Ekstrudimi i masave plastike Extrude technology of plastic masses Beng. Bahri Fetahi

1. Lënda : Materialet Bashkohore Inxhinjerike
Tema: Ekstrudimi I Masave Plastike

2. 1.0 HYRJE
1.1 Historiku
Lënda e parë plastike masive është paraqitë në vitin
1910 në formë të duroplastit fenolik, të njohur me
emrin “bakelit”.
Në vitin 1926 filloi prodhimi i duroplastit në formë
kokrrizash.
Diku nga viti 1930 filloi paraqitja e termoplasteve.
Pas luftës së dytë botërore masat plastike përjetuan
lulëzim të paparë.
Zhvillimi dhe rritja e tyre shkoi në llogari të
zëvendësimit të materialeve klasike.
Koha e tanishme dhe veçanërisht e ardhmja do të jenë
gadi të paparamenduara pa këto prodhime njerëzore.

3. 2.0 MASAT PLASTIKE (POLIMERET)
Polimeri (polymer) është një molekulë e madhe
(makromolekulë) e përbërë nga njësitë strukturore të
përsëritura. Këto subnjësi janë të lidhura në mënyrë tipike
lidhje kimike kovalente.
Në kimin polimerike, njësia strukturore është një bllok
ndërtimi i një zinxhiri polimeri.
Molekulat përbërëse nga të cilat janë formuar
makromolekulat quhen monomeros (mono=e vetme,
meros=pjesë).

4. 2.1 Ndarja e polimereve
Sipas prodhimit:
Prodhime artificiale
Prodhime sintetike
Prodhimet artificiale fitohen kryesisht me procese
kimiko-fizike dhe fiziko-mekanike në materialet
natyrore.
Prodhimet sintetike janë materiale artificiale të cilat
formohen me sinteza kimike gjatë së cilës përbërja
kimike, struktura dhe vetitë e materialit të fituar
dukshëm ndryshojnë dhe dallojnë prej përbërjes
kimike.

5. Materialet polimere sipas prejardhjes mundë të jenë:
NATYRALE (psh., kauçuku natyral)
SINTETIKE (psh., goma sintetike, bakeliti, najloni, PVC,
polietileni, polipropileni, silikoni).
Materialet artificiale sipas përbërjes kimike mund të
ndahen në :
Joorganike (qelqi, porcelani etj.) dhe
Organike (bakeliti, PVC, pleksiglasi, polietileni,
polistiroli, celofani, celuloidi etj.)

6. Sipas vetive termike ndahen në dy grupe;
Termoplaste (Plastomere) dhe
Duroplaste (Duromere)
Termoplastet janë materiale të cilat në gjendje të nxehtë
zbuten, bëhen plastike dhe munden lehtë të
përpunohen. Pas ftohjes, forcohen dhe bëhen të ngurta.
Gjatë nxehjes së serishme përsëri zbuten. Ky proces
mund të përsëritet shumë herë dhe masa kimikisht të
mos ndryshoj.
Fig.1.1 Vargjet polimere të termoplasteve

7. Duroplastet (masat termoreaktive), janë masa plastike,
të cilat gjatë nxehjes kimikisht ndryshojnë, zbuten dhe
mund të formësohen.
Pastaj, për dallim nga termoplastet me nxehjen e dytë
fillojnë reaksionet kimike (termoreaktiviteti) të cilat
lidhen kimikisht në mes veti dhe formohet rrjeta
gjigante hapësinore, dhe bëhen të patretshme në
bazat organike.
Fig. 1.2. Rrjeta hapsinore e duroplasteve

8. Sipas vetive fiziko-mekanike, në bazë të standardit
DIN-7731 masat plastike ndahen në:
1. Plastomere (materiale plastike: termoplastet dhe
duroplastet)
2.Elastomere (kauçukut, silikoni ose tipe të tjera
produktesh makromolekulare)
3. Fluidoplaste (ngjitësat, llaqet)
4. Fibra (sintetike dhe gjysëm sintetike).

9. Elastomeret kanë lidhje reciproke të dobët të
makromolekulave dhe gjithherë janë amorfe.
Në temperaturë normale janë elastike (ngjashëm më
gomën). Deri në gjendje plastike nuk mund ti sjellim as
me nxehje .
Këtu bëjnë pjesë psh., kauçuku natyral (NR), polivinili
kloridi i butë (PVC), poliuretani (PUR), silikoni (SIR) etj.
Struktura e Elastomereve

10. 2.2 Vetitë e masave plastike
Masat plastike kanë një varg vetish, të cilat
materialet klasike, p.sh, jometalet, nuk i kanë.
Vetitë e mira
- dendësia e vogël 0.92 – 1.9 g /cm3
- veti të mira izoluese elektrike,
- përçueshmëri e vogël e nxehtësisë
- qëndrueshmëri të mirë ndaj ndryshkut
- nuk kanë ndikim të dëmshëm fiziologjik
- përpunohen me lehtësi
- mund të ngjyrosën lehtë në brendi dhe sipërfaqësisht.
- çmimi i kushtimit i ultë

11. Vetitë negative të masave plastike në krahasim me
metalet janë:
- rezistencë të vogël ndaj temperaturës,
- ngurtësia e vogël në shumicën e rasteve,
- bymim të madhe në temperaturë,
- janë të ndezshme.

12. 2.3 Përdorimi i masave plastike
Masat plastike përdoren :
- për prodhimin e artikujve të konsumit të gjerë, siç
janë: pajisjet për vizatim dhe shkrim, shishet, paisje
kimike dhe farmaceutike.
- Për prodhimin e pajisjeve të automjeteve,
aeroplanëve, hekurudhës dhe anijeve.
- Për punimin e aparateve teknike, makinave dhe
pajisjeve, siç janë: pompat, ventilatorët, dhëmbëzorët,
kushinetat, gypat, presat, vinçat.
- Për materiale izoluese elektrike dhe termike.
- Për prodhimin e elementeve të ndryshme, si: elemente
të ndërtimtarisë, dyer, dritare etj.

13. 2.4 Përfitimi i masave plastike
Përfitimi i masave plastike sipas prejardhjes mund të jet:
♦ Minerale:
Karboni, nafta, gazi tokësor, katrani, acetileni, benzini,
etileni, acetoni, acidi klorhidrik, klori, fenoli, urea, etj.
♦ Organike:
- bimore: druri (kauçuku natyral), celuloza etj.
- shtazore: qumështi, kazeina, albuminat etj.

14. Llojet e prodhimeve finale dhe gjysëmfinale të cilat
fitohen prej naftës së papërpunuar

15. Llojet e prodhimeve finale dhe gjysëmfinale të cilat
fitohen prej nxehjes se thëngjilit Destilim i thatë:

16. Llojet e prodhimeve nga lënda bimore:

17. 2.5 Struktura e materialeve polimere
Polimeri është një molekulë e madhe e përbërë nga
njësitë strukturore të përsëritura.

18. 2.6 Llojet e monomereve

19. 2.7 Makromolekulat e disa polimereve

21. 2.8 Struktura molekulare (kimike) e polimereve

22. 2.9 Struktura mbimolekulare (fizike) e polimerive

23. 2.10 Llojet e lidheve polimere
a) Lidhjet primare (kimike): lidhja e mereve në
zinxhirin makromolekularë.
b) Lidhjet sekondare ( fizike): lidhja ndërmjet
zinxhirëve makromolekularë.

24. 2.11 Shënimi i materialeve polimere sintetike
Homopolimeri është një polimer i përbërë nga një lloj i
njësisë së përsëritur.
Poli -vendoset Kopolimeri ose heteropolimeri kur janë
nga dy (ose më shumë) lloje të monomereve.
Shembull:
Kopolimeri ABS (Acrylonitrile/Butadiene/Styrene),

25. 2.12 Materiet shtesë në materialet polimere
Materialet plastike përmbajn materie shtesë si:
- stabilizator,
- mbushësa,
- zbutës dhe
- pigmente ( për ngjyrosje).
Stabilizatorët - janë substanca, të cilat u sigurojnë
qëndrueshmëri nga faktorët e jashtëm siq janë:
temperatura, rrezatimi i dukshëm ose ultraviolet etj.

26. Mbushësit - shtihen me qëllim të arritjes së vetive të
dëshiruara të plastikës:
Përmirësim të vetive mekanike, përçueshmërisë termike
ose elektrike, rezistencën ndaj konsumit etj.
Mbushësit mund të jenë:
-Pluhur- metalik, grafit, blozë, druri, guri si dhe rërë
kuarci,
- Fije- metalike, qelqi, azbesti, dhe
- Rrjeta metalike, pëlhura etj.

27. Zbutësit – Si zbutës kryesisht përdoren thartirat
organike, amoniaku, alkooli etj.
Pigmentet - shtohen me qëllim që prodhimi të merr
ngjyrën e caktuar dhe nuk ndikojnë në vetitë fizike.

28. 2.13 Termoplastet me të njohura
2.13.1 POLIETILENI-PE
Pesha specifike: LDPE- i butë (0,91-0,94 kg/dm3) dhe
HDPE- i fortë (0,94-0,98 kg/dm3)
HDPE-(high-density polyethylene) , LDPE- (low-density
polyethylene)

29. 2.13.2 POLIPROPILENI-PP
Pesha specifike: (0,9-0,91 kg/dm3)

30. 2.13.3 POLIVINIL KLORIDI-PVC
Pesha specifike: (1,1-1,3 kg/dm3)

31. 2.13.4 POLISTIRENI-PS
Pesha specifike: (1,0-1,1 kg/dm3)

32. 2.13.5 AKRILONITRIL BUTADIEN STIREN-ABS
Pesha specifike: (1,02-1,2 kg/dm3)

33. 2.13.6 POLIAMIDET-PA
Pesha specifike (1,02-1,15 kg/dm3)
2.13.7 POLIACETALET-POM
(polioksimetilen)
Pesha specifike (1,41-1,42 kg/dm3)

34. 2.13.8 POLIKARBONATI-PC
Pesha specifike (1,2 kg/dm3)

35. 3.0 EKSTRUDIMI
Ekstrudimi është proqes i pandërprerë i përpunimit
të masave plastike. Lëndë e parë plastike, hidhet në
cilindër të makinës, brenda cilindrit lënda përzihet,
ngrohet, shkrihet dhe homogjenizohet nën veprimin e
nxehtësisë dhe të rrotullimeve të vazhdueshme të një
apo dy kërmilla, transportohet duke kaluar ndërmjet
kërmillit dhe cilindrit dhe në fund në veglën e makinës,
merr formën e dëshiruar. Kjo makinë quhet ekstruder

36. Fig. 3.1 Skema e ekstrudimit: 1- rezervuari, 2-cilindri,
3-boshti kërmillor, 4-nxehësi, 5-vegla

37. Pjesa kryesore e ekstruderit është kërmilli, i cili është i
vendosur paralel me aksin e cilindrit.
Forma dhe dimensionet e kërmillit varen nga lloji i
materialit që përpunohet, gjegjsisht nga karakteristikat
e polimerit.
Boshti kërmillor ndahet në disa zona :
1. Zona hyrëse-fillon nga hyrja për furnizim dhe ka për
detyrë të transportojë materialin deri në zonën tjetër.
2. Zona e zbutjes - ka për detyrë që masën plastike ta
bëjë të shkrishme dhe t’a përcjellë në zonën tjetër në
gjendje të homogjenizuar pa prezencë të ajrit.
3. Zona e ndrydhjes – kjo zonë e ndrydh dhe e shtyen
masën drejt kokës së ekstruderit.

38. Ekstruderi mund të jet me një ose dy Kërmilla dhe
raporti L : D
L- gjatsia e kermillit
D- diametri I kermillit
Kapaciteti në orë i ekstruderit llogaritet sipas formulës :
K = Gs∙ D2 ∙ T ∙ n ∙ 60 (gr/h)
ku janë:
Gs –pesha specifike e masës plastike
D – diametri i kërmillit në cm
T – thellësia e ecjes në cm
n – numri i rrotullimit në minutë

39. Pjeset e ekstruderit
Fig.3.2-Prodhime të ndryshme me anë të ekstruderit
Ekstruderi përdoret edhe në industritë e tjera, siç janë
p.sh. brumrat ushqimore, industria e sapuneve, e
porcelanit ose e metaleve.

40. Fig.3.2 ekstruderi

41. Fig.3.3-Disa tipe profilesh

42. 3.1 Ekstrudimi i gypave dhe profileve
Për prodhimin e gypave dhe profileve më së shumti
përdoren materialet nga PVC (polivinilkloridi), PE
(polietileni me dendësi të vogël dhe të madhe), PP
(polipropileni), më rrallë PA (poliamidi), PMMA
(polimetilmetakrilati), PC (polikarbonati) etj.
Fig.3.8 -Skica e aparaturës për prodhimin e gypave

43. 3.1.2 Vegla për dhënjen e formës së gypit
Fig.3.9 Vegla për dhënjen e formës së gypit

44. 3.1.3 Elementet themelore të ekstruderit për
prodhimin e gypave

45. Ekstruderi dykërmillor
Lëndët e para:
-PVC i fortë
-PVC i butë
-PVC pluhur

46. Ekstruderi me një kërmill
Lëndët e para:
-Polietileni (me dendësi të vogël)
-Polietileni ( d. të m.)
-Polipropileni
-Poliamidi

47. KUSHTET MESATARE PËR EKSTRUDIMIN E GYPAVE DHE
PROFILEVE

48. 3.1.4 Kalibrimi i gypave
Gypi i ekstruduar, nuk e ka të saktë prerjen tërthore
në dalje nga vegla. Menjëherë pas daljes së materialit
plastik nga gryka vie deri te zgjerimi i materialit.
Ka mundësi të paraqitjes edhe të dukurisë së kundërt,
gjegj. prerja tërthore gjatë daljes nga gryka të zvoglohet.
Fig.3.10- Principi i kalibrimit me ajër

49. Fig.3.11-Skica e kalibruesit me piston

50. 3.1.5 Ekstrudimi i gypave të brinjëzuar
Gypat e brinjëzuar më së shumti prodhohen nga PVC e
fortë, PE dhe PP, etj.
Keta gypa gjithnjë e më shumë po përdoren në
punimet nën tokë.
Rrotullimi rrethor i zingjirëve me veglat në formë të
gjysëmunazave të cilat gjatë hyrjes në vegël puthiten
njëra mbi tjetrën dhe ashtu në ecje bëjnë kalibrimin.

51. Fig.3.12-Skema e punimit të gypave të brinjëzuar

53. Fig.3.13-Gypat e brinjëzuar

54. 3.2 Metoda e ekstrudim-fryrjes
3.2.1 Prodhimi i fletëve të holla (folive) me fryrje
Kjo metodë pune shërben për prodhimin e fletëve të
holla pa ndërprerje, të cilat në përgjithësi shërbejnë për
nevoja të ndryshme.
Proqesi i punës qëndron në prodhimin e një gypi të
hollë, i cili , pasi të çahet për së gjati, jep një fletë. Për
prodhimin e këtij lloji të fletëve vihen në përdorim
ekstruderët, që janë të paisur me një kokë të veçantë, e
cila siguron nxjerrjen e gypit.
Fletët që prodhohen me këtë metodë pune, zakonisht
kanë një trashësi ndërmjet 0,01 deri 0,2 mm.

55. Fig.3.14-Prodhimi i fletëve me metodën e ekstrudim –fryrjes

56. Fig.3.15- Ekstrudim-fryerja

57. Për prodhimin e fletëve me fryrje, zakonisht përdoren
ekstruderët me një kërmill të madhësisë 45 deri 250
mm e më tepër.
Fig.3.16 Prodhimi I nje produkti nga një balon e madhe

58. Fig.3.17 Linja prodhuese

59. Temperaturat orientuese për ekstrudimin e fletëve
(me fryrje)

60. Fig.3.18 Disa produkte të përfituara me ekstrudim fryrje

61. 4.0 EKSTRUDERËT
Ekstruderët punojnë me një cikël të vazhdueshëm
Pjesët përbërëse të një ekstruderi ndahen në:
a – Pjesët kryesore të makinës
b – Pajisje ndihmëse
4.1 Pjesët kryesore të ekstruderit
Pjesët kryesore janë: bazamenti, elektromotori me
grupin e dhëmbëzoreve, cilindri i ekstrudimit, boshti
kërmillor, koka, filiera.

62. Fig. 4.1 Pjesët kryesore të ekstruderit

63. Fig. 4.2 Skica e ekstruderit njëboshtore dhe elementet e tij: 1-Motori; 2-
Pulexhoja; 3-Reduktori; 4-Kushineta aksiale; 5-Pompa e vajit; 6-
Mbështetësi i cilindrit; 7-Cilindri; 8-Boshti kërmillor; 9-Mbështjellësi I
cilindrit; 10-Lidhësja; 11-Furnizuesi me rrymë i veglës; 12- Pajisja
ftohëse; 13 - Bazamenti i ekstruderit; 14-Pajisja vakuumuese; 15-Pajisja
komanduese

64. 4.1.1 Bazamenti
Shërben për mbajtjen e të gjitha pjesëve të makinës.
4.1.2. Njësia për ngasja të ekstruderit (reparti i
ekstruderit)
Funksionin e makinës ngasëse të ekstruderit,
zakonisht e kryen elektromotori. Për të rrotulluar
boshtin kërmillor përdoren elektromotorë me rregullim
kontinual të numrit të rrotullimeve.

65. 4.1.4. Boshti i ekstruderit (boshti kërmillor)
Boshti kërmillor i ekstruderit është elementi kryesor i
ekstruderit.
Forma, dimensionet dhe materiali i boshtit zgjedhet në
varësi të shumë faktorve. Nga kjo rrjedh se nuk ka
ndonjë bosht universal.
Boshti mund të ndahet në tri zona kryesore:
I-zona e hyrjes (zona e furnizimit);
II-zona e shkrirjes së masës (plastifikimi),
III-zona e shtypjes (ndrydhjes) - metering zona

66. Fig. 4.3 Pozita e boshteve kërmillore te ekstruderi dyboshtor
dhe zonat e boshteve

67. Fig.4.4. Boshti i ekstruderit
Fig. 4.5 Format e ndryshme të majës së boshtit kërmillor

68. Fig. 4.6 Tipet e boshtit kërmillor: I – me një hap; II- në zonën
hyrëse me një hap, e pastaj me dy hape; III – me dy hape.
Hapësira në mes kermillit dhe cilindrit sillet nga
0.8 mm deri 0.6 mm
Boshtet me pjerrësi të njëjtë në tërë boshtin, kanë
gjerësinë e hapit prej 0.8 D -1.8D.
Tek boshtet me pjerrësi që zvogëlohet, gjerësia e
hapit mund të zvogëlohet nga 2.1D në 0.8D e më
pak

69. Fig. 4.7 Skema e tre boshetve për fryrjen e foljeve nga
polipropileni (PE) dhe polietilenit me dendësi të vogël (PP).

70. 4.1.5. Hinka për furnizim dhe dozim
Hinka përdoret për furnizim të nevojshëm të
ekstruderit me lëndë të parë.
Mbushja e hinkes mund të bëhet në mënyrë automatike
por në rezervarë montohen dy sonda të cilat shërbejnë
për kyçje dhe ç’kyqje të elevatorit
Te rezervarët montohen edhe pllaka magnetike me
qëllim të evitimit të pjesëve metalike.
Fig. 4.9 . Mbushja e hinkës së ekstruderit

71. 4.1.6. Vegla e ekstruderit (koka e ekstruderit)
Koka e ekstruderit ka këto pjesë: filieren, mashkullin,
mbajtësin e mashkullit, fluturën shpërndarëse, filtrin,
elementet e ngrohjes e vidat e centrimit.
Fig. 4.11 Vegla e esktruderit: - ekstrudimi i profilit të plotë

72. Fig. 4.11 Vegla e esktruderit:-ekstrudimi i gypit

73. Fig. 4.11 Vegla e esktruderit:-koka për veshjen e telave

74. Fig. 4.12 Vegla e ekstruderit: a- Vegla për ekstrudim; b- vegla për
koekstrudim c, d – prerja tërthore e veglës, e-pamja e pjesës së
fundit të veglës

75. 4.2 Rregullimi i temperaturës së cilindrit
Rregullimi i saktë i temperaturës luan rol me rëndësi
në procesin e ekstrudimit.
Ekzistojnë sisteme të ndryshme të ftohjes së ekstruderit,
në varësi nga prodhuesi dhe tipi i ekstruderit. Shumica e
ekstruderëve përdorin ajrin, ujin ose kombinimin e tyre
për ftohje.

76. 4.2.1 Temperimi i cilindrit
Temperimi i cilindrit bëhet me kombinim të nxehjes me
trupa ngrohës dhe ftohjes me ventilator ose me ujë. Sot
me se tepermi përdoren nxehsit me rrym (induksion).
Fig.4.13 Trupi ngrohës
Fig.4.14 Nxehësit e ndryshem

77. 4.2.2 Sistemi i ftohjes së cilindrit
Për ftohjes të cilindrit të ekstruderit përdoret ajri dhe
lëngu.
Fig. 5.15 Parimi i temperimit
të cilindrit të ekstruderit
(Bone): 1-nxemja dhe ftohja
e cilindrit (këmishëza), 2
elementi nxehës, 3-hyrja e
ujit të ftohtë, 4-treguesi I
rrjedhjes, 5- valvula
magnetike, 6- gypi kthyes, 7-
hyrja për ujë të ftohtë, 8-
rezervuari, 9-këmbyesi i
nxehtësisë, 10- pompa e ujit,
11- prurja e ujit të ftohtë.

78. Sistemi me prioritet ftohje: 1-gypi për ftohje, 2-nxehësi, 3-
diametri I gypit për ftohje
Sistemi me prioritet nxehëjen: 1-gypi për ftohje, 2-nxehësi, 3-
diametri I gypit për ftohje

79. 4.5 Sistemi i filtrimit të masës
Filtri.- Shërben për të penguar kalimin e papastërtive
dhe kokrrizave të paplastifikuara nëpër filierë.
Ky filter metalik vendoset në pjesën e fundit të cilindrit
dhe është i demontueshëm.
Ndërrimi i filtrit mund të bëhet në mënyrë jokontinuale,
gjysmëkontinuale dhe kontinuale.
Mënyra jokontinuale. Me këtë metodë bëhet ndërrimi
i filtrit pas ndërprerjes së punës së makinës.
Mënyra gjysmë kontinuale. Ndërrimi i filtrit bëhet
vetëm për disa sekonda, andaj edhe metoda është
shumë praktike.

80. Fig.4.17 Ndrruesi gjysmë kontinual i filtrit

81. Fig.4.19 Ndrrimi hidrualik me një filter
Fig.4.20 Ndrrimi hidrualik me dy filter

82. Mënyra kontinuale. Ky sistem i ndërrimit të filtrit punon pa u
ndalë procesi i punës së makinës dhe është proces shumë i lehtë.
Fig.4.18 Ndërruesi kontinual i filtrit

83. Mashkulli.- Shërben për të rregulluar përparimin e
brumit të plastifikuar drejtë filierës.
Flutura shpërndarëse (pllaka me vrima) shërben për
shpërndarjen e lëndës në mënyrë të barabartë që
rrjedhshmëria e lëndës plastike të bëhet e njëllojtë
në daljen e vet nga filiera.
Filiera.- Është pjesë e cila përcakton trajtën e
jashtme të profilit që prodhohet. Vrima e saj duhet
t,i përshtatet lëndës plastike me të cilën punohet.
Një filierë e saktë dhe e mirëmbajtur mund të
prodhojë mbi 100.000 metra lineare prodhim me
masa te pa ndryshueshme.

84. 6.0 LITERATURA
1. Dr.sc. Hysni OSMANI “Makinat për përpunimin e materialeve
polimere” 2008
2. Dr.sc. Hysni OSMANI “Materialet mekanike” prishtinë 2008
3. Dr.sc. Nexhat QEHAJA “Polimeret I” (Ligjerata të autorizura),
Prishtinë 2011
4. Dr.sc. Nexhat QEHAJA “Polimeret II” (Ligjerata të autorizura),
Prishtinë 2011
5. Fatmir QERKINI “Teknika e përpunimit të materialeve polimere”
(ligjerata të autorizura), Ferizaj 2004
6.http://www.wabensandwich.de/Ausgangswerkstoffe/matrixwerk
stoffe/
7.http://www.cgg.at/www.cgg.at/chemie/schuelerdaten_alt/berufs
wettbewerb_2000_01/3a/erhart_gagyi.htm
8. http://www.pitfallsinmolding.com/extrusion1.html