شش اصل اساسی اکستروژن پلاستیک

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.یک استسازنده تجهیزات مکانیکیبا نزدیک به 30 سال تجربه ازتجهیزات اکستروژن لوله پلاستیکی, حفاظت از محیط زیست جدید و تجهیزات جدید مواد. از زمان تأسیس Fangli بر اساس خواسته های کاربر توسعه یافته است. از طریق بهبود مستمر، تحقیق و توسعه مستقل در زمینه فناوری اصلی و هضم و جذب فناوری پیشرفته و سایر ابزارها، ما توسعه داده ایم.خط اکستروژن لوله پی وی سی, خط اکستروژن لوله PP-R, Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.که توسط وزارت ساختمان چین برای جایگزینی محصولات وارداتی توصیه شده بود. ما عنوان "برند درجه یک در استان ژجیانگ" را به دست آورده ایم.

هنگامی که مذاب وارد بخش انتقال و قالب می شود، گرمایش برشی به طور قابل توجهی کاهش می یابد، زیرا مذاب با رسیدن به بخش انتقال از یک جریان مارپیچی با سرعت متغیر به یک جریان خطی با سرعت یکنواخت تبدیل شده است. هنگامی که مذاب در طول مسیر جریان تعریف شده توسط بخش انتقال به قالب می رسد، مقداری گرما را نیز مصرف می کند. برای اطمینان از حرکت یکنواخت مذاب در امتداد شیار دم کبوتر قالب، لازم است حرارت مناسب اضافه شود. بنابراین دمای قالب کمی بالاتر تنظیم می شود، بنابراین به آن "منطقه نگهداری دما" می گویند.

پس از وارد شدن پلاستیک به داخلاکسترودربشکه از قیف، توسط پروازهای پیچ با چرخش پیچ مجبور به سر قالب می شود. با توجه به مقاومت صفحه فیلتر، صفحه شکاف و قالب را درسر مرگو کاهش تدریجی حجم (عمق کانال) بین پروازهای پیچ، مواد پیشرو تحت فشار زیادی قرار می گیرد و در عین حال توسط منبع حرارتی بشکه گرم می شود. علاوه بر این، هنگامی که پلاستیک تحت فشار، برش، هم زدن و سایر نیروها در حرکت قرار می گیرد، اصطکاک بین پلاستیک و بشکه، پیچ و اصطکاک بین مولکول های پلاستیک گرمای زیادی ایجاد می کند. در نتیجه دمای پلاستیک در بشکه مدام افزایش می‌یابد و حالت فیزیکی آن به تدریج از حالت شیشه‌ای به حالت کشسانی بالا تغییر می‌کند و در نهایت به حالت جریان ویسکوز تبدیل می‌شود و به حالت پلاستیکی کامل می‌رسد. همانطور که پیچ به طور پیوسته در حال چرخش بوده است، مواد پلاستیکی شده از دهانه قالب سر قالب با فشار و سرعت ثابت اکسترود می شود و به یک محصول پلاستیکی با شکل خاصی تبدیل می شود. پس از سرد شدن و شکل دهی، قالب گیری اکستروژن کامل می شود. جزء اصلی برای تحقق فرآیند فوق پیچ است و فرآیند اکستروژن در امتداد پیچ ​​را می توان به مناطق عملکردی زیر تقسیم کرد:

اول: تغذیه

پس از اینکه پلاستیک تغذیه به قیف اضافه شد، با تکیه بر وزن خود یا تحت عمل فیدر اجباری وارد کانال پیچ (فضای بین پروازها) می شود و به وسیله پروازهای پیچ دوار به جلو اکسترود می شود. اما اگر ضریب اصطکاک بین ماده و قیف فلزی خیلی زیاد باشد یا ضریب اصطکاک داخلی بین مواد خیلی زیاد باشد یا زاویه مخروطی قیف خیلی کوچک باشد، پدیده پل زدن و لوله توخالی به تدریج در قیف ایجاد می شود، مواد به آرامی وارد شیار پیچ نمی شود و اکستروژن به شدت غیرقابل توقف یا مجبور به توقف می شود. بنابراین، اگر بهره وری اکستروژن به طور غیر عادی کاهش یابد یا تخلیه نشود، لازم است وضعیت تغذیه بررسی شود یا حتی طراحی قیف تغییر کند.

دوم: انتقال

در تئوری، پس از ورود پلاستیک به شیار پیچ، هر بار که پیچ می‌چرخد، تمام پلاستیک برای یک سرب به جلو منتقل می‌شود. در این زمان، راندمان انتقال را 1 می نامیم. با این حال، برای هر پیچ، حجم انتقال به جلو در واقع به ضریب اصطکاک fb پلاستیک به بشکه و ضریب اصطکاک fs پلاستیک به پیچ بستگی دارد. هرچه fb بزرگتر یا fs کوچکتر باشد، پلاستیک جامد بیشتری به جلو منتقل می شود. تعداد زیادی آزمایش نشان می دهد که ضریب اصطکاک بین رزین و فلز عمدتاً به دمای سیستم، زبری سطح فلز یا ساختار و شکل سیستم و همچنین فشار سیستم و سرعت حرکت مواد بستگی دارد.

سوم: فشرده سازی

در فرآیند اکستروژن، کاملاً ضروری است که پلاستیک فشرده شود. اول از همه، پلاستیک یک رسانای ضعیف گرما است. اگر بین ذرات شکاف وجود داشته باشد، انتقال حرارت آنها مستقیماً تحت تأثیر قرار می گیرد، بنابراین بر سرعت ذوب تأثیر می گذارد. ثانیاً، گاز بین ذرات تنها زمانی از قیف تخلیه می شود که فشار به تدریج در طول پیچ افزایش یابد، در غیر این صورت، محصولات به دلیل حباب های تولید شده در داخل، معیوب یا مواد زائد می شوند. در نهایت، فشار بالای سیستم همچنین تضمین می کند که محصولات نسبتاً متراکم هستند.

سه مورد وجود دارد که باعث افزایش فشار در امتداد پیچ ​​می شود:

1. کاهش عمق کانال (از قیف تا نوک) در ساختار، و مواد به تدریج فشرده می شود.

2. عناصر مقاومتی مانند صفحه شکاف، صفحه فیلتر و سر در جلوی سر پیچ نصب می شوند.

3. فشار ایجاد شده در طول کامل پیچ ناشی از اصطکاک بین مواد و فلز است. هرچه سطح قسمت قالب هد کوچکتر باشد، مقدار پیک فشار بیشتر خواهد بود و بالاترین نقطه فشار به سمت سر حرکت می کند. به طور کلی، مقدار پیک فشار در جلوی بخش اندازه گیری یا پشت بخش تراکم است.

چهارم: ذوب شدن

هنگامی که فشار افزایش می یابد، پلاستیک جامد متحرک دائماً با دیواره بشکه گرم شده تماس می گیرد و ساییده می شود. دمای مواد پلاستیکی در نزدیکی دیواره بشکه به طور مداوم افزایش می یابد. پس از رسیدن به نقطه ذوب، یک فیلم مذاب نازک بر روی دیواره داخلی بشکه تشکیل می شود. پس از آن، منبع حرارتی ذوب پلاستیک جامد از دو جنبه به دست می آید: یکی رسانش حرارتی بخاری خارجی بشکه، دیگری گرمای برشی (به دلیل اتلاف ویسکوز) تولید شده به دلیل سرعت حرکت متفاوت هر لایه مذاب در فیلم مذاب، یعنی اتلاف گرمای چسبناک در رئولوژی.

با پیشرفت ذوب، زمانی که ضخامت فیلم مذاب از شکاف بین پیچ و بشکه بیشتر باشد، پیچ متحرک لایه مذاب را خراش می دهد و قبل از پیشروی پیچ یک حوضچه مذاب تشکیل می دهد. در فرآیند ذوب، حوضچه مذاب عریض‌تر و گسترده‌تر می‌شود و عرض جامد باقی‌مانده باریک‌تر و باریک‌تر می‌شود تا در نهایت به طور کامل ناپدید شود. این تئوری ذوب معروف تدمر است که در سال 1967 توسط تدمر منتشر شد.

پنجم: اختلاط

در فرآیند اکستروژن مخلوط، مواد جامد به طور کلی تحت فشار بالا به شکل شاخه های جامد متراکم فشرده می شوند. از آنجایی که هیچ حرکت نسبی بین ذرات در شاخه های جامد وجود ندارد، مخلوط کردن را فقط می توان بین لایه های مذاب با حرکت نسبی انجام داد.

به طور کلی، پدیده های اختلاط زیر در مذاب به ویژه در قسمت انتقال مذاب رخ می دهد: ابتدا هر جزء در سیستم مواد به طور یکنواخت پراکنده و توزیع می شود که به رزین و مواد افزودنی مختلف اشاره دارد. دوم همگن سازی حرارتی است. زیرا در فرآیند اکستروژن، ماده ای که ابتدا ذوب می شود دارای بالاترین دما و ماده ای که بعدا ذوب می شود کمترین دما را دارد. دمای رابط بین جامد و مذاب فقط نقطه ذوب پلاستیک است. اگر مواد مذاب از قالب خارج شود، به ناچار باعث اکستروژن ناهموار در همه جا می شود که ممکن است باعث تفاوت رنگ و تغییر شکل و یا حتی ترک خوردن محصول شود. علاوه بر این، با توجه به اینکه خود پلاستیک دارای توزیع وزن مولکولی مشخصی (MWD) است، اختلاط می تواند باعث شود که قطعه با وزن مولکولی نسبی بالاتر به طور یکنواخت در مذاب پراکنده شود. در عین حال، تحت اثر نیروی برشی، ممکن است قطعه ای با وزن مولکولی نسبی بالاتر به دلیل بریدگی زنجیر کاهش یابد که احتمال ذرات ذوب نشده (ژل) و ناهمگنی در محصولات را کاهش می دهد. بدیهی است برای اطمینان از اختلاط یکنواخت محصولات، باید از طول کافی قسمت انتقال مذاب (آخرین بخش) پیچ اطمینان حاصل کرد. بنابراین به قسمت انتقال مذاب پیچ، بخش همگن کننده نیز گفته می شود. در عین حال، هنگام محاسبه خروجی اکسترودر، حجم شیار پیچ در آخرین مقطع عمق ثابت پیچ به عنوان مبنای محاسبه در نظر گرفته می‌شود و قسمت انتقال مذاب پیچ را بخش اندازه‌گیری نیز می‌نامند.

ششم: تهویه

در طول فرآیند اکستروژن، سه نوع گاز وجود دارد که باید تخلیه شوند. یکی هوای مخلوط شده بین گلوله های پلیمری یا پودر است. تا زمانی که سرعت پیچ خیلی زیاد نباشد، به طور کلی، این قسمت از گاز را می توان تحت فشار افزایش تدریجی از قیف تخلیه کرد. اما زمانی که سرعت چرخش خیلی زیاد باشد، مواد خیلی سریع به جلو حرکت می‌کنند و ممکن است گاز به‌موقع به طور کامل تخلیه نشود و در نتیجه حباب‌هایی در محصول ایجاد شود. گاز دوم آب جذب شده توسط مواد از هوا است که با گرم شدن تبدیل به بخار می شود. برای آن دسته از پلاستیک هایی که جذب رطوبت کمی دارند، مانند PVC، PS، PE، PP و غیره، به طور کلی هیچ مشکلی وجود ندارد. این مقادیر اندک بخار آب نیز می تواند همزمان از قیف تخلیه شود. با این حال، برای برخی از پلاستیک های مهندسی مانند PA، PSU، ABS، PC و غیره، به دلیل جذب رطوبت زیاد و بخار آب زیاد، تخلیه آنها از قیف بسیار دیر شده است که باعث ایجاد حباب در محصولات می شود. سوم، برخی از مواد داخل ذرات پلاستیک، مانند مواد فرار با وزن مولکولی کم (LMWV)، نرم کننده های با نقطه ذوب پایین و غیره است که به تدریج تحت حرارت تولید شده در طی فرآیند اکستروژن تبخیر می شوند. تنها زمانی که پلاستیک ذوب می شود، تنها با غلبه بر کشش سطحی مذاب، این گازها می توانند خارج شوند، اما در این زمان از قیف دور هستند، بنابراین نمی توان آنها را از طریق قیف تخلیه کرد. در این مورد، یک هواکشاکسترودرباید استفاده شود.

بنابراین، هر پیچ باید شش عملکرد اساسی بالا، یعنی تغذیه، انتقال، فشرده سازی، ذوب، اختلاط و اگزوز را انجام دهد. بدیهی است که تغذیه و انتقال بر خروجی اکسترودر تأثیر می گذارد، در حالی که فشرده سازی، ذوب، اختلاط و اگزوز مستقیماً بر کیفیت محصولات اکسترود شده تأثیر می گذارد. به اصطلاح کیفیت در اینجا نه تنها به کامل بودن ذوب اشاره دارد، بلکه به این موضوع نیز اشاره دارد که آیا محصولات به صورت فشرده فشرده شده اند، آیا اختلاط یکنواخت است و آیا هیچ حبابی در محصولات وجود ندارد. این کیفیت پلاستیک سازی است.

اگر به اطلاعات بیشتری نیاز دارید،Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.از تماس شما برای پرس و جوی دقیق استقبال می کند، ما راهنمایی های فنی حرفه ای یا پیشنهادات خرید تجهیزات را به شما ارائه می دهیم.