Extruderen incl. co-extrusie, extrusieblazen, folieblazen
Extrusie is een continu fabricageproces, waarbij thermoplastische kunststof verhit en gesmolten wordt in een cilinder met daarin een draaiende schroef. De draaiende schroef stuwt de geplastificeerde kunststof naar voren en zorgt ervoor dat het materiaal door een opening in de spuitkop van de extruder (extrusiematrijs) stroomt. De spuitkop geeft de gewenste vorm: buis, profiel, plaat, enzovoorts. Zodra de kunststof de spuitmond verlaat, wordt hij gekoeld en heeft het product zijn vaste vorm.
Eigenschappen
- continu proces
- complexe vormen mogelijk: massieve, open, holle profielen
- zeer dunwandig construeren mogelijk
- vezels en/of schuim kunnen meegeëxtrudeerd worden
Materiaalmogelijkheden
In principe kunnen alle thermoplastische kunststoffen geëxtrudeerd worden, mits ze een lage smeltviscositeit hebben. Bij het verlaten van de extrusiematrijs mag het profiel niet zijn vorm verliezen voordat het is afgekoeld. Het meest gebruikt wordt PVC, PE en PP, maar ook ABS, PS, PC, POM, PMMA en SB zijn extrudeerbaar.
Toepassingen
Extrusie wordt gebruikt voor de fabricage van platen en profielen van thermoplastisch materiaal. Bijvoorbeeld profielen voor raamkozijnen, buizen, tochtstrips, dakgoten.
Varianten:
Co-extrusie
Het co-extrusieproces is op te vatten als het uitvoeren van meerdere extrusies tegelijkertijd. Het resultaat is een profiel, plaat of folie die zijn opgebouwd uit verschillende lagen materiaal, afkomstig uit de verschillende extruders. Naast co-extrusie wordt inmiddels ook tri- en zelfs quatro-extrusie toegepast. Door verschillende materialen naast elkaar te extruderen kunnen bijvoorbeeld profielen worden gefabriceerd met een flexibel deel en een stijf deel in een productiegang.
Extrusieblazen
Extrusieblazen (of extrusievormblazen) is een proces waarbij de warme gesmolten kunststof - die in de vorm van een buis uit de spuitkop komt - tussen twee halve vormen (matrijshelften) wordt dichtgeknepen. Direct daarna wordt de plastische buis met perslucht tegen de matrijswand geblazen. Doordat tijdens het blazen de wanddikte niet overal gelijk blijft, ontstaan wanddikteverschillen in het product. Dit kan gedeeltelijk worden vermeden door gebruik te maken van een spuitkop die in staat is een ‘buis’ te produceren met een variërende wanddikte. Hierdoor kan daar waar de grootste rek optreedt extra materiaal worden toegevoegd. Door middel van extrusieblazen worden holle voorwerpen gemaakt: flessen, potten of jerrycans.
Folieblazen
Folieblazen - ook wel extrusierekblazen genoemd - is een zeer specifieke techniek voor de fabricage van folies. Uit de spuitkop van de extruder komt een buis met een heel dunne wand. Deze wordt met lucht opgeblazen, waardoor in een continu proces een enorme plastic ballon ontstaat. Als die afgekoeld is, wordt de folie opgerold en eventueel opengesneden tot bijvoorbeeld zakken. Producten die door middel van folieblazen worden gemaakt zijn plastic tassen, zakken en folies.
Schuimextrusie
Bij schuimextrusie wordt kunststof (XPS, (X)PE en weekgemaakt PVC) gemengd met blaasmiddel zodanig geëxtrudeerd, dat pas in of vlak na de spuitmond gasvorming optreedt. Op deze manier wordt o.a. schuimfolie met pentaan als blaasmiddel gemaakt. Geëxtrudeerd polystyreenschuim (XPS) wordt gemaakt door een fysisch blaasmiddel in een extruder in een hete gesmolten polymeer te mengen waardoor de massa na extrusie wordt opgeschuimd.
Voornamelijk HCFK’s en koolwaterstoffen (bijv. isobutaan) worden hierbij als blaasmiddelen gebruikt. XPS wordt slechts bij twee bedrijven gemaakt. Schuimextrusie wordt ook toegepast met al dan niet geëxtrudeerd polyetheen ((X)PE) en weekgemaakt PVC. Bij de verwerking van weekgemaakt PVC is de emissie (zonder afgasreiniging) van weekmaker met blaasmiddel ca. een factor 2 hoger dan zonder blaasmiddel.