Investigation of longitudinal distortion occurring in Acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS) extrusion profiles

Abstract

Bu çalışmada, akrilonitril-bütadien-stiren (ABS) ekstrüzyon profillerinin boylamsal distorsiyonu deneysel olarak incelenmiştir. Boyuna bozulma, çoğunlukla ekstrüzyon profillerinde görülen bir sorundur. Muz gibi görünen deforme kenar bantlarına neden olduğu için, bu muz sorunu olarak bilinir. Müşteriler ve dolayısıyla üretici için istenmeyen bir durum yaratır. Bu çalışmanın amacı, muhtemel sebepleri bulmak için testler yaparak ve sonuçları analiz ederek seçilen parametrelere bağlı olarak bu problemi araştırmak ve ardından problemi en aza indirmek veya önlemektir. Boylamsal distorsiyon problemiyle ilgili olabilecek genel polimer sınıflandırmaları ve ABS'nin özellikleri ayrıntılı olarak açıklandı. Ekstrüzyon işlemi ve birimleri bu soruna odaklanılarak incelendi. Deneysel çalışmalarda tüm ekstrüzyon hattı gözlendi, ardından kesme, sarma ve çekme testleri yapılarak bazı işlemler incelendi. Gözlem sırasında, muz şeklini etkileyebilecek parametrelere karar verildi. Bu parametrelerle test planları oluşturuldu ve yürütüldü, daha sonra sonuçlar deney tasarımı yardımı ile analiz edildi (DOE). Sonuçlara göre, bazı nedenler bulundu. Buna göre ekstrüzyon hattında alternatif sarım işlemi gibi bazı iyileştirmeler yapıldı. İncelenen parametrelerin boyuna bozulma üzerindeki etkileri gösterildi ve ileri çalışmalar için yorumlandı.

In this study, the longitudinal distortion of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) extrusion profiles was investigated experimentally. The longitudinal distortion is a problem which is seen mostly in extrusion profiles. Since it causes deformed edge bands which look like a banana, this is known as banana problem. It creates undesired situation for customers and, consequently, for the producer. The aim of this work is to investigate this problem depending on chosen parameters by making tests and analyzing the results in order to find possible reasons, and then, to minimize or avoid the problem. The general polymer classifications and characteristics of ABS which could be related to the longitudinal distortion problem were explained in detail. The extrusion process and its units were examined by focusing this problem. In experimental works, the entire extrusion line was observed, then, some processes were investigated by making cutting, winding and tensile tests. During observation, the parameters which could have an effect on banana shape were decided. With these parameters, test plans were created. Afterwards, these tests were conducted, then, the results were analyzed with the help of design of experiments (DOE). According to results, some causes were found. Some improvements such as alternating winding process were made in the extrusion line accordingly. Influences of studied parameters on the longitudinal distortion were shown and interpreted for further studies.