Istilik Kəsici Lentin Ekstrüzyon Kalıbının Əsas Parametrləri Nələrdir?

Kalıp Dizaynının Əsasları: Həndəsi Forma, Axın və Material Davranışı

Effektiv ekstruziya şablonu dizayn həm istilik kəsici lentlərin konstruktiv bütövlüyünü, həm də onların istehsal səmərəliliyini müəyyənləşdirir. Sənaye tədqiqatları göstərir ki, poliamid əsaslı istilik maneələrində baş verən istehsal qüsurlarının 92%-i optimal olmayan kalıp həndəsəsindən qaynaqlanır (2024 Polimer Emal Nəşriyyatı).

İstilik Kəsici Lentlər üçün Kalıp Açılışı Ölçüsü və Eninə Kesit Həndəsəsi

Dəqiq işlənmiş kalıp açılıqları materialın büzülməsini telafi edir – adətən polimer kompozitlərdə 2–4% – və eyni zamanda ±0,1 mm ölçülü ölçü toleranslarını saxlayır. Boş otaqlı istilik kəsici elementlər üçün pilləkənvari mandrel dizaynları axın dayanmasını qarşısını alır və divar qalınlığının sabitliyini təmin edərək izolyasiya performansını qoruyur.

Axın Kanalı (Kollektor) Dizaynı və Material Paylanmasına Təsiri

Müasir ekstrüzya kalıpları profildə materialın sürət dəyişkənliyini eni üzrə 15% -dən az saxlamaq üçün hesablama hidrodinamikasından (CFD) istifadə edir. 2023-cü ilin Ekstrüzya Texnologiyalarının Müqayisə Tədqiqatına görə, heliksvari axın yayıcıları ənənəvi düz kanallarla müqayisədə təzyiq itkisini 22% azaldır və bu da enerji səmərəliliyini və ərimə bərabərliyini yaxşılaşdırır.

Ekstrüzya Kalıplarında Dayanma Uzunluğu və Materialın Bərabər Axını

Genişlənmiş dayanma uzunluqları (şüşə ilə gücləndirilmiş polimerlər üçün 6–12 mm) axının sabitləşdirilməsini artırır və qalınlıq dəyişkənliyini 0,25 mm/m-dən az endirir. Lakin həddindən artıq uzunluq geriyə təzyiqi artırır; MIT-dən olan tədqiqat göstərir ki, optimaldan sonrakı hər bir millimetr davamlı işləmədə çıxış sürətini 3,7% azaldır.

Kalıbın Polimer və Kompozit Axınında Reoloji Nəzərdən Keçirmələr

Dolğun polimerlərdə kalıp divarları yaxınlığında yüksək eninə zonalar 10⁴ Pa·s-dən çox olan özlülük gradientləri yaradır. ±1,5°C daxilində saxlanılan temperatur idarə olunan kalıp kənarları, ərimə özlülüyünü sabitləşdirir və son istilik ayırıcı lentlərdə hədəf 75–85 Şor D sərtliyinə nail olmaq üçün vacibdir.

İstilik İdarəetmə: Ekstrüzya kalıplarında Temperaturun Bərabər Saxlanması

Temperaturun İdarə Edilməsi və Davamlı İş zamanı İstilik Sabitliyi

Matrisi sabit temperaturda saxlamaq materialın bərabər axınını təmin etmək və narahat edici defektləri qarşısını almaq üçün həqiqətən vacibdir. Müasir sistemlər dərhal geriyə əlaqə quran termoparlarla zonalı qızdırma istifadə edir, beləliklə temperatur matrisin səthi boyu adətən təxminən 1,5 dərəcə Selsi dəqiqliyi ilə hədəf göstəricidə saxlanılır. Bu, çox isti və ya soyuq olduqda əksər problemlərə səbəb olan narahat edici özlülüyü dəyişikliklərini azaltmağa kömək edir. 2023-cü ildə APTech tərəfindən aparılan bəzi tədqiqatlara görə, bu temperatur dalğalanmaları istiliklə əlaqəli defektlərin təxminən ondan yeddisini təşkil edir. Sistemdə daxil edilmiş soyutma kanalları artıq istiliyin yığılmasına da qarşı mübarizə aparır, bu da maşınların dəqiqədə 12 metrdən çox sürətlə material keçirərkən belə hamar işləməsinə imkan verir.

İstilik Qradientlərinin Matrisin İşinə və Lent Keyfiyyətinə Təsiri

Formanın müxtəlif hissələrində təxminən 6 dərəcə Selsi qədər olan kiçik temperatur fərqləri məhsul keyfiyyətinə ciddi təsir göstərə bilər. 2023-cü ilin sənaye standartlarına görə, lent şaquliyyəti təxminən 18% azalır, ölçülərin dəqiqliyi isə demək olar ki, 32% aşağı düşür. Emal zamanı isti nöqtələr yaranarsa, material boyu bərabərsiz soyuma nümunəsi meydana çıxır. Bu, nəticədə daxili gərginliyin yaranmasına və izolyasiya xüsusiyyətlərinin zamanla zəifləməsinə səbəb olur. Daha yaxşı istilik nəzarət tədbirlərini həyata keçirən istehsalçılar adətən əməliyyatlarında yaxşılaşmalar müşahidə edirlər. İstehsal dövrləri ərzində bütün iş parçası üzrə istilik paylanması sabit qaldıqda, buraxılmış məhsulların miqdarı təxminən 15% azalır, istehsalat həcmi isə təxminən 22% artır.

Forma Kanallarında Təzyiq Dinamikası və Axın Müqaviməti

Forma Üzrə Təzyiq Paylanması və Çıxışın Sabitliyinə Təsiri

Termal kəsici lentlərlə işləyərkən ölçülərin dəqiqliyini saxlamaq üçün bərabər təzyiq paylanmasını təmin etmək demək olar ki, vacibdir. Matrisin səthində təzyiq qradienti təxminən 20%-dən çox olduqda, vəziyyət tez bir zamanda pisləşir. Axın sabitsiz hala gəlir və bu da əyilmə kimi müxtəlif problemlərə və heç kəsin görmək istəmədiyi səth defektlərinə səbəb olur. Hazırda əksər zavodlar daxilində yerləşdirilmiş təzyiq sensorları vasitəsilə real vaxtda monitorinq etməyə güvənirlər və adətən artı-az 5% daxilində dalğalanmaları nəzarətdə saxlayırlar. Bundan əlavə, CFD-yə əsaslanan tənzimləmələr də böyük fərq yaradır. Konus formalı kanallar və dayaq uzunluqlarında edilən dəyişikliklər xüsusi ilə möcüzələr yaradır. Bu kiçik düzəlişlər lokal təzyiq sıçramalarını təxminən 30% qədər azalda bilər və son məhsulun keyfiyyətinə böyük təsiri olur.

Təzyiq Qradientlərinin Optimallaşdırılması Yolu ilə Bərabər Material Axınının Təmin Edilməsi

Axın müqavimətində düzgün balansı əldə etmək, kanalların formasını materialların axın zamanı davranışına uyğunlaşdırmaq deməkdir. Polimer istilik kəsilməsi ilə işləyənlər üçün axın tədqiqatlarında gördüyümüz kimi, təkan sahəsinin boşluq hündürlüyünə olan nisbətini təxminən 1,5-dən 1-ə dəyişdirmək, çıxış sürəti fərqini təxminən 40 faiz azalda bilər. Müasir istehsal qurğularında tez-tez xüsusi axın məhdudlaşdırıcı komponentlər və istehsal prosesində vizkosluk dəyişikliklərini idarə etməyə kömək edən tənzimlənən mandrellər də daxil olur. Təzyiq fərqini 15 MPa/metrdən az saxlamaq, qalınlıq dəyişikliklərinin yalnız 1% diapazonunda qalmasına imkan verir ki, bu da əksər tətbiqlər üçün istilik performansı üzrə ASTM tələblərinə cavab verir.

Kalıp Materialları: Davamlılıq, İstilikədavamlılıq və Dəyər Arasında Balans

Material seçimi matrisin performansına, istehsal xərclərinə və məhsul keyfiyyətinə təsir göstərir. Əsas kompromislər aşındırıcı kompozitlərə qarşı aşınma müqaviməti, təkrarlanan dövrlər şəraitində istilik sabitliyi və istehsal həcmi ilə uyğunluqdan ibarətdir.

Yüksək Performanslı Alət Poladları və Matrisin Xidmət Müddətinə Təsiri

Həcmli istehsalatda H13 və D2 alət poladları təxminən 55 HRC-ə qədər çatmaq qabiliyyətinə malik olduqları üçün möhkəmlik səviyyələri və 600 dərəcə Selsiyə yaxın temperaturlarda belə struktur bütövlüyünü saxlamağı bacardıqları üçün üstünlük təşkil edir. ASM International tərəfindən 2023-cü ildə dərc olunmuş son tapıntılar göstərir ki, bu xüsusi polad növləri 10.000 istehsal siklindən sonra ilkin möhkəmliklərinin təxminən 95%-ni saxlayır. Bu, konvensiya poladlarına nisbətən ölçülərdə daha az dəyişikliklə nəticələnir və uzun istehsal seriyaları zamanı tənzimləmə ehtiyacını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Onları daha da fərqləndirən cəhət, tərkibindəki xrom və molibdenin formalaşdırma proseslərində ümumiyyətlə istifadə olunan müxtəlif polimer əlavələrinin səbəb olduğu korroziyaya qarşı mübarizə aparmağa kömək etməsidir. Bundan əlavə, bu materiallarda mövcud olan ince dənə strukturu, xüsusilə şüşə lifli plastiklərlə işlənərkən mikroskopik nasazlıqların tez bir zamanda böyük problemlərə çevrilə biləcəyi hallarda xüsusi önəm kəsb edən çatlaq əmələ gəlməsinə qarşı çıxış edir.