Przetwórstwo tworzyw sztucznych to wytwarzanie z nich różnych elementów. Dokonuje się tego wieloma metodami, zależnie od stosowanego materiału. W procesie tym może wystąpić tzw. efekt Barusa, który polega na pęcznieniu strugi uplastycznionego tworzywa, opuszczającego głowicę wytłaczarki. Aby wyeliminować to zjawisko, stosuje się na ogół urządzenia zwane kalibratorami.

Przebieg procesu przetwarzania tworzyw sztucznych

Linia technologiczna, która służy do przetwarzania tworzyw sztucznych, pozwala na przeprowadzenie wszystkich etapów tego procesu. Odpowiada ona za odpowiednie rozdrobnienie i obróbkę cieplną surowca. Specjalne wytłaczarki pozwalają na tworzenie nowych detali i profili. Sypki materiał, pod wpływem określonego ciśnienia oraz temperatury jest poddawany uplastycznieniu, a następnie dalszemu kształtowaniu.

Półpłynny surowiec jest na ogół wytłaczany, wydmuchiwany lub odlewany w formach. To na tym etapie może dojść do wystąpienia efektu Barusa. Spęcznienie powytłoczeniowe wiąże się z momentem opuszczania głowicy przez strugę tworzywa. W efekcie pole przekroju poprzecznego wytłoczonego kształtu jest większe od pola przekroju poprzecznego dyszy. 

Jak podkreślają specjaliści firmy Pol-Service, przed uformowaniem ostatecznego kształtu można dodać do surowca specjalne barwniki. Uzyskane elementy są chłodzone, co utrwala pożądany kształt.

Kalibracja – sposób na eliminację efektu Barusa

Maszyny do przetwórstwa tworzyw obejmują wiele elementów. Najważniejsze z nich to:

  • głowice,

  • kalibratory,

  • wytłaczarki.

Dla eliminacji efektu Barusa największe znaczenie mają dobrze dobrane kalibratory. Kalibracja jest procesem, który pozwala na utrwalenie pożądanej formy oraz wymiarów profilu. Dzięki niemu eliminuje się skutki spęcznienia powytłoczeniowego metodami mechanicznymi. Spęcznienie to jest efektem znacznego skoku naprężeń normalnych po wyjściu polimeru z ustnika. Jest ono charakterystyczne dla materiałów lepko-sprężystych. Spęcznienie uwarunkowane jest szybkością ścinania, temperaturą stopu polimerowego, a także cechami reologicznymi przetwarzanego tworzywa.

Na rynku można znaleźć różne kalibratory, wśród których najpopularniejsze są:

  • nadciśnieniowe – stosowane do kalibracji rur,

  • podciśnieniowe – wykorzystywane do kalibracji rur oraz węży,

  • kalibratory działające na zasadzie przeciągania – używane do kalibracji profili otwartych,

  • kalibratory działające na zasadzie walcowania - stosowane do kalibracji płyt.

Kalibrator odprowadza z wytłoczonego detalu maksymalną ilość ciepła, by jego powierzchnia zewnętrzna utwardziła się.