Ekstrūzija

Polimēru ekstrūdera principiāla shēma: 1 — gliemezis; 2 — polimēra granulas; 3 — spiedveidne; 4 — ekstrudētais profils

Ekstrūzija (no latīņu: extrusio — 'izstumšana') ir materiāla veidošana izspiežot to caur spiedveidni, lai iegūtu noteikta profila objektus. Šīs formēšanas metodes galvenā priekšrocība ir tāda, ka ar to var iegūt ļoti sarežģītas formas šķērsgriezuma laukumus, kā arī spēja apstrādāt ļoti trauslus materiālus. Latviešu valodā, atšķirībā no angļu valodas, par ekstrūziju sauc tikai nepārtrauktu procesu, kad ekstrudējamo masu caur spiedveidni izspiež gliemezis (gliemežtransportieris, skrūve) — tātad teorētiski iespējams iegūt bezgalīgi garu produkta gabalu. Angļu valodā pie ekstrūzijas pieskaita arī periodisku procesu, kad masu caur spiedveidni izstumj virzulis — iegūst daudzus nosacīti īsākus gabalus.

Ekstrūzijas pielietojums

Visbiežāk ekstrudējamie materiāli ir: polimēri, metāli, keramika un pārtikas produkti.

Ekstrūzijas pamatprincips

Polimēri

Polimēru rūpniecībā ekstrūziju izmanto visplašāk no visām nozarēm. Parasti tos sagatavo granulu veidā, ko saber padeves piltuvē. Granulas tiek izkausētas plastiskā masā, ko gliemezis izspiež caur vēlamās formas spiedveidni. Spiedveidnē vai aiz tās produkts tiek atdzesēts un nogriezts. Šādi ražo caurules, dažādus profilus utml. Visbiežāk izmantotie materiāli - polietilēns, polipropilēns, polivinilhlorīds u.c.

Metāli

Arī metalurģijā ekstrūziju izmanto ļoti plaši — ar šo metodi ražo dažādu veidu profilus, caurules, vadus, elektrodus, sliedes utml. Parasti (bet ne vienmēr) metālus pirms ekstrūzijas karsē (aptuveni 200-1300^oC - atkarībā no konkrētā metāla), lai padarītu tos plastiskākus un vieglāk formējamus. Visbiežāk izmantotie metāli: alumīnijs, varš, magnijs, cinks, svins, alva, tērauds un titāns.

Keramika

Keramikas rūpniecībā ekstrūzija ir visplašāk izmantotā formēšanas metode — pilnībā vai daļēji (dažādas sagataves) ar ekstrūziju iegūst: ķieģeļus, kārniņus, caurules, plānsienu caurules, elektrodus, dažādus katalizatorus, degvielas šūnas u.c. Lai keramikas pulverus varētu ekstrudēt no tiem izveido plastisku masu, kas sastāv no konkrētās keramikas pulvera un dažādām piedevām: saistvielām, lubrikantiem, ūdens u.c. Vēlāk, izstrādājumu apdedzinot, organiskās piedevas izdeg, materiālā atstājot poras.

Pārtikas rūpniecība

Pārtikas rūpniecībā ekstrūziju izmanto makaronu, dažādu saldumu, uzkodu, desu un citu produktu ražošanai. Arī parasto mājas gaļasmašīnu var uzskatīt par ekstrūderu.

Izmantotā literatūra

• F.Ošis, P.Vītols. Ķīmijas tehnoloģija; Zvaigzne: Rīga, 1980
• F.Handle (Ed.). Extrusion in Ceramics; Springer: Berlin, 2007
• T.Drozda; C.Wick; R.Bakerjian; R.F.Veilleux; L.Petro. Tool and manufacturing engineers handbook; SME: Dearborn, 1984