Menguasai Extrusi Plastik: Proses, Bahan, dan Aplikasi Kunci

Selain cetak injeksi, ekstrusi plastik adalah salah satu proses manufaktur yang paling banyak digunakan untuk pembentukan plastik, dan yang paling banyak digunakan untuk termoplastik. Ini digunakan untuk membuat objek dengan profil kontinu seperti pipa, tabung, dan profil pintu.

Ekstrusi termoplastik dalam bentuknya saat ini telah ada selama hampir satu abad, tetapi tetap merupakan alat yang kuat untuk produksi volume tinggi bagian profil kontinu. Pelanggan bekerja dengan perusahaan ekstrusi plastik untuk membuat ekstrusi plastik kustom untuk bagian, biasanya dalam volume tinggi tetapi kadang — seperti dengan 3ERP — untuk produksi volume rendah.

Artikel ini membahas dasar-dasar ekstrusi plastik, termasuk bagaimana proses bekerja, jenis termoplastik apa yang dapat diekstrusi, produk apa yang dibuat dengan ekstrusi plastik, dan perbandingan ekstrusi plastik dengan ekstrusi aluminium.

Proses ekstrusi plastik

Untuk memahami proses ekstrusi plastik, berguna untuk mendapatkan gambaran tentang apa itu ekstruder dan cara kerjanya. Biasanya, ekstruder berisi bagian-bagian berikut:

• Sebuah hopper, tempat plastik mentah disimpan
• Sebuah feedthroat, tempat plastik masuk ke dalam barel dari hopper
• Sebuah barel yang dipanaskan, yang berisi sebuah bor yang didorong oleh motor bor yang memaksa bahan ke dalam feedpipe
• Sebuah breaker plate, dilengkapi dengan saringan untuk menyaring bahan dan mempertahankan tekanan
• Sebuah feedpipe, tempat bahan cair yang sekarang keluar dari barel dan dikirim ke mat
• Sebuah mat, yang membentuk bahan menjadi profil ekstrusi yang diinginkan
• Sebuah sistem pendingin terpisah, yang membantu ekstrusi mengeras merata

Proses ekstrusi plastik dimulai dengan mengisi hopper dengan bahan mentah padat dalam bentuk, misalnya, pelet atau flakes. Bahan dijatuhi melalui feedthroat dan ke dalam barel ekstruder.

Setelah bahan masuk ke dalam barel, mulai dipanaskan melalui tiga atau lebih zona panas. (Zona panas mungkin lebih dingin di dekat feedthroat dan lebih panas di dekat mat, untuk memungkinkan pelindahan bertahap.) Saat dipanaskan, bahan dituntun secara bersamaan menuju ujung mat barel oleh bor yang bergerak maju mundur, yang didorong oleh motor. Bor dan tekanan juga menghasilkan panas, sehingga zona panas itu sendiri tidak perlu sepanas suhu ekstrusi yang diperlukan.

Plastik cair keluar dari barel melalui saringan yang diperkuat oleh breaker plate. Saringan ini menghapus kontaminan dari bahan dan mempertahankan tekanan merata dalam barel. Bahan melewati feedpipe ke dalam mat khusus, yang telah diproses dengan lubang yang berbentuk seperti profil ekstrusi yang diinginkan untuk membuat ekstrusi plastik kustom.

Saat dipaksa melalui mat, bahan mengambil bentuk lubang mat, menyelesaikan proses ekstrusi. Setelah melewati mat sepenuhnya, profil ekstrusi didinginkan dalam air pendingin atau melalui sekelompok rol pendingin, sehingga mengeras.

Plastik ekstrusi

Ekstrusi plastik bekerja dengan sejumlah berbeda termoplastik. Bahan-bahan ini dipanaskan pada suhu cukup tinggi untuk melelehkan bahan tetapi tidak terlalu tinggi sehingga menyebabkan dekomposisi termal. Suhu ini berbeda dari satu plastik ekstrusi ke yang lain.

Plastik ekstrusi biasanya diumpankan ke dalam ekstruder dalam bentuk pelet plastik, mirip dengan yang digunakan untuk cetak injeksi. Bentuk lainnya termasuk serbuk, flakes, dan granule.

Plastik ekstrusi umum meliputi:

• Polythene (polietilena): Diekstrusi antara 400°C (densitas rendah) dan 600°C (densitas tinggi)
• Polystyrene: ~450°C
• Nylon: Antara 450°C dan 520°C
• Polypropylene: ~450°C
• PVC: Antara 350°C dan 380°C

Dalam kasus tertentu, plastik ekstrusi yang diinginkan mungkin merupakan elastomer atau termoet daripada termoplastik.

Aplikasi ekstrusi plastik

Perusahaan ekstrusi plastik dapat membuat berbagai bagian, asalkan bagian tersebut memiliki profil yang konsisten. Profil ekstrusi plastik ideal untuk tabung, profil pintu, bagian mobil, dan lainnya.

Pipa dan tabung

Pipa dan tabung plastik, terkadang terbuat dari PVC atau termoplastik yang disebutkan di atas, adalah aplikasi ekstrusi plastik umum karena memiliki profil silinder sederhana. Saluran air luar adalah satu contoh tabung ekstrusi.

Insulasi kabel

Banyak termoplastik memiliki insulasi listrik yang luar biasa dan stabilitas termal, sehingga cocok untuk insulasi kabel dan kawat ekstrusi dan pelapis. Perusahaan ekstrusi plastik juga dapat menggunakan fluoropolimer untuk tujuan ini.

Profil jendela dan pintu

Bingkai plastik pintu dan jendela sangat cocok untuk ekstrusi karena profil dan panjangnya yang kontinu. PVC adalah bahan populer untuk aplikasi ekstrusi plastik ini dan semua profil ekstrusi plastik terkait pemasangan rumah tangga.

Jendela selang

Selang jendela (shades) yang terdiri dari banyak selang identik dapat diekstrusi menggunakan termoplastik. Profilnya biasanya panjang pendek, kadang dengan satu sisi bundar. Polystyrene biasanya digunakan untuk selang venetian kayu tiruan.

Weatherstripping

Perusahaan ekstrusi plastik sering membuat produk weatherstripping — penahan angin, misalnya, yang profil ekstrusi plastiknya dirancang untuk cocok rapat dengan bingkai pintu dan jendela. Karet adalah bahan weatherstripping umum.

Wiper kaca depan dan squeegee

Wiper kaca depan mobil biasanya diekstrusi. Plastik ekstrusi mungkin merupakan bahan karet sintetik seperti ethylene propylene diene methylene, atau perusahaan ekstrusi plastik dapat melakukan co-extrusi karet sintetik dengan karet alami. Blade squeegee manual bekerja dengan cara yang mirip dengan wiper kaca depan.

Ekstrusi plastik vs ekstrusi aluminium

Selain termoplastik, memungkinkan untuk mengeksstrusi bagian aluminium dengan profil kontinu.

Keuntungan menggunakan aluminium untuk bagian ekstrusi meliputi kekuatan ringan, konduktivitas, dan daur ulang, dan aplikasi ekstrusi aluminium umum termasuk batang, tabung, kawat, pipa, pagar, jejak, bingkai, dan heatsink.

Berbeda dengan ekstrusi plastik, ekstrusi aluminium dapat panas atau dingin: ekstrusi panas berlangsung pada suhu antara 350°C dan 500°C, dan ekstrusi dingin berlangsung pada suhu ruang. Pelajari lebih lanjut tentang ekstrusi aluminium.

3ERP adalah salah satu dari sekelompok perusahaan yang menawarkan ekstrusi plastik kustom volume rendah. Sebagian besar perusahaan ekstrusi plastik tidak akan menerima pesanan kecil, tetapi 3ERP dan jaringan mitra kami dapat menaklankan kebutuhan prototyping dan produksi pendek Anda. Hubungi kami untuk penawaran gratis.