metais não ferrosos e ligas como alumínio, cobre e magnésio, produzindo principalmente tubos metálicos, barras, perfis e formas complexas para indústria aeroespacial, fabricação automotiva e decoração de edifícios.

Funções principais e recursos estruturais:

1. Projeto de alta temperatura e alta pressão:As matrizes são feitas de ligas resistentes ao calor de alta resistência (por exemplo, aço para ferramentas de trabalho a quente H13, ligas de tungstênio-molibdênio) para suportar temperaturas de fusão do metal (650-700°C para alumínio, 800-900°C para cobre) e pressões de extrusão (100-500 MPa). As cavidades são nitretadas para maior resistência ao desgaste.

2. Formação de metal:Um canal de fluxo cônico orienta o tarugo metálico para deformação uniforme, reduzindo a tensão interna e evitando rachaduras ou delaminação. O mandril e o corpo da matriz geralmente utilizam uma estrutura modular para fácil substituição e manutenção, adaptando-se às diferentes seções transversais do produto.

3. Controle de precisão:Dada a rigidez dos metais, a tolerância dimensional da matriz é controlada dentro de ±0,02 mm para garantir tolerâncias de espessura da parede do tubo e retilinidade do perfil, por exemplo, em perfis de alumínio de alta precisão para o setor aeroespacial.

II. Classificação e função por seção transversal do produto

(UM) Matrizes de extrusão de seção transversal sólida

Usado para produtos sólidos como hastes plásticas, tiras de borracha e perfis metálicos (cantos, canais). A função principal usa um design de canal de fluxo direto para garantir o enchimento uniforme do material e evitar cavidades ou vazios de contração. Dispositivos de guia na saída da matriz garantem retilineidade e consistência dimensional.

(B) Matrizes de extrusão de seção transversal oca

Usado para produtos ocos, como tubos de plástico, mangueiras de borracha e tubos de metal. A estrutura do núcleo inclui um mandril, orifício da matriz e aranha (ou placa rompedora). A aranha divide o fluxo de fusão antes de se juntar novamente, enquanto o mandril cria o canal oco. A função principal é controlar a uniformidade da espessura da parede para evitar excentricidade ou colapso, por exemplo, garantindo a resistência à pressão dos tubos de gás PE.

(C) Matrizes de extrusão de seção transversal composta (matrizes de coextrusão)

Usado para materiais ou estruturas compostas, como tubos compostos de alumínio-plástico, perfis plásticos de duas cores e vedações compostas de borracha e fibra. A estrutura do núcleo é uma matriz multicanal para extrusão e colagem simultânea de vários materiais. A função principal é garantir a força de adesão entre diferentes materiais e controlar as taxas de espessura das camadas individuais, por exemplo, para camadas de barreira e de base em filmes para embalagens de alimentos.

III. Classificação e Função por Tipo Estrutural

(UM) Matrizes de extrusão de peça única (monobloco)

A cabeça de roscar é uma estrutura única e integral. Design simples, fácil de fabricar, adequado para produção em massa de uma única especificação de produto (por exemplo, tubos de plástico padrão, tiras de borracha comuns). A função principal simplifica a produção e melhora a eficiência, mas a versatilidade é baixa; alterar as especificações do produto requer a troca de toda a matriz.

(B) Matrizes de extrusão modulares (combinadas)

A cabeça da matriz consiste em componentes destacáveis ​​(orifício da matriz, mandril, aranha, corpo) conectados por parafusos ou buchas. A função central aumenta a versatilidade; a alteração do orifício e do mandril da matriz permite produzir diferentes seções transversais e tamanhos, reduzindo os custos da matriz. Também facilita a manutenção e a limpeza, reduzindo o tempo de inatividade, adequado para produção de vários lotes e pequenos lotes.

(C) Matrizes de Extrusão Ajustáveis

Baseados em projetos modulares, eles incorporam mecanismos de ajuste (por exemplo, parafusos ou blocos de ajuste) para modificar a folga do orifício da matriz ou a posição do mandril em tempo real. A função central permite a correção dinâmica de desvios dimensionais, adaptando-se às variações nas propriedades do material ou nas condições do processo, por exemplo, controlando a espessura do filme na produção de filmes plásticos para melhorar o rendimento.

4. Resumo

A classificação das matrizes de extrusão depende fundamentalmente da correspondência entre as características do material – estrutura do produto e requisitos de produção. A função principal gira consistentemente em torno da formação contínua, de alta precisão e estável: alcançar fluxo de fusão e plastificação uniformes através do design otimizado do canal de fluxo, garantir o formato da seção transversal e a precisão dimensional por meio de componentes de alta precisão e garantir o desempenho do produto com processos auxiliares como resfriamento e vulcanização. Ao empregar projetos estruturais e materiais específicos, diferentes tipos de matrizes de extrusão atendem às necessidades de produção de diversos materiais (plásticos, borracha, metais) e formas de produtos, tornando-os equipamentos essenciais para produção padronizada e em larga escala na indústria moderna.