Твердые пластмассы превращаются в однородный расплав под действием давления и сдвига, а затем подаются на следующий процесс. Производство расплава включает смешивание добавок, таких как маточные смеси, смол и повторный-измельчение. Готовый расплав должен быть однородным по концентрации и температуре. Для экструзии вязкого полимера необходимо приложить достаточное давление.
Экструдер для пластика выполняет все вышеперечисленные процессы с помощью цилиндра со шнеком и каналом подачи. Пластиковые гранулы поступают в бочку через бункер на одном конце, а затем транспортируются шнеком на другой конец. Для поддержания достаточного давления глубина резьбы шнека уменьшается с увеличением расстояния от бункера. Внешний нагрев и внутреннее тепло, возникающее в результате трения между пластиком и винтом, размягчают и плавят пластик. Различные полимеры и области применения часто требуют разных технических характеристик экструдеров для пластмасс. Многие варианты включают выпускное отверстие, несколько отверстий подачи, специальные перемешивающие устройства вдоль шнека, охлаждение и нагрев расплава или отсутствие внешнего источника тепла (изолированный пластиковый экструдер), относительный размер зазора между шнеком и цилиндром и количество шнеков. Например, двухшнековый экструдер для пластика позволяет более тщательно перемешивать расплав по сравнению с одношнековым экструдером для пластика. Тандемная экструзия использует расплав, экструдированный из первого пластикового экструдера, в качестве сырья для второго пластикового экструдера, который обычно используется для производства экструдированного пенополиэтилена.
Характерными размерами экструдера для пластика DL являются диаметр шнека (D) и длина шнека (L) относительно диаметра DL/D (D) и соотношение (L/D). Пластиковые экструдеры обычно состоят как минимум из трех секций. Первая секция, расположенная рядом с бункером L/D, является секцией подачи. Его функция заключается в том, чтобы позволить материалу поступать в экструдер для пластика с относительно постоянной скоростью. Обычно в этой секции поддерживается относительно низкая температура во избежание засорения канала подачи. Вторая секция — секция сжатия, где образуется расплав и увеличивается давление. Переход от секции питания к секции сжатия может быть резким или постепенным (плавным). Последняя секция, секция дозирования, расположена сразу после выхода экструдера, и ее основная функция — обеспечить равномерный поток материала, выходящего из экструдера. В этом разделе требуется достаточное время пребывания, чтобы гарантировать однородность состава и температуры.
В хвостовой части цилиндра расплавленный пластик выходит из экструдера через фильеру идеальной формы, через которую проходит поток экструдированного расплава.
Еще одним важным компонентом является приводной механизм экструдера. Он контролирует скорость вращения шнека, которая определяет производительность экструдера. Требуемая мощность определяется вязкостью полимера (сопротивлением течению). Вязкость полимера зависит от температуры и скорости потока, уменьшаясь с увеличением температуры и силы сдвига. Экструдеры для пластика оснащены фильтрами для улавливания примесей. Во избежание простоев фильтры должны заменяться автоматически. Это особенно важно при переработке смол, содержащих примеси, например, вторичного сырья. Шнеки экструдера разделены на секции подачи, пластификации и плавления. Температуры варьируются в зависимости от параметров процесса обработки пластиковых частиц. Модели экструдеров доступны с диаметром шнеков 20, 36, 52, 65, 75, 95, 120 и 135 градусов. Частицы пластика нагреваются, и движение винта меняет их состояние. Существует множество типов экструдеров, в зависимости от конкретного применения. Производительность преобразователя частоты прямо пропорциональна диаметру шнека и дополнительно регулируется в зависимости от сырья.
