Ekstruzja tworzyw sztucznych – czym jest ten proces i po co się go używa?

Tworzywa sztuczne są jednymi z najczęściej używanych materiałów w kontekście produkcji. Wpływ na to ma głównie niska cena i łatwość w wytwarzaniu asortymentu. Choć niekoniecznie dobrym pomysłem jest stawianie takich materiałów na pierwszym miejscu i wytwarzanie z nich czego się da, tak w przypadku niektórych branż nie da się ich zastąpić.

Jakich tworzyw używa się do celów ekstruzji?

Mowa chociażby o budownictwie i stolarce okiennej, gdzie dziś plastik jest wykorzystywany na bardzo wielu płaszczyznach. W nawiązaniu do wytwarzania tworzyw sztucznych, wyróżnia się przede wszystkim proces ekstruzji. Poniżej postaramy się odpowiedzieć na pytanie, czym charakteryzuje się taki proces i jakich konkretnie materiałów potrzeba, aby móc z niego skorzystać.

Nie sposób się domyślić, że tworzywo stosowane chociażby w budownictwie musi być całkiem solidne i wytrzymałe. Z drugiej strony, potrzebna mu jest także zdolność łatwego formowania. Jaki materiał gwarantuje wszystkie te możliwości?

Otóż, tworzywa sztuczne są w większości przypadków zaliczane do grupy polimerów. Te z kolei dzielimy na syntetyczne i naturalne. Trudno byłoby uzyskać jakikolwiek trwały materiał z tej drugiej grupy, dlatego też skupmy się na polimerach syntetycznych. Na tym etapie, podział odbywa się już głównie względem przeznaczenia i właściwości. Mianowicie na elastomery i plastomery. Z tych pierwszych często tworzy się niejakie gumki recepturki bądź inne elastyczne wyroby, posiadające wysoką granicę plastyczności.

My natomiast w celach ekstruzji skupiamy swoją uwagę głównie na plastomerach, a konkretniej na jednej ich odmianie – termoplastach. Materiały te cechują się dobrą wytrzymałością oraz zdolnością do zmiany stanu skupienia pod wpływem wysokiej temperatury. Do takich możemy zaliczyć chociażby dobrze znane każdemu PVC czyli polichlorek winylu.

Czym właściwie jest ekstruzja?

Na przykładzie wcześniej wspomnianego PCV, przejdźmy do procesu produkcji standardowego profilu. Materiał pod wpływem odpowiednio wysokiej temperatury i ciśnienia staje się płynny i jest wysyłany na linię produkcji. Tam czeka na niego głowica formująca, czyli metalowy szablon z wyciętym laserowo obrysem, przez który przechodzić będzie stopione tworzywo. Po przejściu przez taką głowicę, polichlorek przybiera formę przypominającą profil o zamierzonym polu przekroju. Następnie, przesyłany jest dalej do głowic formujących, które dokonują ostatecznych poprawek. Wszystko jest odstawiane do momentu wyschnięcia i pakowane do dalszej obróbki bądź od razu dla klienta.

Sam proces przechodzenia materiału przez głowicę nazywany jest ekstruzją. Znaczy to dokładnie to samo, co tłoczenie profili (zob. https://pl.primo.com/). Nie ma w tym większej filozofii, a kluczem jest nagrzanie i stopienie materiału do odpowiedniego poziomu.

Przykłady wyrobów po ekstruzji

Dla rozjaśnienia sprawy warto przytoczyć, że profile PVC możemy spotkać już praktycznie w każdym domu i mieszkaniu. Głównie występują pod przykryciem ramek okiennych. Po wstępnym rozebraniu całego okna moglibyśmy dostrzec, że wszystkie ościeżnice i ramy są zbudowane właśnie z takich profili PVC.

Często wyroby te znajdują swoje zastosowanie w postaci listew przypodłogowych bądź innych przedmiotów używanych w budownictwie, energetyce czy motoryzacji.