Kunststoffprodukte sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken, daher hat das Thema Kunststoffrecycling zu Hause heute einen besonderen Stellenwert. Recycling von Kunststoffen, auch wenn es in durchgeführt wird eigenes Zuhause, trägt zur Verteidigung bei Umfeld aus riesigen Haufen nahezu nicht abbaubaren Plastikmülls.

Die Basis aller Kunststoffe sind Polymere (Verbindungen mit hoher Molekulargewicht und bestehend aus Monomeren). Die Fähigkeit, Kunststoffe zu recyceln, hängt von der Art des Rohstoffs ab, aus dem das Kunststoffprodukt hergestellt wird. Heutzutage gibt es viele Kunststoffarten, die sich jedoch in zwei große Gruppen zusammenfassen lassen:

1. Thermoplast. Etwa 80 % der Kunststoffprodukte werden aus diesem Material hergestellt. Umfasst Typen: HDPE, LDPE, PET, PP, PS, PVC usw.
2. Duroplastischer Kunststoff. Dargestellt durch Polyurethan, Epoxidharz, Phenolharze usw.

Es ist unmöglich, Typ-2-Kunststoffe zu Hause zu recyceln, weil... Duroplastischer Kunststoff kann nicht wieder geschmolzen werden (in manchen Fällen wird er in Fabriken zerkleinert und als Füllstoff verwendet). Thermoplaste schmelzen beim Erhitzen, ohne ihre ursprünglichen Eigenschaften zu verlieren, und nehmen beim Abkühlen wieder ihre ursprüngliche Form an. Deshalb ist es „zu Hause“ möglich, mit speziellen, aber „einfachen“ Geräten nur thermoplastische Kunststoffe zu verarbeiten und aus solchen Kunststoffabfällen neue nützliche Produkte und Materialien zu gewinnen.

Die am häufigsten recycelten Materialien sind PET-Flaschen und andere Kunststoffbehälter.

Eine nützliche Information! Um zu verstehen, aus welcher Art von Kunststoff ein Produkt besteht, müssen Sie auf die Markierungen auf seiner Oberfläche (häufig auf der Unterseite) achten. Es hat die Form eines Dreiecks, in dem sich eine Zahl befindet, die der Art des Polymers entspricht. Auch unter das Dreieck legen sie Buchstabenbezeichnung Arten von Kunststoff.

Was Sie für das Recycling zu Hause brauchen

Industriemaschinen, die Kunststoff verarbeiten, sind teuer und erfordern große Gebiete. Für die Umsetzung der Idee, Plastikmüll zu Hause zu recyceln, sind solche Geräte natürlich nicht geeignet. Aus Abfallplastik neue Produkte herstellen auf behelfsmäßige Weise, müssen Sie mehrere Spezialmaschinen unabhängig voneinander entwerfen.

Im Anschluss an das Precious Plastic-Projekt

Um Plastik „mit den eigenen Händen“ zu recyceln, benötigen Sie die folgenden Geräte (oder eines davon, je nach Ziel):

1. Aktenvernichter. Zerkleinert Kunststoffabfälle, um Krümel einer bestimmten Größe zu erhalten, die dann behandelt werden weitere Bearbeitung. Das Gerät besteht aus mehreren Hauptkomponenten: einem Mahlteil, einem Einfülltrichter, einem Rahmen und einer Stromquelle. Der arbeitsintensivste Schritt bei der Herstellung des Geräts ist die Herstellung des Schleifelements, bestehend aus einer Welle mit darauf „aufgezogenen“ Klingen. Der Ladetrichter besteht aus Blech(Hier können auch Abfallstoffe wie alte Autoteile verwendet werden). Die erforderliche Größe der resultierenden Kunststofffraktion wird über ein unter dem Mahlteil angebrachtes Sieb eingestellt.
2. Kompressionsgerät (Presse). Die in die Vorrichtung geladenen Kunststoffkrümel werden einem hohen Druck und einer hohen Temperatur ausgesetzt. Das Ergebnis des Prozesses ist die Produktion von neuem Komprimat Kunststoff-Produkte am meisten verschiedene Formen. Die Hauptelemente des Geräts: Ofen, Bett, Presse und Elektronik.
3. Injektor („Injektor“). Das Funktionsprinzip dieses Geräts besteht darin, dass Kunststoffkrümel unter dem Einfluss hoher Temperatur zu einer flüssigen Masse geschmolzen werden, die dann in eine beliebige Form gespritzt wird. Nach dem Abkühlen der plastischen Masse entstehen neue feste Objekte kleiner Größe.
4. Extruder. Die erhitzte Kunststoffmasse wird durch den Kanal des Geräts gedrückt, wodurch der Kunststoff in Form von Fäden aus dem Gerät austritt. Mit einem Extruder können Sie Kunststoffgranulat herstellen.

Die Baupläne für den Zusammenbau all dieser Geräte können kostenlos von Edelplastik.com heruntergeladen werden. Dort können Sie sich auch Videoanleitungen ansehen, die die Technologien zur Geräteerstellung, die notwendigen Materialien und den Handlungsablauf anschaulich und anschaulich erklären.

Das Projekt Precious Plastic ist international. Sein Schöpfer, Dave Hakkens, verbesserte die im Internet gefundenen Designs für Polymerverarbeitungsgeräte und entwarf mit seinem Wissen effektive Geräte, die es einfach machen, neue Produkte aus Kunststoffabfällen herzustellen. Das Projekt hilft für den einfachen Mann Erstellen Sie Maschinen, die Kunststoff recyceln, und nutzen Sie sie nicht nur zum Wohle Ihrer selbst, sondern auch der Umwelt.

Ein einfacher Mechanismus zum Schneiden von Plastikflaschen

Der Kern dieses Schneiders besteht darin, dass er Fäden einer bestimmten Dicke vom Rand einer Plastikflasche (entlang ihres Umfangs) schneidet. Das Ergebnis wird durch eine feststehende Klinge erreicht, die entlang des Kunststoffprodukts gleitet. Der Prozess erfordert keine elektrische Energie; das Gerät besteht nur aus einer Halterung und einem Messer selbst. Aus selbst gewonnenen Kunststofffäden können Sie etwas herstellen verschiedene Artikel Interieur, Körbe und andere Gegenstände, für die eine Person genug Fantasie hat.

Ein paar Worte zu den Sicherheitsvorkehrungen

Das Recycling von Kunststoff zu Hause erfordert keine fortgeschrittenen Sicherheitskenntnisse. Beim Schmelzen von Kunststoff lohnt es sich, sich mit feuerfesten Handschuhen (Sie können Schweißhandschuhe verwenden) zu bewaffnen, um Verbrennungen zu vermeiden. Auch beim Arbeiten mit Kunststoff-Produkte Es ist wichtig zu wissen, dass sie nicht verbrannt werden dürfen, denn... Einige Arten von Kunststoffen geben beim Verbrennen giftige Verbindungen an die Umwelt ab. Natürlich ist es besser, wenn Plastikmüll zerkleinert, eingeschmolzen usw. wird. findet an einem speziell dafür vorgesehenen Ort statt, beispielsweise in einer Garage.

Vergessen Sie nicht die Sicherheit bei der Herstellung von Geräten zur Verarbeitung von Kunststoffrohstoffen. Hier müssen Sie auch verwenden individuelle Mittel Schutz: Spezialbrille, Maske (Schweißer), Segeltuch- oder Lederhandschuhe usw.

So schmelzen Sie Plastikmüll zu Hause

Sie können Plastikmüll zu Hause mit einem der zuvor beschriebenen Geräte (Presse, Injektor, Extruder) schmelzen. Ihre Erstellung erfordert jedoch bestimmte Fähigkeiten und Zeit. Sie können mit einfacheren Methoden auf das Schmelzen von Kunststoff zurückgreifen. Um beispielsweise einen Schraubverschluss aus Kunststoff zu erhalten, können Sie eine Metallspritze und eine feste Form bauen.

Prozessbeschreibung

Als Rohstoff kann Polypropylen (gekennzeichnet mit „PP“) verwendet werden. Das zerkleinerte Material wird in eine gefertigte Spritze gegeben und mit einem Metallkolben verdichtet. Eine mit Kunststoff gefüllte Spritze wird hineingelegt normaler Ofen für ca. 30 Minuten bei einer Temperatur von 220-240°C. Anschließend wird die geschmolzene Kunststoffmasse aus der Spritze in die vorbereitete Form gedrückt und das Material muss einige Zeit unter Druck gehalten werden. Nach dem Abkühlen kann das fertige Produkt aus der Form entnommen werden.

Video zum Plastikrecycling zu Hause

Handwerker stellen aus Kunststoffabfällen eine Vielzahl von Produkten her. Sehen Sie sich dieses Video an, um zu erfahren, wie man zu Hause Kunststoff formen kann, um einen Schraubenflügel herzustellen:

Ein paar schmelzen Plastikkappen Sie können Flaschen mit einem Fön entfernen. Der Prozess des Formens nützlicher kleiner Kunststoffprodukte wird im folgenden Video vorgestellt:

Nutzen

Der Hauptvorteil des eigenen Kunststoffrecyclings besteht darin, dass unnötige und billige Materialien verwendet werden, um neue Produkte herzustellen, die dies tun Breite Anwendung im Alltag und in anderen Bereichen unseres Lebens. Durch den Bau spezieller Ausrüstung können Sie organisieren Kleinbetrieb, basierend auf der Produktion und dem Verkauf von Materialien zur Weiterverarbeitung (z. B. Flex) oder gebrauchsfertigen Artikeln ( Plastikgeschirr, Korbmöbel usw.).

Beim industriellen Recycling von Kunststoffen müssen viele Probleme gelöst werden. Es ist viel einfacher, Plastikmüll zu Hause zu recyceln. Wichtig ist nur, dass Sie sich ein Ziel setzen und die Richtung der Verarbeitung festlegen. Und es ist möglich, mit Hilfe des „allwissenden“ Internets Kunststoffverarbeitungsgeräte beliebiger Komplexität zu entwerfen.

Extruder ist die allgemeine Bezeichnung für Geräte zum Schmelzen und Extrudieren von Kunststoff. Je nach Anwendungsbereich bedeutet dies in der Regel:

• Eine heiße Düse an einem 3D-Drucker, die tatsächlich das mitgelieferte Kunststofffilament schmilzt und es durch die Düse drückt, um das Produkt zu formen;
• Gerät für selbstgemacht Filament aus Kunststoffgranulat oder aus recycelten Altprodukten.

Es ist das zweite Gerät, das wir uns genauer ansehen werden.

Gründe für die Verbreitung von Extrudern

Der Hauptgrund für das Erscheinen dieser Art Geräte war der zu hohe Preis des fertigen Kunststofffadens. So lag der Durchschnittspreis pro 1 kg vor ein paar Jahren in Amerika und Europa bei etwa 40 US-Dollar, während der Einzelhandelspreis für Granulat der entsprechenden Kunststoffarten 10 US-Dollar betrug und bei einem Großhandelseinkauf von mindestens 25 kg sank bis 5 $ pro 1 kg. Somit könnte sich ein einfacher Extruder, der 200 US-Dollar kostet, nach der Produktion von 6 kg Filament vollständig amortisieren.

Der zweite Grund kann als Unvollkommenheit bestehender Desktop-3D-Drucker bezeichnet werden. Tatsache ist, dass ihre Arbeit regelmäßig zu erfolglosen, deformierten Produkten führte. Daher erwies sich die Möglichkeit, sie zu verwertbarem Material zu recyceln, als sehr gefragt.

Vorteile von Filamentextrudern

Zu den Hauptvorteilen der Herstellung Ihres eigenen Kunststofffadens gehören:

• Deutliche Reduzierung der Kosten für Verbrauchsmaterialien;
• Herstellung von Fäden aus allen verfügbaren oder vorgesehenen Kunststoffarten;
• Kombinationsmöglichkeit verschiedene Typen Kunststoff und Herstellung von Filamenten mit besonderen Eigenschaften;
• Durch die Kombination mehrfarbiger Kunststoffe können Sie Ihren eigenen, einzigartigen Farbton kreieren;
• Recycling ausgefallener und unnötiger Produkte zu neuen Verbrauchsmaterial verhindert, dass Sie sie in den Müll werfen.

Nachteile von Kunststofffilamentextrudern

Seltsamerweise haben Extruder aber auch Nachteile:

• Die Qualität des Fadens ist in der Regel geringer als die des Werksfadens, hier und hier mögliche Probleme Beachten Sie die Dicke und den Feuchtigkeitsgehalt des Materials und mischen Sie Materialien mit leicht oder deutlich unterschiedlichen Materialien chemische Zusammensetzung und physikalische Eigenschaften;
• Einige Arten von Kunststoffen geben beim Erhitzen Schadstoffe ab; beim Recycling ist man nicht nur beim Drucken (wenn man normalerweise den Raum verlassen kann), sondern auch beim Herstellen von Filamenten gezwungen, diese einzuatmen ( dieser Prozess braucht auch Kontrolle);
• Das Recycling gefärbter Kunststoffe ist mit einem Mangel an Informationen über die Toxizität des Farbstoffs sowie der Möglichkeit verbunden, dass ein Faden mit einer unverständlichen und unansehnlichen Farbe entsteht;
• Bei der Entsorgung von Haushaltsgegenständen aus Kunststoff (solche, die nicht auf Ihrem 3D-Drucker erstellt wurden) können Schmutz- und Staubpartikel unbekannter Zusammensetzung in der Zusammensetzung enthalten sein.

Tatsächlich sind alle Nachteile der Verwendung von Extrudern auf die Qualität des Filaments zurückzuführen, die sich deutlich auf die Qualität der anschließend hergestellten Produkte auswirkt, und auf die Freisetzung ultrafeiner Partikel beim Erhitzen von Kunststoffen, die keinen Einfluss auf den menschlichen Körper haben sind noch ausreichend erforscht und es ist sehr wahrscheinlich, dass sie sich negativ auf die Gesundheit auswirken können.

Aus folgenden Gründen muss ich mit meinen eigenen Händen einen Extruder für Kunststoff herstellen. Erstens habe ich beschlossen, einen zu machen, und ich brauche eine Menge ziemlich teurer Stäbe für einen 3D-Drucker, die ich mit einem Kunststoffextruder viel billiger selbst herstellen kann, als einen fertigen Stab aus ABS- oder PLA-Kunststoff für ein 3D zu kaufen Drucker. Zweitens ist der Kunststoffextruder einer der Komponenten Thermoplastische Maschine (TPA), von der ich schon lange geträumt habe. Ich versuche also noch einmal, zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen und mir eine Menge Geld zu sparen.

Lassen Sie uns herausfinden, woraus ein Kunststoffextruder besteht und wie man ihn mit eigenen Händen herstellt minimale Kosten. Ein Kunststoffextruder besteht aus einem Rohr, das in einer abnehmbaren Messingdüse endet, aus der der geschmolzene Kunststoff austritt. Im Inneren des Rohres dreht sich eine sogenannte Schnecke (eine große Schnecke wie in einem Fleischwolf). Diese Schnecke schiebt das Kunststoffgranulat entlang des Rohrs. Etwas in der Mitte beginnend wird die Röhre durch ein spezielles Heizelement erhitzt, wodurch der Kunststoff im Inneren der Röhre schmilzt und in einem ziemlich flüssigen Zustand die Düse erreicht.

Die Schnecke ist ein gewöhnlicher großer Holzbohrer, der in einem Werkzeugladen für 340 Rubel gekauft wird. Ich habe ein wenig mit dem Durchmesser herumgespielt und 22 mm genommen, was ich später sehr bereut habe, da es sich als ziemlich schwierig herausstellte, ein Rohr mit dem gleichen Innendurchmesser zu finden. Deshalb rate ich Ihnen, zuerst ein Rohr zu finden und dann nach einem geeigneten Bohrer (Schnecke) dafür zu suchen.

Wie auf dem allerersten Foto zu sehen ist, ist das Rohr in zwei Teile geteilt, die durch Flansche verbunden sind. Dies ist notwendig, um den besonders heißen Teil des Rohres vom Rest der Mechanik zu trennen. Später wird zwischen den Flanschen eine hitzebeständige Isolierdichtung eingelegt. Im Allgemeinen wird die Wärme immer noch durch die Schnecke übertragen, aber ein zusammenklappbares Rohr macht den Extruder wartungsfreundlicher und lässt Raum für Experimente (entfernen Sie ein Rohr und schrauben Sie ein anderes auf).

Die Flansche habe ich selbst hergestellt selbstgebaute Maschine CNC-gefräst aus 5 mm starkem Stahlblech. Wie Sie sehen können, kaut meine Maschine ganz gut auf Stahl, trotz ihrer noch schwachen und unfertigen Z-Achse. Zwei mit Schrauben verdrehte Flansche wurden in den Schraubstock eingespannt. Wir wollen, dass alle Löcher übereinstimmen!

Um die Parallelität der beiden Rohrstücke sicherzustellen, habe ich die Flansche an den Rahmen geschweißt Vor es sägen. Wir drehen zwei Flansche zusammen (in einen davon schneide ich M6-Gewinde, in den anderen nur Durchgangslöcher), und es ist notwendig, Unterlegscheiben durchzudrehen, deren Dicke es dann ermöglichen würde, ein Bügelsägeblatt zwischen diese Flansche zu passen. Vergessen Sie übrigens nicht, zu markieren, wie die Flansche befestigt werden sollen. Dazu habe ich die Markierung am Ende mit einer Feile abgesägt. Die Flansche sind korrekt verbunden, wenn die Markierungen auf ihnen übereinstimmen.

Der nächste Schritt bestand darin, einen Schlitz in den kurzen Teil des Rohrs zu bohren. Durch einen speziellen Trichter fließt das Kunststoffgranulat in diesen Schlitz und wird von einer Schnecke weiter am Rohr entlang in Richtung Düse geschoben. Beachten Sie, dass die rechte Seite des Ladeschlitzes ungefähr mit dem Anfang der Schraube ausgerichtet ist.

Einer der mühsamsten Schritte bei der Herstellung eines Extruders für Kunststoff mit eigenen Händen ist die Herstellung eines Heizelements für den längsten Teil des Extruders – den Teil, in dem der Kunststoff schmilzt. Auch hier habe ich beschlossen, Geld zu sparen und selbst ein Heizelement aus zerkleinertem Material herzustellen Feuersteine, gemischt mit flüssigem Glas und Nichromdraht, vorberechnet für eine bestimmte Leistung.

Die Schwierigkeit besteht darin, dass ich es nicht habe Kohlendioxid für schnelles Aushärten flüssiges Glas. Bisher habe ich keinen Ort in unserer Stadt gefunden, wo man eine Kohlendioxidflasche nachfüllen kann. Es wäre natürlich möglich gewesen, mit einem Kohlendioxid-Feuerlöscher herumzuspielen, aber irgendwie wollte ich ein so verantwortungsvolles Gerät nicht wegen Kleinigkeiten verschwenden.

Ich habe im Internet ein gutes Rezept gelesen, bei dem dem feuerfesten Material etwas Zement (1/5 oder sogar weniger) hinzugefügt wird. Dann reagiert das flüssige Glas mit dem Zement und härtet buchstäblich innerhalb weniger Minuten aus. Im Frühjahr habe ich mit frischem Zement gute Arbeit geleistet, aber im Herbst hatte sich der Zement bereits festgesetzt und war zersetzt, sodass das flüssige Glas nicht richtig aushärten wollte.

Übrigens war der Deckel meiner Schnecke, in der er verkauft wurde, sehr nützlich als Form zum Füllen des Rohrs mit feuerfestem Material. Und wenn ich die besonderen Maßnahmen zum Aushärten von Flüssigglas nicht vergessen hätte, dann hätte mein Heizelement genau die perfekte Form gehabt. Tatsächlich habe ich vergessen, dort Zement hinzuzufügen, also musste ich die gesamte Form entfernen und das Rohr manuell mit einer feuerfesten Mischung beschichten und dann alles zum Trocknen in normales Papier einwickeln. Übrigens hilft das Kalzinieren von flüssigem Glas bei 150-160 Grad, den Aushärtungsprozess zu beschleunigen.

Heute habe ich diese Schriftrolle abgewickelt und das Ergebnis überprüft. Klebriges Papier lässt sich leicht entfernen, indem man es mit etwas Wasser anfeuchtet. Im Großen und Ganzen ist es gut geworden, aber man muss es hier und da neu beschichten, um die Löcher zu füllen. Tatsache ist, dass an einigen Stellen die feuerfeste Lösung mit flüssigem Glas „schwebte“ und etwas hinter dem Extruderrohr zurückblieb. Dies war leicht zu erkennen, indem ich meine Extruderheizung mit dem Finger über die gesamte Oberfläche drückte. Wo das feuerfeste Material nicht fest am Rohr anliegt, zerbröckelt es und fällt ab.

Natürlich erfordert die Technologie zur Herstellung von Heizgeräten für Extruder mit eigenen Händen aus feuerfesten Steinen und flüssigem Glas ein wenig Arbeit. Dieser gebackene Ring ist besonders inspirierend – er ist einfach großartig geworden! (Auf diesem Foto direkt neben dem Montageflansch ist es deutlich zu sehen.) Da ich aber vorerst keine Massenproduktion von Heizgeräten für Extruder anstrebe, lassen wir diese Frage beiseite.

Wir haben also eine Heizung mit einer Leistung von etwa 3 kW bekommen. Ja, man kann darin Aluminium schmelzen, nicht wie Plastik. Ich frage mich, welche Extruderleistung mit einer solchen Heizung erreicht werden kann?

Jetzt müssen Sie nur noch den Motor einbauen und einen normalen Treiber mit Synchronisierung dafür erstellen. Bleiben Sie dran…

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In der Praxis der Produktionstätigkeit kleiner Unternehmen sind sie an der Verpackung verschiedener Produkte sowie an der Verlegung beteiligt Kunststoffrohre Es wird ein Werkzeug benötigt, mit dem sich Materialien zuverlässig miteinander verbinden lassen niedrige Temperatur schmelzen. Die Klasse solcher Materialien ist groß – das sind Polyethylen niedriger Dichte (HDPE), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen usw. Ein manueller Schweißextruder kann all diese Arbeiten bewältigen.

Aufbau und Funktionsprinzip

Ein manueller Schweißextruder ist ein thermomechanisches Gerät, das nacheinander zwei Prozesse ausführt – das Erhitzen eines niedrig schmelzenden Kunststoffs in einen viskosen Zustand und das anschließende Auspressen der Masse auf die Oberfläche im Verbindungsbereich. Dort erstarren HDPE, PVC und andere niedrig schmelzende Kunststoffe und bilden eine feste Schweißnaht.

Aus Gründen der Kompaktheit und Benutzerfreundlichkeit ist das betreffende Gerät normalerweise in Form einer Pistole mit einem Griff (in dem der Antriebselektromotor montiert ist) und einer oberen Düse zum Erhitzen der Arbeitsmischung ausgeführt. Der Schweißextruder besteht aus folgenden Komponenten:

1. Elektromotor.
2. Feeder.
3. Extrusionskammer.
4. Zerkleinerungsschneckengerät.
5. Kammern zum Schmelzen von Kunststoff.
6. Thermoheizung.
7. Schweißdüse.
8. Kontroll systeme.

Zum Betrieb wird das Gerät mit einem Füllstab aus dem Material, das zum Schweißen verwendet wird, vorgefüllt. Der Prozess läuft wie folgt ab. Auf der Oberseite des Extruders befindet sich eine Aufnahmehülse mit einem Loch, durch das der Füllstab geführt wird. Die Füllung muss so erfolgen, dass das freie Ende des Stabes in den Bereich fällt, in dem er von der Schnecke erfasst wird. Beim Einschalten des Elektromotors laufen zwei Vorgänge ab: Erhitzen des Füllstabes mit einem konzentrierten Heißluftstrom und – nach einiger Zeit, die vom Gerätesensor ermittelt wird – Zuführen des Stabes in die Mahlzone.

Dort zerkleinert eine rotierende Schnecke den Kunststoffstab und verwandelt ihn in eine körnige Masse. Letzterer schmilzt beim Erhitzen und gelangt bei weiterer Bewegung in die Schmelzzone. In dieser Zone ist das Granulat bereits mechanisch homogen. Unter dem Einfluss des Schneckendrucks gelangt es in die Schweißzone, gelangt in die Schweißdüse und wird beim Anpressen an die Oberfläche der zu schweißenden Produkte zu einem gleichmäßigen Streifen ausgepresst, dessen Breite davon abhängt die Konfiguration der Düse. Da die Außentemperatur deutlich niedriger ist als die durch den Heizkörper erzeugte Temperatur, verfestigt sich das Material des Füllstabes sofort und es entsteht eine Schweißnaht.

Bei weniger kompakten, aber produktiveren Extrudermodellen wird der Füllstab über eine externe Thermoheizung erhitzt und von einem kleinen Kompressor mit Luft versorgt. Konstruktionsunterschiede können auch bei der Art der Erwärmung des Füllmaterials bestehen: Manchmal erfolgt die Erwärmung ringförmig Heizelemente, koaxial im Gehäuse des Wärmeerhitzers platziert.

Das manuelle Schweißextruder-Steuerungssystem führt folgende Funktionen aus:

• Voreinstellung der Heiztemperatur, die durch die Schmelztemperatur des Kunststoffs bestimmt wird (HDPE schmilzt bekanntlich bei 120...130 °C, PVC - bei 150...220 °C und Polypropylen - bei 170...190 °C) .
• Einschalten der Thermoheizung;
• Starten des Antriebs der Schneckenmühle;
• „Kaltstart“-Blockierung, wenn die Schnecke noch heterogenes Füllmaterial bewegen kann;
• Abschalten der Thermoheizung bei noch rotierender Schnecke, wodurch das Anhaften von Granulatresten in der Schweißkammer verhindert wird.

Betriebsregeln und Auswahl eines manuellen Schweißextrudermodells

Vor der Verwendung müssen einige für Kunststoff übliche Bedingungen erfüllt sein: Reinigen Sie die Oberfläche der zu verbindenden Produkte von äußeren Verunreinigungen und vermeiden Sie die Arbeit mit nassem Material.

Der Erfolg der Arbeit hängt auch von den unterschiedlichen Schmelztemperaturen der zu verbindenden Materialien ab, wenn diese unterschiedliche chemische Zusammensetzungen haben. Beispielsweise kann HDPE mit Polypropylen mit dem betrachteten Verfahren verschweißt werden, da sich deren Schmelztemperaturbereiche ganz oder teilweise überschneiden. Im Gegenteil, das Verschweißen von HDPE mit PVC und noch mehr mit Polypropylen ist problematisch oder völlig unmöglich. In solchen Fällen können mit einem Schweißextruder nur Produkte aus gleichen Materialien verbunden werden.

Die Kompaktheit des Handschweißextruders ermöglicht dies effiziente Nutzung auch ohne den Betrieb der angeschlossenen Geräte zu unterbrechen. Besonders beim Schweißen Polypropylenrohre Es ist nicht erforderlich, die Wasserzufuhr durch sie zu unterbrechen.

Zunächst werden einige obligatorische Kontrollen durchgeführt (insbesondere, wenn der Extruder noch nicht verwendet wurde):

1. Überprüfung der Geradheit des Vorschubs des Füllstabs in der Extruderhülse: Bei hoher Rauheit des Formstabs kann sich der Stab nicht geradlinig, sondern entlang einer Schraubenlinie bewegen, was die Betriebsbedingungen der Scverschlechtert und zur Bildung uneinheitlicher Granulatgrößen führen.
2. Kontrollprüfung der Wirksamkeit der Erwärmung der Stabtemperatur auf den Zustand ihrer Viskosität: Material aus verschiedene Hersteller kann einen anderen Schmelzpunktbereich haben.
3. Überprüfung der Zuverlässigkeit des Anpressens der Schweißdüse an die zu verbindenden Flächen, insbesondere bei komplexer Konfiguration. Viele manuelle Modelle Schweißextruder Zu diesem Zweck sind sie mit austauschbaren Düsen ausgestattet.
4. Prüfung der Möglichkeit, dass die zu verbindenden Materialien mit der Wärme eines Heizgeräts schmelzen, ohne dass ein Füllstab zugeführt wird. Sie erfolgt in Ermangelung genauer Informationen über das Material der auf diese Weise verbundenen Produkte.

Auswahl passendes Modell Der manuelle Extruder wird nach folgenden Parametern hergestellt:

• Nach Produktivität pro Zeiteinheit;
• Zur Vereinfachung der Verwaltung von Prozessparametern;
• Je nach Dicke der zu schweißenden Produkte;
• Durch die Bestückung des Gerätes mit Ersatzgeräten
• Je nach Stabdurchmesserbereich.

Es ist zu beachten, dass die meisten Marken darauf ausgelegt sind, mit Füllmaterial eines bestimmten Herstellers zu arbeiten (häufig derselbe Hersteller, der Extruder herstellt).

Theoretisch ist es möglich, einen Haushaltsschweißextruder mit eigenen Händen herzustellen. Dazu wird ein Schneckenantrieb an einen herkömmlichen Industrie-Haartrockner (z. B. zum Mahlen von Futtermitteln) angeschlossen und beide Einheiten sind in kompakter Bauweise ausgeführt. Anstelle einer Schraube wird manchmal ein günstigerer Kolbenantrieb eingebaut, diese Option ist jedoch unzuverlässig: Alles hängt von der Homogenität des Materials der Originalstange ab. Der Elektromotor für den Antrieb ist als Kommutatortyp ausgewählt, der ständige Änderungen der Drehmomentwerte besser verträgt.

Hersteller von Schweißextrudern

Die beliebtesten Geräte in diesem Marktsegment sind:

1. Aus Warenzeichen Münsch (Deutschland). Vorteile für den Verbraucher - einfache Befestigung aller Komponenten (was die Wartbarkeit erhöht), geringe Anforderungen an die Größe des Füllmaterials, Vorhandensein einer separaten Heizfunktion (nützlich bei Verwendung des Extruders im Freien in der kalten Jahreszeit), ein praktischer Satz austauschbarer Düsen und ein perfektes Steuerungs- und Überwachungssystem. Plus - traditionell hohe deutsche Fertigungs- und Montagequalität.
2. Von der Marke Leister (Schweiz). Der Hersteller produziert eine breite Palette von Standardgrößen von Schweißextrudern: von kleinen Extrudern mit einer Produktivität von bis zu 0,8...1,2 kg/h bis hin zu professionellen Extrudern, die für die Verarbeitung von bis zu 6 kg/h ausgelegt sind. Die Geräte sind ausgestattet modernes System Kontrolle und Überwachung des Schweißfortschritts, ergonomische Bedienung. Auch die Qualität ist auf hohem Niveau. Es gibt eine Sonderlinie.

1. Von der Marke Dohle (Deutschland). Das Unternehmen ist als Hersteller bekannt Bau-Haartrockner, jedoch in In letzter Zeit positioniert sich aktiv als Hersteller von manuellen Schweißextrudern. Im Gegensatz zu den oben genannten Marken werden für den Antrieb zugekaufte Elektromotoren verwendet. Es entsteht der kleinste Extruder mit einer Produktivität von nur 0,5 kg/h, der mit einem Schlauch und einem eingebauten Minikompressor ausgestattet ist.
2. Von der Marke Stargun (Italien). Extruder dieser Firma unterscheiden sich mit einer kleinen Modellpalette in der Antriebsleistung und sind vor allem für den Einsatz in konzipiert berufliche Bedingungen. Der Clou der Geräte ist die Möglichkeit der lokalen Ausleuchtung der Schweißzone.
3. Inländische Extruder vom Typ RSE. Sie sind mit einem Zusatzwerkstoff-Zufuhrantrieb ausgestattet und verfügen über die meisten der bereits oben aufgeführten Optionen.

Die Preise für Extruder richten sich nach deren Funktionalität und Leistung. Im Durchschnitt liegen die Kosten für inländische Geräte zwischen 30.000 und 55.000 Rubel, für importierte Geräte bei 50.000 Rubel. und mehr.

Eine der Haupttechnologien zur Verarbeitung von Kunststoffen und zur Herstellung verschiedener Teile und Profilprodukte daraus ist die Extrusion. Dabei wird eine Polymerschmelze hergestellt und anschließend durch Formdüsen gepresst – spezielle Aufsätze, die dem Material eine bestimmte Form verleihen. Das Hauptelement einer Produktionslinie, die eine ähnliche Technik verwendet, ist ein Kunststoffextruder.

Funktionsprinzip des Extruders

Ein Extruder ist ein elektromechanisches Gerät, das direkt zum Formen von Kunststoffprofilteilen ihrer Halbzeuge bestimmt ist. Allgemeines Gerät Extruder für Kunststoff:

• Gehäuse mit Heizsystem auf die erforderliche Schmelztemperatur von Polymeren. Als Quelle thermischer Energie Und Es können herkömmliche Widerstandssysteme oder Induktionssysteme verwendet werden, die aufgrund hochfrequenter Foucault-Induktionsströme, die in ihren Körper induziert werden, hohe Temperaturen erzeugen.
• Der Ladeknoten, durch den verschiedene Wege Das Rohmaterial gelangt in den Gehäusehohlraum.
• Ein Arbeitskörper, der den notwendigen Druck erzeugt, um Rohstoffe von der Ladeeinheit zu den Formdüsen zu transportieren. Da verschiedene physikalische Prinzipien zum Einsatz kommen, kann der Mechanismus ein Kolben, eine Scheibe oder eine Schraube sein. Am weitesten verbreitet sind Schneckenextruder.
• Ein Extrusionskopf (auch als Düse bekannt), der die Form der resultierenden Produkte festlegt.
• Ein mechanischer Antrieb (Motor und Getriebe), der die erforderliche Kraft erzeugt und auf das Arbeitselement überträgt.
• Überwachungs- und Kontrollsysteme, die das erforderliche technologische Regime unterstützen.

Rohstoffe, die in Form von Granulat, Pulver oder Schrott geladen werden, werden in die transportiert Arbeitsbereich Gehäuse, wo es sich unter dem Einfluss von Druck, Reibung und von außen zugeführter Temperatur erwärmt und auf den für die Bedingungen des technologischen Prozesses erforderlichen Zustand schmilzt.

Während der Bewegung im Hohlraum des Gehäuses werden die Rohstoffe gründlich zu einer homogenen, homogenisierten Masse vermischt.

Unter dem Einfluss hoher Druck Die Schmelze wird durch Siebfilter und Formköpfe gepresst, wo sie schließlich homogenisiert und mit dem gewünschten Profil versehen wird.

Anschließend polymerisiert es durch natürliche oder erzwungene Abkühlung und als Ergebnis werden Produkte mit der erforderlichen Konfiguration und bestimmten physikalischen und mechanischen Eigenschaften erhalten.

Video: „Wie funktioniert ein Extruder?“

Arten von Extrudern

Moderne Extrusionsanlagen unterscheiden sich sowohl in der Gestaltung des Arbeitskörpers als auch in ihrem Verwendungszweck.

Ein- und Doppelschneckenextruder

Am gebräuchlichsten sind Schneckenextruder , da sie alle Anforderungen des technologischen Prozesses nahezu vollständig erfüllen. Das Arbeitsorgan ist die Extruderschnecke (Archimedes-Schnecke, die jeder zumindest von heimischen Fleischwölfen kennt).

Das Extruderschneckenblatt erfasst das Rohmaterial im Ladebereich und bewegt es nacheinander über die gesamte Länge des Gehäusezylinders durch die Heiz-, Homogenisierungs- und Formzone. Abhängig von technologische Karte Abhängig von der Art des Ausgangsmaterials können Schnecken normal oder schnell laufend, zylindrisch oder konisch sein und sich zum Ausgang hin verjüngen. Einer der Hauptparameter ist das Verhältnis des Arbeitsdurchmessers der Schraube zu ihrer Länge. Schnecken unterscheiden sich auch in der Steigung der Windungen und ihrer Tiefe.

Allerdings sind Einschneckenextruder nicht immer anwendbar. Wenn beispielsweise ein Pulverhalbzeug als Rohstoff verwendet wird, kann eine Schnecke es beim Schmelzen und Homogenisieren nicht gründlich durchmischen.

In solchen Fällen kommen Doppelschneckenextruder zum Einsatz, deren Schnecken im gegenseitigen Eingriff, parallel oder gegenläufig arbeiten können Rotationsbewegung, haben eine gerade oder konische Form.

Dadurch werden die Prozesse des Erhitzens, Mischens und Homogenisierens gründlicher durchgeführt und eine völlig homogene und entgaste Masse gelangt am Kopf an.

Es sollte beachtet werden, dass in einigen technologische Prozesse Extruder werden auch mit einer großen Anzahl von Schnecken verwendet – bis zu vier, und darüber hinaus gibt es Planetenmaschinen, bei denen bis zu 12 Satelliten um die Zentralschnecke rotieren.

Dies kann bei der Arbeit mit bestimmten Kunststoffarten erforderlich sein, die bei hohen Temperaturen zur Zerstörung – zum Verlust ihrer physikalischen Eigenschaften – neigen. Daher erfolgt ihre Erwärmung in solchen Extrudern aufgrund der Reibungskraft und des erzeugten hohen Drucks.

Extruder für PVC-Profile

Die Herstellung von Kunststoff- oder Verbundprofilen erfolgt in den meisten Fällen im Extrusionsverfahren. Hierzu kommen je nach Material und Komplexität der Produktform Ein- oder Doppelschneckenmaschinen mit entsprechenden Formköpfen zum Einsatz.

Das Sortiment ist sehr umfangreich – von dünnen Fäden oder Streifen bis hin zu Blechen, großen Platten und Profilen mit komplexen Geometrien. Die heute bekannten Fenster- und Türsysteme aus Kunststoff werden aus genau so hergestellten PVC-Profilen zusammengesetzt.

Die Zugabe spezieller Komponenten zum Polymer ermöglicht die Herstellung komplexer Verbundwerkstoffe, beispielsweise Holz-Kunststoff-Strukturen, die auch häufig bei der Herstellung verschiedener Baukonstruktionen eingesetzt werden.

Extruder zur Rohrherstellung

Bei der Herstellung von Rohrprodukten sehr eine wichtige Voraussetzung ist die Abwesenheit von Gasblasen in der homogenisierten Mischung , daher Rohrextruder in obligatorisch mit einem Entgasungssystem ausgestattet. In der Regel handelt es sich dabei um Doppelschneckenanlagen, bei denen unter anderem sogenannte Barriereschnecken zum Einsatz kommen, die das noch feste Halbzeug zuverlässig vom vollständig geschmolzenen trennen. Dies gewährleistet eine vollständige Homogenität der Zusammensetzung, die für die Leistung des hergestellten Rohrs sehr wichtig ist.

Extruder für Polyethylen

Alle Polymerfolien werden ausschließlich durch Extrusion hergestellt. Zur Herstellung von Folien wird ein Blasextruder eingesetzt. Die Formeinheit des Extruders für Stretchfolie kann in Form eines schmalen Schlitzes ausgeführt werden -am Ausgang Es entsteht eine einschichtige Folie mit der erforderlichen Dicke und Breite.

Einige Modelle verwenden runde Schlitzmatrizen großer Durchmesser- Die Folie wird in Form einer Hülle erhalten.

Mini-Folienextruder produzieren Polyethylen mit einer Schlauchbreite von bis zu 300 mm und einer Dicke von bis zu 600 Mikrometern. Kleine Größe Das Gerät ermöglicht die Installation sogar in einem normalen Raum.

Extrusionslinien

Unter industriellen Bedingungen ist ein Extruder eine der Hauptkomponenten einer gesamten Extrusionslinie, die darüber hinaus eine Reihe weiterer Anlagen und Mechanismen umfasst:

• System zum Vorbereiten und Laden von Rohstoffen – manchmal muss das Halbzeug vorgetrocknet und kalibriert werden, bevor es in den Ladetrichter gegeben wird.
• Kühlsystem – am Ausgang des Extruders installiert, um den Polymerisationsprozess der Produkte zu beschleunigen. Kann sein verschiedene Arten- Luft oder in Form von Kühlbädern.
• Mechanismen zum Ziehen fertiger Profile.
• Markier- und Laminiersysteme anderes Prinzip Aktionen.
• Wickel- und Schneidevorrichtungen, um Produkte in die für Lagerung und Transport erforderliche Form zu bringen.

Zur Automatisierung des kontinuierlichen Produktionsprozesses können andere Mechanismen und technologische Geräte eingesetzt werden.

Hersteller von Extrusionslinien

Extrusionsanlagen erfreuen sich großer Nachfrage und ihre Produktion ist in vielen Ländern Europas und Asiens etabliert. Österreichische Hersteller gelten als traditionell führend in der Herstellung solcher Geräte und produzieren seit Mitte des letzten Jahrhunderts ähnliche Anlagen. Europäische Systeme immer ausgezeichnet höchste Qualität, der Einsatz modernster innovativer Entwicklungen im Bereich der Kunststoffverarbeitungstechnik.

In letzter Zeit werden Produkte chinesischer Hersteller aktiv an den Markt für Extrusionslinien geliefert. Entgegen der landläufigen Meinung bedeutet dies keineswegs eine geringe Qualität – sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Eigenschaften der hergestellten Geräte entsprechen im Allgemeinen moderne Anforderungen. Zudem können die Preise für Extruder aus China deutlich niedriger sein als in Europa.

Auch einheimische Industrielle versuchen, mit dem Leben Schritt zu halten. So sind die in der Region Pensa produzierten Extrusionslinien von Polyprom Kuznetsk oder der STR-Unternehmensgruppe aus Podolsk und Voskresensk bei Moskau gefragt.

Der Preis von Kunststoffextrudern variiert je nach Herkunftsland und den individuellen Eigenschaften des Geräts.