El plàstic extruït fa referència als materials termoplàstics que s'han fos i donat forma mitjançant el procés d'extrusió en perfils continus. Entendre què és el plàstic extruït comença per conèixer els materials que hi participen-els plàstics extruïts habituals inclouen polietilè (PE), polipropilè (PP), clorur de polivinil (PVC), acrilonitril butadiè estirè (ABS) i policarbonat (PC). Aquests materials es trien en funció de les seves propietats tèrmiques, resistència mecànica i aptitud per a la conformació contínua.
Entendre els materials termoplàstics en extrusió
El procés d'extrusió funciona exclusivament amb polímers-termoplàstics que s'estoven quan s'escalfen i es solidifiquen quan es refreden sense patir canvis químics. Aquesta transformació reversible els fa ideals per a l'extrusió, on els materials passen per barrils escalfats a temperatures que van des dels 400 graus F fins als 530 graus F.
Els termoplàstics difereixen fonamentalment dels plàstics termoestables, que pateixen reaccions químiques irreversibles durant el curat. Una vegada que un termoendurible s'endureix, no es pot tornar a fondre, per la qual cosa no és apte per a l'extrusió. Aquesta distinció explica què és el plàstic extruït des del punt de vista químic-només els termoplàstics amb propietats de fusió reversibles es poden formar contínuament mitjançant matrius.
Dins dels termoplàstics, els materials s'organitzen per la seva estructura molecular-ja sigui amorfa o cristal·lina. Els plàstics amorfs com el PVC i l'ABS tenen cadenes de polímers disposades aleatòriament, donant-los flexibilitat i resistència als impactes. Els plàstics cristal·lins com el polietilè i el polipropilè tenen estructures ordenades que proporcionen una resistència a la calor i una estabilitat química superiors.
Els tres nivells de materials plàstics extrusats
Plàstics de productes bàsics: els cavalls de batalla de la indústria
Els plàstics bàsics representen aproximadament el 90% de totes les aplicacions d'extrusió de plàstic a causa de la seva disponibilitat, facilitat de processament i rendibilitat-cost. El mercat mundial de plàstics extruïts, valorat en 177.470 milions de dòlars el 2024, depèn en gran mesura d'aquests materials versàtils.
Polietilè (PE)domina el segment de productes bàsics amb una quota de mercat del 35% només en extrusió de polietilè. Ve en diverses densitats:
El polietilè de baixa-densitat (LDPE) ofereix flexibilitat per a pel·lícules i bosses
El polietilè d'alta-densitat (HDPE) proporciona rigidesa a canonades i contenidors
El polietilè lineal de baixa-densitat (LLDPE) equilibra la força i la flexibilitat
La resistència química del PE i la baixa absorció d'humitat el fan especialment adequat per a sistemes de distribució d'aigua i aplicacions a l'aire lliure. La versatilitat del material explica per què els ingressos per extrusió de polietilè van assolir els 45.500 milions de dòlars el 2018 i es preveu que arribin als 68.510 milions de dòlars el 2030.
Clorur de polivinil (PVC)segueix sent el material més utilitzat en l'extrusió de plàstics, especialment en la construcció. El PVC rígid representa el 40% del mercat de la resina de PVC només en aplicacions de canonades. Les seves excel·lents propietats tèrmiques, la seva resistència als raigs UV i la seva rendibilitat-l'han convertit en l'estàndard per a marcs de finestres, estructures d'hivernacle i sistemes d'aigua municipals.
El domini del PVC prové de la seva flexibilitat de processament-els fabricants poden ajustar les formulacions amb diferents additius per aconseguir propietats rígides o flexibles. Aquesta adaptabilitat permet que un únic material base serveixi per a diverses aplicacions, des de canonades de drenatge rígides fins a aïllament de cable flexible.
Polipropilè (PP)combina la resistència química amb la tolerància a la calor, funcionant de manera fiable a temperatures de fins a 212 graus F. La indústria de l'automòbil utilitza àmpliament extrusions de PP per a carcasses de bateries i components interiors. El protagonisme creixent de PP es reflecteix en les projeccions del mercat que el mostren com el segment de-creixement més ràpid, impulsat per la seva reciclabilitat i aptitud per a aplicacions lleugeres.
Enginyeria-Plàstics de grau: rendiment especialitzat
Els plàstics d'enginyeria fan un pont entre els materials bàsics i els polímers{0}}d'alt rendiment. Estan dissenyats amb combinacions de propietats específiques que justifiquen el seu cost més elevat-normalment 2-4 vegades més cars que els plàstics bàsics.
Acrilonitril butadiè estirè (ABS)demostra una excel·lent resistència a l'impacte i estabilitat dimensional en intervals de temperatura des de -40 graus F fins a 176 graus F. Aquest rang tèrmic fa que l'ABS sigui adequat per a components d'automòbils i carcasses electròniques que han de funcionar en diferents condicions ambientals. La facilitat de mecanitzat i acabat superficial del material augmenta el seu atractiu en aplicacions que requereixen toleràncies estrictes.
Policarbonat (PC)ofereix unes relacions de força-a-pes i claredat òptica excepcionals, competint directament amb el vidre en moltes aplicacions. Amb una força d'impacte 200 vegades superior a la del vidre, el PC s'ha convertit en el material preferit per a envidres protectors, protectors de màquines i aplicacions d'il·luminació. La seva capacitat de mantenir les propietats a temperatures de fins a 270 graus F el fa valuós en aplicacions d'automoció i aeroespacial.
Niló (poliamida)Les variants proporcionen una resistència al desgast superior i coeficients de fricció baixos. Aquestes propietats fan que les extrusions de niló siguin ideals per a components mecànics com engranatges, coixinets i elements lliscants. Tanmateix, la naturalesa higroscòpica del niló-pot absorbir fins a un 2,5% del seu pes en humitat-requereix un assecat acurat abans de l'extrusió per evitar la formació i la degradació de bombolles.
Elastòmers termoplàstics (TPE)combina l'elasticitat del cautxú amb la processabilitat del plàstic. Aquesta característica única permet que el TPE substitueixi el cautxú termoestable tradicional en moltes aplicacions alhora que ofereix un processament i reciclabilitat més fàcils. Els TPE han aconseguit una quota de mercat important en segells d'automòbils, tubs mèdics i productes de consum que requereixen superfícies de tacte suau-.
Plàstics d'alt rendiment-: solucions d'entorn extrem
Els plàstics d'alt rendiment-representen menys del 5% de les aplicacions d'extrusió, però són crítics per a entorns exigents on els plàstics bàsics i d'enginyeria fallen.
Polieteretercetona (PEEK)suporta l'ús continuat a temperatures de fins a 480 graus F mentre manté les propietats mecàniques. Les indústries aeroespacials i de dispositius mèdics depenen del PEEK per a components que requereixen resistència a altes temperatures i biocompatibilitat. Les extrusions PEEK poden costar entre 50 i 100 vegades més que els plàstics bàsics, però cap alternativa no coincideix amb el seu rendiment en condicions extremes.
Politetrafluoroetilè (PTFE)proporciona una resistència química gairebé -universal i el coeficient de fricció més baix entre els materials sòlids. Aquestes propietats fan que el PTFE sigui essencial per a equips de processament químic i aplicacions d'alta -puresa. L'alt punt de fusió del material (620 graus F) requereix un equip d'extrusió especialitzat en lloc d'extrusores de cargol estàndard.
Marc de selecció de materials: associació dels plàstics a les aplicacions
La selecció del material adequat per a l'extrusió de plàstic implica avaluar cinc factors crítics que determinen tant el rendiment com la rendibilitat{0}}cost.
Requisits tèrmics Elecció del material de la unitat
L'exposició a la temperatura defineix el filtrat inicial del material. Cada termoplàstic té una temperatura de deflexió de calor (HDT)-el punt on comença a estovar-se sota càrrega. El PVC manté la rigidesa fins a 160 graus F, el que el fa adequat per a la majoria d'aplicacions de construcció. El llindar de 212 graus F del polipropilè cobreix els components de l'-capó de l'automòbil, mentre que la capacitat de 480 graus F del PEEK s'adreça als entorns dels motors a reacció.
El ciclisme tèrmic presenta reptes addicionals. Els materials que experimenten escalfament i refredament repetits necessiten coeficients d'expansió tèrmica que no causin un estrès excessiu. Aquesta consideració explica per què el PVC domina les instal·lacions de canonades-la seva taxa d'expansió tèrmica de 3,0 x 10⁻⁵ in/in/grau F coincideix molt amb la de molts materials de construcció.
Requisits de propietat mecànica
La resistència a la tracció, la resistència a l'impacte i la flexibilitat formen el triangle de rendiment mecànic. Aplicacions rígides com els components estructurals exigeixen una alta resistència a la tracció-La resistència a la tracció de 4.000 psi de HDPE el fa ideal per a perfils de càrrega-. Per contra, les aplicacions de tubs flexibles afavoreixen la menor resistència a la tracció del LDPE (1.400 psi) combinada amb un allargament superior al trencament (600%).
La resistència a l'impacte esdevé crítica en aplicacions que impliquen estrès físic potencial. La resistència a l'impacte Izod del policarbonat de 12-16 peus-lb/in supera l'ABS (7-8 ft-lb/in) i explica el seu ús en equips de protecció. Tanmateix, el menor cost de l'ABS i el processament més fàcil el fan preferible quan no es requereix una resistència extrema a l'impacte.
Consideracions sobre l'exposició química
Els gràfics de compatibilitat química guien la selecció del material quan els productes extrusats entren en contacte amb substàncies específiques. El PP demostra una excel·lent resistència als àcids, bases i dissolvents orgànics, cosa que el converteix en l'estàndard per a equips de laboratori i contenidors d'emmagatzematge de productes químics. El PVC resisteix la majoria dels àcids, però es degrada quan s'exposa a cetones i certs dissolvents clorats.
Factors ambientals com l'exposició als raigs UV requereixen additius estabilitzants. Les aplicacions a l'aire lliure normalment incorporen un 2-3% d'estabilitzadors UV a la resina base per evitar la fotodegradació. Sense aquests additius, la majoria dels termoplàstics groguenc i es tornen trencadissos després de mesos d'exposició a la llum solar.
Característiques del processament
L'índex de flux de fusió (MFI) indica la facilitat amb què flueix un material quan fos-valors més alts de l'IMF fan que un processament més fàcil, però sovint propietats mecàniques més baixes. Les resines d'extrusió-normalment tenen valors d'IMF entre 0,5 i 10 g/10 min. El MFI de 2-20 de LDPE el fa altament processable per a pel·lícules primes, mentre que el MFI de 0,2-1,0 d'HDPE s'adapta a aplicacions de parets gruixudes que requereixen la màxima resistència.
La sensibilitat a la humitat del material afecta la fiabilitat del procés. Els materials higroscòpics com el niló i el PET requereixen un pre-assecat fins a nivells d'humitat inferiors al 0,02 % per evitar la degradació i els defectes superficials. Els materials no-higroscòpics com el PE i el PP es poden processar sense assecar-se, reduint els costos de producció.
Cost-Saldo de rendiment
Els costos dels materials varien de manera espectacular-des de 0,50 $/lb per al PE de productes bàsics fins a 50 $-150 lb per al PEEK d'alt rendiment. Aquesta diferència de costos entre 100 i 300 vegades significa que l'enginyeria ha de justificar els materials de primera qualitat amb requisits de rendiment quantificables. Moltes aplicacions utilitzen amb èxit plàstics de productes bàsics modificats en lloc de graus d'enginyeria, aconseguint el 80% del rendiment al 25% del cost mitjançant la composició additiva.
Aplicacions comunes de plàstic extruït per material
Quan es pregunta per a què s'utilitza el plàstic extruït, la resposta abasta pràcticament totes les indústries. La selecció de materials varia dràsticament en funció dels requisits de l'aplicació, amb diferents polímers dominants sectors específics.
Infraestructura i Construcció
El domini del PVC en la construcció prové de múltiples factors més enllà del cost. Les seves propietats ignífugues-completen els codis de construcció sense additius addicionals. La baixa conductivitat tèrmica del material (0,14 W/m·K) proporciona un aïllament natural als marcs de les finestres, reduint els costos de calefacció i refrigeració. La producció global de canonades de PVC supera els 5 milions de tones anuals, amb diàmetres que van des de 0,5 polzades per a fontaneria fins a 60 polzades per a sistemes de clavegueram municipals.
Les canonades de polietilè serveixen diferents nínxols-HDPE de grau PE100 gestiona la distribució d'aigua a pressió amb pressions de treball de fins a 250 psi. La flexibilitat del material permet la instal·lació en tirades contínues més llargues amb menys juntes, reduint els punts de fuites i el temps d'instal·lació. El rendiment en temps fred distingeix el PE del PVC-mentre que el PVC es torna fràgil per sota dels 32 graus F, el PE manté la flexibilitat fins a -60 graus F.
Indústria de l'embalatge
Les pel·lícules i les làmines representen l'aplicació individual més gran de plàstics extruïts, que representen el 34% del mercat global de plàstics extrusats. La combinació del LDPE de flexibilitat, transparència i termosegellabilitat-el converteix en l'estàndard per a les pel·lícules d'envasat d'aliments. La tecnologia d'extrusió de co-crea pel·lícules de múltiples-capes que combinen diferents materials-capes exteriors de LDPE per a la resistència del segellat amb barreres interiors d'EVOH (alcohol etilè vinílic) per protegir l'oxigen.
La pel·lícula de polipropilè ofereix una claredat i propietats de barrera d'humitat superiors en comparació amb el PE, la qual cosa explica el seu ús en l'envasament d'aperitius i l'embolcall de tabac. El creixent sector del-comerç electrònic ha impulsat un creixement anual del 15-20% en les pel·lícules d'envasos protectors, especialment en les aplicacions d'embolcalls elàstics i de bombolles.
Aplicacions d'automoció
Les extrusions de plàstic d'automòbil combinen reducció de pes amb estalvi de costos. La substitució de 10 lliures de components metàl·lics per plàstic redueix el pes del vehicle en 8 lliures després de comptar amb el maquinari de muntatge, proporcionant millores en l'economia de combustible de 0,2-0,3 MPG. El PP domina les extrusions d'automoció amb aplicacions que inclouen:
Segells de portes i burletes (mescles TPE/PP)
Components de retall i tires decoratives (PP amb additius de color)
Cobertes i conductes d'arnès de filferro (PP per a la resistència a la flama)
Tubs de manipulació de fluids (PP per a la resistència química)
El canvi de la indústria de l'automòbil cap als vehicles elèctrics està impulsant un ús creixent d'extrusions de policarbonat per als components de la carcassa de la bateria, on les propietats d'aïllament elèctric i la resistència a l'impacte del material proporcionen funcions de seguretat crítiques.
Mèdica i Sanitària
Les extrusions de grau -medical han de complir els estrictes estàndards de biocompatibilitat definits per ISO 10993 i els requisits de classe VI de la USP. Els graus de polietilè i polipropilè formulats específicament per a ús mèdic dominen aquest sector, especialment per a dispositius d'un sol -ús com ara catèters, tubs IV i sistemes de gestió de fluids.
El mercat de tubs mèdics requereix una precisió dimensional-Toleràncies de gruix de paret de ±0,002 polzades són habituals per a aplicacions crítiques. Les línies d'extrusió que produeixen tubs mèdics incorporen sistemes de mesura en línia amb control automàtic de retroalimentació per mantenir aquestes especificacions durant les sèries de producció que durin dies o setmanes.
Requisits de processament de materials
Gestió del perfil de temperatura
Cada material requereix zones de temperatura específiques a tot el barril de l'extrusora. El processament de PVC demostra la naturalesa crítica del control de la temperatura-el material es processa de manera òptima entre 320 i 370 graus F, però les temperatures superiors als 390 graus F provoquen una degradació tèrmica que allibera àcid clorhídric. Aquesta finestra de processament estreta requereix sistemes de control PID precisos que mantenen temperatures dins de ± 5 graus F.
Les poliolefines com el PE i el PP toleren intervals de temperatura més amplis. HDPE processa entre 380 i 500 graus F, amb temperatures més altes que redueixen la viscositat per a un rendiment més ràpid. Tanmateix, temperatures excessives per sobre de 530 graus F inicien la degradació oxidativa fins i tot en presència d'estabilitzadors antioxidants.
Consideracions de disseny del cargol
Les extrusores d'un -cargol manegen la majoria d'extrusions termoplàstiques amb proporcions L:D (longitud i diàmetre) entre 24:1 i 32:1. Els materials cristal·lins com el PE i el PP prefereixen zones de transició més llargues (zones de compressió) que permeten una fusió gradual. Els materials amorfs com el PVC i l'ABS poden utilitzar zones de compressió més curtes, ja que no requereixen el rang de fusió estès necessari per trencar estructures cristal·lines.
Les extrusores de doble-cargol excel·lent en el processament de materials que requereixen una barreja intensa-de compostos farcits, materials reciclats amb contaminació o materials que necessiten una dispersió precisa d'additius. El disseny del cargol entrellaçat proporciona un transport de material positiu independentment de la viscositat del material, mentre que les extrusores d'un -cargol depenen de la fricció entre el material i la paret del canó. Aquesta diferència explica per què els sistemes de doble-cargol dominen les aplicacions de compostatge, mentre que els dissenys de-cargols simples segueixen sent més econòmics per a l'extrusió de perfils.
Disseny de matriu i flux de material
La geometria de la matriu ha de tenir en compte les propietats reològiques de cada material. Els materials d'alta-viscositat com el HDPE requereixen canals de flux més grans i pressions més altes (4.000-5.000 psi) per aconseguir un flux uniforme. Els materials de baixa-viscositat com el LDPE flueixen amb facilitat, però poden presentar una inflor de la matriu: l'extrudat s'expandeix un 10-30% més gran que l'obertura de la matriu a mesura que es relaxen les cadenes moleculars. Els dissenyadors de matrius compensen amb les obertures subdimensionades, tot i que els factors de compensació precisos requereixen proves empíriques per a cada material i condició de processament.
Additius i millora dels materials
Additius Funcionals Transformen Resines Base
Els termoplàstics purs poques vegades compleixen tots els requisits d'aplicació sense modificacions. Els paquets d'additius transformen els plàstics bàsics en materials especialitzats que costen entre un 20 i un 40% més, però ofereixen un rendiment significativament millorat.
Estabilitzadors UVprevenir la fotodegradació en aplicacions exteriors. Els estabilitzadors de llum d'amina impedida (HALS) són la classe més eficaç, normalment s'afegeixen al 0,5-2,0% en pes. Aquests additius funcionen eliminant els radicals lliures formats quan la radiació UV trenca els enllaços de polímers. Sense estabilització, la majoria dels termoplàstics groguencs i fràgils dins dels 6-12 mesos posteriors a l'exposició exterior.
Colorantsserveixen tant per a finalitats estètiques com funcionals. El diòxid de titani (pigment blanc) afegit a l'1-5% proporciona tant el color com l'opacitat UV. El negre de carboni amb una càrrega del 2-3% ofereix la màxima protecció UV alhora que crea el color negre comú en aplicacions exteriors com cobertes i tanques. Els colorants orgànics aconsegueixen colors vibrants, però generalment proporcionen menys protecció UV que els pigments inorgànics.
Retardants de flamapermetre que els plàstics compleixin els codis de seguretat contra incendis. Els retardants de flama bromats redueixen eficaçment la inflamabilitat a un 10-18% de càrrega, però s'enfronten a problemes mediambientals. Els sistemes alternatius que utilitzen hidròxid d'alumini o hidròxid de magnesi requereixen càrregues més altes (40-60%) però es consideren més respectuosos amb el medi ambient. Aquestes altes càrregues de farciment afecten significativament les propietats del flux del material i la resistència mecànica.
Modificadors de propietats
Modificadors d'impactemillora la duresa sense sacrificar la rigidesa. Els modificadors d'impacte elastomèrics com el cautxú d'etilè-propilè absorbeixen l'energia d'impacte, augmentant la resistència a l'impacte Izod en un 200-300%. L'augment de costos del 10-15% sovint es justifica per evitar fallades de camp en aplicacions exigents.
Ajudes de processamentmillora el flux de fusió i l'acabat superficial. Els lubricants externs com l'estearat de calci redueixen la fricció entre la fusió del polímer i les superfícies metàl·liques, permetent velocitats de producció més altes. Els lubricants interns milloren la mobilitat de la cadena molecular, reduint la viscositat de la fosa i el consum d'energia durant el processament.
Tendències emergents en materials plàstics extrusats
Contingut basat en bio-bio i reciclat
Les pressions de la sostenibilitat estan remodelant la selecció de materials. El polietilè fet amb bio-etanol (canya de sucre o blat de moro) ofereix propietats idèntiques al PE basat en petroli-a la vegada que redueix la petjada de carboni. Diversos proveïdors de resines ara ofereixen graus de baixa-en bio-a preus superiors del 20 al 40% per sobre del PE convencional.
El contingut post-reciclat per al consumidor (PCR) s'enfronta a reptes més importants. La contaminació d'usos anteriors afecta tant el processament com les propietats finals. Tanmateix, els avenços en la tecnologia de classificació i els additius compatibilitzants permeten ara la incorporació d'un 25-50% de contingut de PCR en moltes aplicacions no-crítiques. El requisit de contingut reciclat del 50% proposat al Canadà per als envasos per al 2030 està accelerant el desenvolupament de resines reciclades de grau d'extrusió.
Barreges de materials avançades
Els proveïdors de materials ofereixen cada cop més barreges dissenyades que combinen propietats complementàries. Les mescles de PP-EPDM (monòmer d'etilè propilè diè) ofereixen la resistència química del PP amb una resistència a l'impacte millorada a baixa-temperatura de l'EPDM. Aquestes combinacions permeten solucions d'un sol-material que substitueixen els conjunts de diversos-materials, simplificant el reciclatge al final-{-de vida útil.
Selecció de material a la pràctica
La pregunta "què és el plàstic extruït" esdevé pràctica quan es seleccionen materials per a aplicacions específiques. Penseu en una aplicació de marc de finestra per il·lustrar el procés de selecció. Els requisits inclouen:
Exposició UV a l'exterior
Interval de temperatura: -20 graus F a 140 graus F
Retenció del color blanc durant 20+ anys
Rigidesa estructural
Cost-efectiu per a la construcció residencial
El PVC emergeix com l'opció òptima perquè compleix tots els criteris amb el cost total més baix. La seva resistència als raigs UV inherent només requereix modestes addicions d'estabilitzador. El coeficient d'expansió tèrmica coincideix amb els materials de vidre, evitant la fallada del segell. La facilitat de processament manté els costos de fabricació competitius amb les alternatives d'alumini alhora que ofereix un aïllament tèrmic superior.
Ara considereu tubs mèdics per a la diàlisi de sang. Els requisits canvien dràsticament:
Biocompatibilitat (USP Classe VI)
Transparència per al seguiment visual
Flexibilitat per a la comoditat del pacient
Resistència química als agents de neteja
Ús-únic, sensible-al cost
El PVC de grau -medical apareix com el material estàndard, tot i que les preocupacions sobre la migració del plastificant han impulsat algunes aplicacions cap al poliuretà termoplàstic (TPU). L'elecció del material implica el compliment de la normativa tant com el rendiment tècnic-els materials establerts tenen dades de seguretat extenses que donen suport a l'autorització de la FDA, mentre que els nous materials requereixen anys de proves.
Preguntes freqüents
De què està fet el plàstic extruït?
El plàstic extruït està fet de polímers termoplàstics en forma de pellets o grànuls. Els materials base més comuns són el polietilè, el polipropilè i el PVC, encara que es poden extruir més de 20 termoplàstics diferents. Aquestes matèries primeres s'alimenten a extrusores escalfades on es fonen a 400-530 graus F abans de ser forçades a través de matrius amb forma. Additius com colorants, estabilitzadors UV i modificadors d'impacte sovint es barregen amb la resina base per aconseguir característiques de rendiment específiques.
Es pot utilitzar plàstic reciclat en extrusió?
El plàstic reciclat funciona bé en extrusió quan es classifica i es neteja correctament. La ferralla post-industrial (residus de fàbrica) normalment es reprocesa sense pèrdua de qualitat. El contingut reciclat post-consumidor requereix un maneig més acurat-eliminació d'humitat, filtració de contaminants i, sovint, barrejat amb resina verge. Moltes aplicacions utilitzen amb èxit un 25-50% de contingut reciclat amb una degradació mínima de les propietats. Les aplicacions d'alt valor com els dispositius mèdics i els articles en contacte amb aliments es mantenen en gran part limitades a materials verges a causa dels requisits reglamentaris.
Per què no es poden extruir tots els plàstics?
Només els termoplàstics es poden extruir perquè s'estoven de manera reversible quan s'escalfen. Els plàstics termoestables com les resines epoxi i fenòliques experimenten reaccions químiques durant el curat que creen enllaços creuats-permanents entre les molècules. Un cop curats, els termoestables no es poden tornar a fondre, cosa que els fa incompatibles amb els processos d'extrusió que depenen de l'escalfament, el flux i el material re-solidificant.
Com es comparen els costos dels materials entre diferents plàstics?
Els plàstics bàsics com el PE i el PP costen 0,50 $-1,50 $ per lliura en quantitats a granel. Els plàstics d'enginyeria com l'ABS i el niló oscil·len entre els 1,50 $-4,00 per lliura. Els plàstics-d'alt rendiment com el PEEK costen entre 50 i 150 dòlars per lliura. Aquestes diferències de preu fan que l'ús d'un material de primera qualitat s'ha de justificar per requisits de rendiment específics: el cost del material afecta directament l'economia del producte, especialment en aplicacions de gran volum.
Què determina si un material pot utilitzar-se a l'aire lliure?
La resistència UV és el factor principal per a la durabilitat a l'aire lliure. Els materials necessiten una resistència UV inherent (com l'acrílic) o additius estabilitzadors UV. El segon factor és el cicle tèrmic-els materials han de suportar l'expansió i la contracció mitjançant els canvis de temperatura estacionals sense esquerdar-se ni deformar-se. En tercer lloc, la resistència a la humitat evita la degradació per la pluja i la humitat. El PVC, el polietilè i el polipropilè amb una estabilització UV adequada ofereixen un excel·lent rendiment a l'aire lliure a un cost raonable.
La diversitat de materials disponibles per a l'extrusió de plàstic reflecteix la versatilitat de la tecnologia. Des de polietilè de productes bàsics a 0,50 dòlars per lliura que serveixen sistemes de distribució d'aigua fins a PEEK especialitzat a 150 dòlars per lliura que permeten aplicacions aeroespacials, la selecció de materials segueix sent una decisió d'enginyeria crucial. Entendre què és el plàstic extruït pel que fa a la composició del material, les propietats i els requisits de processament permeten opcions òptimes que equilibrin el rendiment amb l'economia. El desenvolupament constant d'alternatives basades en bio-i tecnologies de reciclatge millorades continua ampliant les possibilitats alhora que s'aborden les preocupacions mediambientals.