Pag-extrude ng Profile at Pag-blow ng Film

Ang nozzle ng 3D printer ay isang extrusion die, at umu-swell ito na parang isang die. Ito ang pinakamalinaw na demonstrasyon na available sa bench. Painitin ang hot end hanggang sa printing temperature habang malayo ang nozzle sa bed, at dahan-dahang mag-extrude sa hangin. Saluhin ang strand, hayaang lumamig, at sukatin ito gamit ang micrometer. Ito ay **mas malaki kaysa sa nozzle**. Ang 0.4 mm na nozzle ay karaniwang nagbibigay ng libreng strand na 0.45 hanggang 0.55 mm, depende sa polymer at temperatura. Gawin ito para sa PLA, PETG at ABS at i-tabulate ang swell ratio para sa bawat isa. Pagkatapos, baguhin ang mga kondisyon at panoorin ang paggalaw ng ratio: - **Mag-extrude nang mas mabilis.** Tumataas ang swell, dahil mas matindi ang pagkakaunat ng mga chain sa die at mas malakas silang bumabalik. - **Mag-extrude nang mas mainit.** Bumababa ang swell, dahil may oras ang mga chain na mag-relax bago sila tumigas. Ngayon, kanselahin ito. Mag-extrude sa hangin at, gamit ang tweezers, hilahin palayo ang strand nang mas mabilis kaysa sa paglabas nito. Sukatin muli: mas manipis ang strand kaysa sa nozzle. Iyan ang **draw-down**, at sa totoong linya, ginagawa ito ng haul-off nang eksakto sa kontroladong bilis. Ang dalawang epektong ito, na magkasalungat, ang buong sakop ng profile extrusion control. Naglalagay ang Step 4 ng mga numero sa kombinasyon.

Ngayon gumawa ng hugis na seksyon sa halip na bilog. Kailangan mo ng maliit na die: isang plato na may puwang o krus na hiwa sa gitna, nakakabit kung saan lumalabas ang strand. Ang pinakamurang gumaganang bersyon ay isang **die plate para sa printer nozzle**: isang manipis na plato ng brass o aluminyo, binutas at inayos gamit ang file na may 2 mm na puwang, hawak ng isang milimetro sa ibaba ng nozzle sa isang clamp upang mapilitang dumaan dito ang extrudate. Magaspang, mainit at maselan, ngunit ipinapakita nito ang dalawang bagay na mahalaga. **Ang land.** Ang parallel na bahagi ng die, pagkatapos ng taper. Ang maikling land ay nagbibigay ng mas maraming pamamaga at mas magaspang na ibabaw; ang mas mahabang land ay nagpapahintulot sa mga chain na mag-relax sa loob ng die at nagbibigay ng mas matatag at mas tumpak na seksyon. Gumawa ng dalawang plato, isa na may 1 mm na land at isa na may 4 mm, at ihambing ang extrudate. **Hindi pantay na daloy.** Mag-extrude sa pamamagitan ng puwang na mas malapad sa isang dulo. Mas mabilis lumabas ang melt kung saan mas bukas ang die, kaya ang profile ay yumuyuko patungo sa mabagal na bahagi habang lumalabas. Ginagawa ito ng bawat asymmetric na profile, at ang totoong die ay ginagawa na may sadyang hindi pantay na haba ng land upang balansehin ang daloy — kaya ang extrusion die ay manu-manong inaayos sa makina at hindi natatapos sa CAD na yugto. Palamigin ang extrudate gaya ng ginagawa ng totoong linya: patakbuhin ito sa mababaw na tray ng tubig ilang sentimetro mula sa die. Tandaan na ang sobrang bilis na paglamig ay nagpapatigas sa labas habang lumiliit pa ang loob, at ang seksyon ay yumuyuko. Tinunaw na polymer sa 200–260 °C, mainit na brass na plato at tubig na magkalapit. Face shield, guwantes, matatag na clamp, at huwag kailanman habulin ang bumabagsak na mainit na strand gamit ang mga kamay.

Ang blown film ay extrusion na may mataas na stretch: lumalabas ang natunaw na melt sa annular die bilang manipis na tubo, pinapalobo ito ng hangin hanggang ilang beses ang diameter nito habang hinihila ito pataas ng nip nang maraming beses na mas mabilis kaysa sa paglabas nito. Nagyeyelo ito sa ere, nakaunat sa dalawang direksyon nang sabay. Hindi ka makakagawa ng blown film sa bench, ngunit maaari mong gawin ang *property* na mayroon ito at patunayan kung bakit mahalaga ito, na siyang bahaging dapat malaman. Kumuha ng carrier bag o isang piraso ng packaging film. Gupitin ang dalawang strip, isa sa direksyon ng roll at isa na pahalang dito. Karaniwang halata ang direksyon ng roll mula sa fold lines o mula sa anumang print. Punitin ang dalawa gamit ang kamay. Ang isa ay napupunit nang malinis at madali sa tuwid na linya; ang isa naman ay lumalaban at lumilihis. Pagkatapos, hilahin ang dalawa hanggang masira gamit ang spring scale at itala ang puwersa. Ang pagkakaibang iyon ay **orientation**: mas nakahanay ang mga chain sa isang direksyon kaysa sa iba, kaya malakas ang film sa kahabaan nila at nahahati ito sa pagitan nila. Ang bag na magandang napupunit sa haba nito at hindi sa pahalang ay bag na hindi balanse ang blow-up ratio at draw-down nito. Ngayon, gawin ang parehong test sa isang piraso ng **cast** film, tulad ng cling film, o isang sheet na pinutol mula sa stock ng vacuum-forming rung. Mas pantay ang kilos nito sa parehong direksyon, at mas mahina rin ito. Iyon ang trade-off: ang orientation ay nagbibigay ng lakas sa direksyong inoorient mo, at kinukuha ito mula sa kabilang direksyon. Tandaan ang resultang iyon. Dadalhin ito ng susunod na rung nang mas malayo at gagawing bote.

**Pagkilala sa pinagmulan, sinabi nang tapat.** Walang iisang patent na inaangkin para sa hakbang na ito. Ang screw extrusion ng plastik ay umunlad mula sa industriya ng goma noong ika-19 na siglo at lubusang naitatag noong 1930s, at hawak na ng katalogo ang lead pipe extrusion bilang ninuno nito sa metal-working. Dose-dosenang aplikasyon ng patent ang sumasaklaw sa partikular na mga die, screw at die-swell compensation; wala sa mga ito ang *ang* patent ng extrusion, at ang pag-angkin ng isa ay mag-iimbento ng kaayusang wala sa kasaysayan. **Ano ang ginagawa nito para sa ekonomiya.** Ang extrusion ang pinakamurang paraan upang gawing kapaki-pakinabang na hugis ang polymer, dahil tuloy-tuloy na tumatakbo ang kagamitan at ang gastos nito ay hinahati sa haba sa halip na sa bawat piyesa. Kaya ang pinakamurang plastik na bagay sa mundo, tulad ng pelikula, supot, tubo, at profile, ay ini-extrude, at kaya ang maliit na molded na piyesa ay maaaring magkahalaga ng higit kaysa sa isang metrong extruded section na sampung beses ang bigat. **Ang oryentasyon ang ideyang dadalhin pasulong.** Ang lahat ng nasa likod ng die sa linya ng pelikula o hibla ay naroon upang iunat ang polymer habang tumitigas ito, dahil ang pag-uunat ay nagpapahanay ng mga chain, at ang mga nakahanay na chain ay mas matibay nang malaki. Ang susunod na hakbang ay ang parehong prinsipyo, ginawa nang sinadya sa dalawang direksyon, upang makagawa ng bote na kayang humawak ng limang bar. **Tapat na mga limitasyon.** Ang extrusion ay gumagawa lamang ng pare-parehong seksyon at wala nang iba; anumang pagkakaiba-iba sa haba ay kailangang idagdag pagkatapos. Mas maluwag ang tolerance kaysa sa molding, at nagbabago ito kasabay ng bilis ng linya, temperatura ng melt, at paglamig. Hindi makalkula nang may kapaki-pakinabang na katumpakan ang die swell para sa totoong compound, kaya ang mga die ay pinuputol, pinapatakbo, sinusukat, at muling pinuputol; ang gawaing bench sa hakbang 2 ay maliit at tapat na bersyon ng mismong loop na ito. At hindi pinapatawad ng proseso ang basang feedstock: ang mga hygroscopic na polymer ay kailangang patuyuin, kung hindi ay magiging singaw ang tubig sa die at lalabas ang extrudate na may bula at guhit.