Экструзия (технологический процесс)

Экстру́зия (от позднелат. extrusio «выталкивание») — технология получения изделий путём продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие. Обычно используется при формовке полимеров (в том числе резиновых смесей, пластмасс, крахмалсодержащих и белоксодержащих смесей), ферритовых изделий (сердечники), а также в пищевой промышленности (макароны, лапша, кукурузные палочки и т. п.), путём продавливания формуемого вещества через формующее отверстие головной части экструдера. Двумя основными преимуществами этого процесса перед другими производственными процессами являются его способность создавать очень сложные поперечные сечения и обрабатывать хрупкие материалы, поскольку материал сталкивается только со сжимающими и сдвиговыми давлениями. Он также формирует детали с отличным качеством поверхности[1]. Процесс экструзии в металлах также может увеличить прочность материала. Продукты экструзии обычно называют «экструдатами».

История

В 1797 году Джозеф Брама запатентовал первый процесс экструзии для изготовления труб из мягких металлов. Он включал предварительный нагрев металла, а затем проталкивание его через штамп ручным плунжером. В 1820 году Томас Барр (Thomas Burr) применил этот процесс для свинцовой трубы с помощью гидравлического пресса (также изобретенного Джозефом Брамой). В то время процесс назывался «впрыскивание» (squirting). В 1894 году Александр Дик (Alexander Dick) расширил процесс экструзии для медных и латунных сплавов[2].

В 1990 году был изобретён процесс микроформования, который помог разработать несколько процессов микроэкструзии[3][4][5].

Описание

Экструзия представляет собой непрерывный технологический процесс, заключающийся в продавливании высоковязкого материала на основе расплава, либо пастообразной многофазной дисперсной системы, либо металла, через формующий инструмент (экструзионную головку, фильеру, дюзу), с целью получения изделия с поперечным сечением нужной формы. В промышленности переработки полимеров методом экструзии изготавливают различные погонажные изделия, такие, как трубы, листы, плёнки, оболочки кабелей, элементы оптических систем светильников — рассеиватели и т. д. Аналогично полимерам методом экструзии изготавливаются разнообразные алюминиевые профили. Основным технологическим оборудованием для переработки полимеров в изделия методом экструзии являются одночервячные, многочервячные, поршневые и дисковые экструдеры.

Виды экструзии

  • Холодная синяя экструзия — возможны только механические изменения в материале вследствие медленного его перемещения под давлением и формованием этого продукта с образованием заданных форм.
  • Теплая экструзия — сухие компоненты сырья смешиваются с определённым количеством воды и подают в экструдер, где наряду с механическим, его подвергают ещё и тепловому воздействию. Продукт нагревается извне. Получаемый экструдат отличается небольшой плотностью, незначительным увеличением в объёме, пластичностью, а также ячеистым строением. Иногда экструдату необходимо подсушивание.
  • Горячая экструзия — процесс протекает при высоких скоростях и давлениях, значительном переходе механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях материала. Кроме того, может иметь место регулируемый подвод тепла как непосредственно к продукту, так и через наружные стенки экструдера. Массовая доля влаги в сырье при горячей экструзии составляет 10…20 %, а температура превышает 120 °C.
  • Гидроэкструзия — процесс обработки металлических сплавов и полимерных материалов жидкостью, основанный на свойстве их высокой текучести при высоких давлениях.

Оборудование

Экструдер в линии по производству пластикового плинтуса

Экструдер (экструдинг-пресс) — машина для формования пластичных материалов путём придания им формы при помощи продавливания (экструзии) через профилирующий инструмент (экструзионную головку).

Экструдер состоит из: корпуса с нагревательными элементами; рабочего органа (шнека (винт Архимеда), диска, поршня), размещённого в корпусе; узла загрузки перерабатываемого материала; силового привода; системы задания и поддержания температурного режима, других контрольно-измерительных и регулирующих устройств. По типу основного рабочего органа (органов) экструдеры подразделяют на одно-, двух- или многошнековые (червячные), дисковые, поршневые (плунжерные) и др. Двухшнековые экструдеры в зависимости от конфигурации шнеков могут быть параллельными или коническими. В зависимости от направления вращения — с сонаправленным или противонаправленным вращением шнеков.

Применение

Химическая промышленность

Алюминиевые детали, полученные методом экструзии

В химической промышленности метод экструзии применяется для нагрева, пластификации, гомогенизации и придания необходимой формы исходному сырью. Химический состав конечного продукта при этом идентичен химическому составу исходного сырья, что позволяет добиваться стабильного качества продукта прибегая при этом к минимальному количеству настроек экструдера, этим объясняется относительная простота машин, работающих в химической промышленности.

Методом экструзии в химической промышленности изготавливают различные погонажные изделия, такие как трубы, листы, плёнки, оболочки кабелей, элементы оптических систем светильников — рассеиватели и т. д.

Пищевая промышленность

Пищевой экструдер Shtak-72

В пищевой промышленности метод экструзии применяется намного шире. В ходе процесса под действием значительных скоростей сдвига, высоких скоростей и давления, происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях перерабатываемого сырья, например денатурация белка, клейстеризация и желатинизация крахмала, а также другие биохимические изменения. Простейший экструдер, применяемый в быту — кондитерский рукав, механический экструдер — ручная мясорубка.

Продукты, получаемые на пищевых экструдерах

Комбикормовая промышленность

Экструдирование — процесс происходящий в стволе экструдера, при котором происходит механическое перемалывание за счёт трения, высокотемпературное воздействие при высоком давлении на кормовое сырьё (температура от 110 до 160 градусов и давление от 20 до 30 атмосфер). В процессе такого воздействия, происходит расщепление сложных углеводов на простые сахара, что обеспечивает существенное улучшение органолептических показателей корма, а также повышает усваиваемость кормов (от 45 % при традиционных видах обработки до 95 %).

Производство твердого биотоплива

Одним из наиболее популярных методов получения топливных брикетов является использование специальных экструдеров. Процесс представляет собой прессование шнеком отходов (шелухи подсолнечника, гречихи и т. п.) и мелко измельчённых отходов древесины (опилок) под высоким давлением при нагревании от 250 до 350 С°. Получаемые топливные брикеты не включают в себя никаких связующих веществ, кроме одного натурального — лигнина, содержащегося в клетках растительных отходов. Температура, присутствующая при прессовании, способствует оплавлению поверхности брикетов, которая благодаря этому становится более прочной, что немаловажно для транспортировки брикета.

Ремонт повреждений колес крупногабаритных шин

Ручной экструдер для ремонта колес крупногабаритных шин карьерных самосвалов — для подогрева сырой резины и быстрого заполнения воронки повреждения при ремонте крупногабаритных шин.

См. также

Примечания

  1. Oberg et al., 2000, pp. 1348–1349
  2. Backus, Robert G.; Boshold, R. F.; Johannisson, Thomas G.; Noble, Paul D.; Pfeffer, Jerome B.; Schiebold, Ted A.; Spearman, J. E. Drawing, extruding, and upsetting // Tool and manufacturing engineers handbook (англ.) / Wick, Charles; Benedict, John T.; Veilleux, Raymond F.. — 4th. — SME[англ.], 1998. — Vol. vol. 2. — ISBN 0-87263-135-4.
  3. Engel, U.; Eckstein, R. Microforming - From Basic research to its realization (англ.) // Journal of Materials Processing Technology : journal. — 2002. — Vol. 125—126, no. 2002. — P. 35—44. — doi:10.1016/S0924-0136(02)00415-6.
  4. Dixit, U.S.; Das, R. Chapter 15: Microextrusion // Micromanufacturing Processes (неопр.) / Jain, V.K.. — CRC Press, 2012. — С. 263—282. — ISBN 9781439852903.
  5. Fu, M.W.; Chan, W.L. A review on the state-of-the-art microforming technologies (англ.) // International Journal of Advanced Manufacturing Technology[англ.] : journal. — 2013. — Vol. 67, no. 9. — P. 2411—2437. — doi:10.1007/s00170-012-4661-7.
  6. Imfeld, T. CHEWING GUM-FACTS AND FICTION: A REVIEW OF GUM-CHEWING AND ORAL HEALTH // Critical reviews in oral biology and medicine : an official publication of the American Association of Oral Biologists. — 1999. — ISSN 1045-4411.

Литература

  • Oberg, Erik; Jones, Franklin D.; Horton, Holbrook L.; Ryffel, Henry H. (2000), Machinery's Handbook (26th ed.), New York: Industrial Press, ISBN 0-8311-2635-3.
  • Дядичев В. В. Экструзия вторичных полимеров. — 2003.
  • Голубева О. А. Экструзия как способ повышения качества продукта //Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». — 2008. — №. 2.
  • Зубцов, В. А., Миневич, И. Э., Осипова, Л. Л., Бабенко, П. П., Мартинчик, А. Н., Поздняков, Б. А., … & Степанов, В. И. (2014). Экструзия в пищевых технологиях.

Read other articles:

Basketball arena in Albuquerque, New Mexico, United States This article is about the University of New Mexico arena. For the University of Oregon arena nicknamed The Pit, see McArthur Court. The PitNortheast entrance in 2011Former namesUniversity Arena (1966–2014)WisePies Arena aka The Pit (2014–17)Dreamstyle Arena (2017–2020)LocationAvenida Cesar Chavez & University Blvd SE,Albuquerque, New MexicoCoordinates35°04′01″N 106°37′55″W / 35.067°N 106.632°W...

 

 

German football player and manager Falko Götz Götz coaching Holstein Kiel in 2009Personal informationDate of birth (1962-03-26) 26 March 1962 (age 62)Place of birth Rodewisch, East GermanyHeight 1.81 m (5 ft 11 in)Position(s) Attacking midfielder, forward[1]Youth career1969–1971 FC Vorwärts Berlin1971–1979 Berliner FC DynamoSenior career*Years Team Apps (Gls)1979–1983 Berliner FC Dynamo 40 (12)1984–1988 Bayer Leverkusen 115 (26)1988–1992 1. FC Köln 12...

 

 

Untuk tempat lain yang bernama sama, lihat Raya (disambiguasi). Koordinat: 5°00′23″S 119°34′36″E / 5.0063264°S 119.5767367°E / -5.0063264; 119.5767367 Raya(Lontara Bugis: ᨑᨗᨕᨍ)(Lontara Makassar: ᨑᨐ)KelurahanKantor Kelurahan RayaNegara IndonesiaProvinsiSulawesi SelatanKabupatenMarosKecamatanTurikaleKodepos90511[1]Kode Kemendagri73.09.14.1006 Kode BPS7308022005 Luas2,06 km² tahun 2017Jumlah penduduk4.327 jiwa tahun 2017Kepadatan2.100...

Emmanuelle RivaRiva pada tahun 1962LahirPaulette Germaine Riva(1927-02-24)24 Februari 1927Cheniménil, PrancisMeninggal27 Januari 2017(2017-01-27) (umur 89)Paris, PrancisKebangsaanPrancisPekerjaanAktris, penyair, fotografer, seniman, penyanyiTahun aktif1956–2017 Emmanuelle Riva (pengucapan bahasa Prancis: [emanɥɛl ʁiva]; 24 Februari 1927 – 27 Januari 2017) adalah seorang aktris Prancis, yang dikenal karena peran-perannya dalam film Hiroshima mon amour dan ...

 

 

Currency of Gibraltar Gibraltar poundISO 4217CodeGIP (numeric: 292)Subunit0.01UnitPluralPoundsSymbol£‎DenominationsSubunit 1⁄100PennyPlural PennyPenceSymbol PennypBanknotes Freq. used£5, £10, £20, £50 Rarely used£100Coins1p, 2p, 5p, 10p, 20p, 50p, £1, £2, £5DemographicsOfficial user(s) Gibraltar (alongside sterling)Unofficial user(s) La Línea, Spain (local businesses)[1]IssuanceGovernmentGovernment of Gibraltar Websit...

 

 

For the video game, see Neighbours from Hell. For the American Horror Story: Cult episode, see Neighbors from Hell (American Horror Story). American TV series or program Neighbors from HellCreated byPam BradyWritten by Paul Alexander Paul Mendelson Directed by John Rice Raymond S. Persi Starring Will Sasso Molly Shannon Patton Oswalt David Soren Tracey Fairaway Kyle McCulloch Kurtwood Smith Steve Coogan ComposerJames DooleyCountry of originUnited StatesOriginal languageEnglishNo. of seasons1N...

Peter Sterry Peter Sterry (1613 – 19 November 1672) was an English independent theologian, associated with the Cambridge Platonists prominent during the English Civil War era. He was chaplain to Parliamentarian general Robert Greville, 2nd Baron Brooke and then Oliver Cromwell, a member of the Westminster Assembly,[1][2] and a leading radical Puritan preacher attached to the English Council of State. He was made fun of in Hudibras.[3] Life He was born in Surrey. He ...

 

 

This is a list of postal codes in Canada where the first letter is B. Postal codes beginning with B are located within the Canadian province of Nova Scotia. Only the first three characters are listed, corresponding to the Forward Sortation Area (FSA). Canada Post provides a free postal code look-up tool on its website,[1] via its mobile apps for such smartphones as the iPhone and BlackBerry,[2] and sells hard-copy directories and CD-ROMs. Many vendors also sell validation too...

 

 

此条目序言章节没有充分总结全文内容要点。 (2019年3月21日)请考虑扩充序言,清晰概述条目所有重點。请在条目的讨论页讨论此问题。 哈萨克斯坦總統哈薩克總統旗現任Қасым-Жомарт Кемелұлы Тоқаев卡瑟姆若马尔特·托卡耶夫自2019年3月20日在任任期7年首任努尔苏丹·纳扎尔巴耶夫设立1990年4月24日(哈薩克蘇維埃社會主義共和國總統) 哈萨克斯坦 哈萨克斯坦政府...

Эта статья или раздел нуждается в переработке.Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Карта АНЗЮС А́НЗЮС (англ. ANZUS Security Treaty — Australia, New Zealand, United States), или «Тихоокеанский пакт безопасности» — военный союз Австралии, Новой Зеландии и СШ...

 

 

عبد الرحمن بن سعود بن عبد العزيز آل سعودبيانات شخصيةالميلاد 19 نوفمبر 1946الرياضالوفاة 29 يوليو 2004 (57 سنة) الرياض مكان الدفن مقبرة العود لقب نبيل صاحب السمو الملكي بلد المواطنة السعودية اللغة المستعملة العربيةالعائلة آل سعودالأب سعود بن عبد العزيز آل سعودالإخوة مشاري بن سعود ...

 

 

اسم ذهبي أو اسم حورس الذهبي هو أحد الألقاب الخمس التي كان يتقلدها فرعون مصر ابتداء من الأسرة الثالثة. في الأسرتين الأولى والثانية وقبل عهد الأسرات كان فرعون يلقب باسم حورس مقترنا باسمه الشخصي. وابتداء من الأسرة الثالثة أصبح لفرعون خمسة ألقاب هي: اسم شخصي، واسم حورس، واسم ال...

بابور   خريطة البلدية الإحداثيات 36°29′25″N 5°32′24″E / 36.4904°N 5.5399°E / 36.4904; 5.5399   تقسيم إداري  البلد  الجزائر  ولاية ولاية سطيف  دائرة دائرة بابور عاصمة لـ دائرة بابور  خصائص جغرافية  المجموع 150 كم2 (60 ميل2) عدد السكان (2008 [1])  المجموع 15٬762 ...

 

 

United Kingdom legislationCounties (Detached Parts) Act 1844[1]Act of ParliamentParliament of the United KingdomLong titleAn Act to annex detached Parts of Counties to the Counties in which they are situated.Citation7 & 8 Vict. c. 61Territorial extent England and WalesDatesRoyal assent6 August 1844Commencement20 October 1844Other legislationRepealed byLocal Government Act 1972Status: RepealedText of statute as originally enacted The Counties (Detached Parts) Act 1844[1&#...

 

 

此條目需要擴充。 (2016年4月18日)请協助改善这篇條目,更進一步的信息可能會在討論頁或扩充请求中找到。请在擴充條目後將此模板移除。 卡平阿馬朗伊環礁是西太平洋島國密克羅尼西亞聯邦的環礁,屬於加羅林群島的一部分,位於沃萊艾環礁以東約57公里,由33個島嶼組成,土地面積1.12平方公里,潟湖面積61.51平方公里,最高點海拔高度35米,2007年人口約500。 外部連結 Det...

French actress and comedian This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Sylvie Joly – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2020) (Learn how and when to remove this message) Sylvie JolyBorn(1934-10-18)18 October 1934Paris, FranceDied4 September 2015(2015-09-04) (aged 80)Paris, FranceN...

 

 

أوليفر داكورت (بالفرنسية: Olivier Dacourt)‏  معلومات شخصية الميلاد 25 سبتمبر 1974 (العمر 49 سنة)[1]مونتروي ، سين سان دوني الطول 1.78 م (5 قدم 10 بوصة)[2][2] مركز اللعب وسط[3] الجنسية فرنسا  المدرسة الأم جامعة ليموج  مسيرة الشباب سنوات فريق 1989–1991 Aulnay-sous-Bois 1991–1992 �...

 

 

United States admiral George P. ColvocoressesColvocoresses c. 1905Birth nameGeorge Partridge ColvocoressesBorn(1847-04-03)April 3, 1847Norwich, Vermont, U.S.DiedSeptember 10, 1932(1932-09-10) (aged 85)Allegiance United StatesBranch United States NavyRankRear admiralWars Spanish–American War      Battle of Manila Bay Spouse(s)Minnie D. ColvocoressesChildrenMajor Harold ColvocoressesGeorge M. Colvocoresses (II) Edith B. ColvocoressesRelationsGeorge Colvocor...

Questa voce o sezione sull'argomento Guinea Equatoriale non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Commento: Diverse affermazioni senza fonte Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti. Guinea Equatoriale (dettagli) (dettagli) Unidad, Paz, Justicia Guinea Equatoriale - Localizzazione Dati amministrativiNome completoRepubblica della Guinea Equatoriale Nome ufficiale(ES) República de Guinea Ec...

 

 

Antonov An-32 (NATO pelaporan nama: Cline) adalah pesawat angkut militer sayap tinggi (high wing) bermesin turboprop ganda. An-32 pada dasarnya adalah pesawat An-26 re-mesin. Peluncuran pelanggan adalah Angkatan Udara India, yang memesan pesawat ini sebagian karena hubungan baik antara Uni Soviet kemudian pemimpin Leonid Brezhnev dan kemudian pemimpin India Indira Gandhi. An-32 bermesin turboprop ini dirancang untuk menahan kondisi cuaca buruk yang lebih baik dari standar An-26. Spesifikasi ...