Բուրգերի ձևն ու կոնստրուկցիան մեծ դեր են խաղում նյութերի լավ հալման և մեկ բուրգով էքստրուդերներից ստացվող արտադրանքների տեսակի հարցում: Բազմաթիվ գործոններ, ինչպիսիք են փոսերի քայլը, այդ անցքերի խորությունը և հատուկ խառնման մասերը, ազդում են պոլիմերների վարքագծի վրա մշակման ընթացքում: Երբ խոսում ենք սեղմման գոտում առկա ողկույզների փոքր խորության մասին, այն առաջացնում է ավելի մեծ հարթակային լարվածություն, որը օգնում է արագացնել հալման գործընթացը: Մուտքի հատվածում ավելի խոր անցքերը ավելի լավ են տեղափոխում պինդ նյութերը: Խառնման համար որոշ հատվածներ, ինչպիսիք են գլանաձև կառուցվածքները կամ բլիստեր օղակները, զգալիորեն բարելավում են խառնման բաշխման հատկությունները: Ըստ Ponemon-ի 2023 թվականի արդյունաբերական հետազոտության, սա կարող է ջերմային կամուրջների պատրաստման ժամանակ ջերմաստիճանային տարբերությունները կրճատել մոտ 12%: Այն բուրգերը, որոնք ունեն այս տեսակի տեղաշարժված խմորման բլոկներ, սովորաբար ապահովում են մոտ 92% նյութի համասեռություն, մինչդեռ սովորական կառուցվածքները հասնում են միայն 78%: Սա մեծ տարբերություն է անում՝ կանխելով վերջնական պրոֆիլներում առաջացող անցակետերը:
Երկարության և տրամագծի (L/D) հարաբերակցությունը կարևոր դեր է խաղում մի շարք հիմնարար ոլորտներում՝ ներառյալ նյութի համակարգում մնալու տևողությունը, մետաղալցման կայունությունը մշակման ընթացքում և ընդհանուր էներգածախսը: Երբ դիտարկվում են L/D հարաբերակցություն 30:1-ից բարձր համակարգերը 20:1-ի շուրջ գտնվողների համեմատ, տեսնում ենք, որ կայունության տևողությունը իրականում 40% ավելանում է: Այս լրացուցիչ ժամանակը թույլ է տալիս ճիշտ ձևով հալեցնել դժվարահալ նյութեր, ինչպիսին է PA66-ը, որն անհրաժեշտ է լիարժեք պլաստիֆիկացիա մշակման առաջ: Սակայն 40:1-ից բարձր հասնելը սկսում է ավելի շատ ծախսեր պահանջել էներգածախսի տեսանկյունից՝ սովորաբար ավելացնելով ծախսը մոտ 18%-ով՝ առանց նյութի համասեռության մեջ զգալի բարելավումների: Արդյունաբերության մեծամասնության փորձագետները նշում են, որ ջերմային կանգնեցման կիրառությունների համար օպտիմալ հարաբերակցությունը 28:1-ից 32:1 միջակայքում է: Այդ հարաբերակցությունների դեպքում արտադրողները կարող են միաժամանակ կառավարել նյութի քայքայման ռիսկը՝ միաժամանակ հասնելով արտադրության թիրախներին, որոնք սովորաբար տատանվում են 120-ից մինչև 150 կիլոգրամ ժամում:
Արտադրվող քանակը իրականում աճում է բուրգի չափի քառակուսով: Դիտարկենք թվերը. 120 մմ բուրգը յուրաքանչյուր պտույտի դեպքում կարող է արտադրել մոտ 2,6 անգամ ավելին, քան 90 մմ-ը: Ավելի մեծ բուրգերը նաև նշանակում են, որ ավելի շատ նյութ է արտադրվում ավելի արագ (մտածեք մոտ 280 կգ/ժ համեմատաբար 170 կգ/ժ-ի հետ, երբ 80 մմ-ից անցնում ենք 100 մմ): Սակայն այստեղ կա մի թերություն: Որքան մեծ է բուրգը, այնքան պակաս է շեյր ուժը, որը կազմում է 30-40% իջեցում: Սա կարող է խանգարել նյութերի հավասարաչափ խառնմանը: Այսպիսով՝ ճիշտ չափի ընտրությունը կախված է նյութի տեսակից: Հեղուկ նյութերի համար, ինչպիսին է PVC-ն, շատերը համարում են, որ 90-110 մմ-ը բավականին լավ է աշխատում: Սակայն այս հաստ TPU-ների համար անհրաժեշտ է փոքր չափ, սովորաբար 60-80 մմ, որպեսզի խառնումը բավարար լինի նյութերը ճիշտ տարածելու համար:
Բարձրակարգ խցում ջերմաստիճանային գոտիների ճիշտ կարգավորումը վերահսկում է, թե ինչպես են պոլիմերները հոսում ջերմային ընդհատիչ շերտեր պատրաստելիս: Նյութի մատուցման գոտում ջերմաստիճանը պահելով այսպես կոչված ապակու անցման կետից ցածր՝ օգնում է նյութը սեղմել առանց այն շատ շուտ հալելու: Երբ նյութը տեղափոխվում է սեղմման գոտի, մենք կիրառում ենք կառավարվող տաքացում, սովորաբար մոտ 170-ից 190 աստիճան Ցելսիուս PA66 հիմքով նյութերի համար: Սա նվազեցնում է խտությունը, որպեսզի ամեն ինչ ճիշտ խառնվի: Այնուհետև գալիս է չափման գոտին, որտեղ հավասարակշռվում է շփման հետևանքով առաջացած ջերմությունը և մեր կողմից տրված լրացուցիչ ջերմությունը: Այս հավասարակշռությունը պահում է հոսքը կայուն, որը շատ կարևոր է, եթե ցանկանում ենք հասնել այս խիստ չափային հանգույցներին՝ ±1,5 տոկոսի սահմաններում: Անցյալ տարի հրապարակված որոշ հետազոտություններ ցույց տվեցին, որ էքստրուդիրովանդակման բոլոր խնդիրների գրեթե երկու երրորդը իրականում առաջանում է վատ ջերմային գրադիենտների պատճառով: Դա բացատրում է, թե ինչու է այժմ շատ գործարաններ ներդրում են այնպիսի համակարգերի մեջ, որոնք իրական ժամանակում հսկում են այս պայմանները:
Երբ աշխատում ենք PA66 GF25 ջերմային ընդհատման շերտերի հետ, գոտիների պրոֆիլները ճիշտ կարգավորելն ունի հսկայական նշանակություն՝ արտադրությունն առավելագույնի հասցնելու և միաժամանակ մեխանիկական հատկությունները պահպանելու տեսանկյունից: Մատուցման գոտիներում ջերմաստիճանը պետք է մնա մոտ 160-170 աստիճան Ցելսիուս, որպեսզի խուսափենք կամուրջային խնդիրներից: Կոմպրեսիոն գոտիներն ավելի բարդ են՝ դրանք պետք է հասնեն 185-200 աստիճան Ցելսիուսի, որպեսզի ճիշտ կերպով կարգավորվի 85% բյուրեղացման փոփոխությունը: Չափման գոտիները հետո կայանում են մոտ 190-205 աստիճան Ցելսիուսում, ինչը օգնում է պահպանել ձուլման ճնշումը 25-35 ՄՊա սահմաններում՝ ապահովելով ներդրման միջով նյութի հաստատուն հոսքը: Արդյունաբերության որոշ հետաքրքիր ցուցանիշներ ցույց են տալիս, որ կոմպրեսիոն գոտու ջերմաստիճանի ճշգրտության (±2 աստիճանի սխալանքով) և արդյունքում ստացված R-արժեքի կայունության միջև գոյություն ունի բավականին ուժեղ կապ: Եվ հետևյալ տեղեկությունը հատկապես կարևոր է արտադրողների համար, ովքեր փորձում են կրճատել ծախսերը. վերջերս 2024 թվականի սկզբին հրապարակված պոլիմերային մշակման ուսումնասիրությունների համաձայն՝ այս մակարդակի ճշգրտությունը կարող է էներգիայի ծախսը կրճատել գրեթե 18%-ով՝ համեմատած հին էքստրուդերային համակարգերի հետ:
Գազային ջերմաստիճանի իդեալական սահմաններից ընդամենը 10-ից 15 աստիճանով բարձրանալը կարող է լուրջ խնդիրներ առաջացնել ջերմային կոտրման նյութերի հետ, քանի որ այն արագացնում է շղթայի կտրման գործընթացները, ինչը վերջնականապես նվազեցնում է հարվածային ամրությունը մոտ 40 տոկոսով՝ ըստ ASTM D256-23 ստանդարտների։ Ժամանակակից սարքավորումները ներառում են փակ ցիկլային սառեցման համակարգեր, որոնք արձագանքում են կիսավայրկյանից պակաս ժամանակում շերտային տաքացման խնդիրների դեմ։ Շարժման ուժերի ամենաբարձր լինելու հատվածներում ռազմավարական դիրքավորված սառեցման փողկապերը օգնում են պահպանել հալման ջերմաստիճանը թիրախային ցուցանիշից ոչ ավել, քան 5 աստիճանով շեղում, ինչը կարևոր է կրակադիմադրության հատկությունները պահպանելու համար, հատկապես երբ աշխատում ենք հալոգեններ չպարունակող միացությունների հետ։ Պարկային փորձարկումները ցույց են տվել, որ այն ժամանակ, երբ արտադրողները միավորում են PID կառավարվող տաքացման մեթոդները պտուտակի արագության պարամետրերի կարգավորումների հետ, նրանք տեսնում են մոտավորապես երկու երրորդով նվազած ջերմային քայքայման արագություն՝ շարունակելով արտադրության ծավալները կառավարել մոտ 85 կիլոգրամ ժամում:
Բոլտի արագությունը իրականում ազդում է արտադրվող քանակի վրա, և ընդհանուր առմամբ, ելքը աճում է բավականին հաստատուն՝ ավելի ցածր RPM-ներով աշխատելիս: Սակայն մոտավորապես 70 RPM-ից հետո իրավիճակը դառնում է ավելի հետաքրքիր: Եթե ինչ-որս կրկնապատկի արագությունը 50-ից մինչև 100 RPM, իրականում կտեսնի, որ նրա ելքը աճել է մոտ 65%: Ավելի վատ է, որ ջերմաստիճանի տատանումները այստեղ դառնում են բավականին մեծ՝ երբեմն գերազանցելով 40 աստիճան Ցելսիուս, քանի որ ներսում շփման և մասնակի հալման շնորհիվ առաջանում է շատ շփում: Ով օրեցօր աշխատում է այս նյութերի հետ, այդ RPM ցուցանիշները համապատասխանեցնելը մշակվող նյութի տեսակին դառնում է կարևորագույն: Վերցրեք, օրինակ, HDPE-ն, որն այն կիսաբյուրեղային պլաստմասսաներից է: Այս նյութերի համար անհրաժեշտ են մոտ 15-20 տոկոսով ավելի դանդաղ արագություններ՝ ամորֆ ABS-ի նման նյութերի համեմատ, եթե ցանկանում ենք, որ ջերմային կոտրվածքները արտադրության ընթացքում համապատասխան մնան:
Պոլիմերների հաստության և ձգվելու հատկության վարքը մեծ ազդեցություն է թողնում մշակման ընթացքում ճնշման աճի վրա և ապահովում է հոսքի հաստատունություն: Ըստ Աբեյկունի և նրա գործընկերների 2020 թվականի հետազոտության՝ լարվածության տակ նոսրացող նյութերը կարող են էներգիայի օգտագործումը կրճատել մոտ 18 տոկոսով՝ համեմատած սովորական նյուտոնյան հեղուկների հետ: Աշխատանքի ընթացքում տեսակարար հալման առաձգականություն ունեցող փոփոխված PVC-ի դեպքում սովորաբար դիտվում է մատրիցի փոփխականի աճ՝ 30-ից մինչև 40 տոկոս: Սա նշանակում է, որ օպերատորները պետք է հսկողաբար կառավարեն պտուտակի արագությունը՝ համապատասխան չափսերով մասեր ստանալու համար: Հոսքի կայունության հետ կապված խնդիրներ, ինչպիսին է հալման ճեղքումը, սովորաբար առաջանում են, երբ պատերի շփման լարվածությունը գերազանցում է մոտ 0,25 ՄՊա-ն: Այս խնդիրներից խուսափելու և արտադրությունը հարթ ընթացքով պահելու համար արտադրողները պետք է ուշադիր հետևեն սարքավորումների սեղմման գոտիների նախագծմանը:
Ավելացուցիչների ջերմահաղորդականության տարբերությունները իրականում ազդում են ջերմության տարածման վրա նյութերի միջով: Ապակու մանրաթելը ունի շատ ավելի ցածր հաղորդականության միջակայք՝ մոտ 0,8-ից մինչև 1,2 Վտ/մԿ, ի տարբերություն կալցիումի կարբոնատի ավելի բարձր արժեքի՝ մոտ 2,6 Վտ/մԿ: Այս տարբերությունը փոխում է ջերմության փոխանցման ձևը խողովակների միջով մոտ 22-ից մինչև 35 տոկոսով: Ուղղահայաց 66-ի դեպքում նրա համեմատաբար ցածր տեսակարար ջերմունակությունը՝ 1,7 կՋ/կգԿ, նշանակում է, որ այն շատ արագ հալվում է մշակման ընթացքում: Այնուամենայնիվ, նույն հատկությունը նրան դարձնում է վտանգված քայքայման նկատմամբ, երբ ջերմաստիճանը գերազանցում է 295 աստիճան Ցելսիուս, ուստի օպերատորները ստիպված են լինում սահմանափակել ջերմաստիճանի անցնկացումը ±2 աստիճանի սահմաններում: Էքստրուդիրովանդակման գործընթացներում առաջացած խնդիրների մեծամասնությունը իրականում պայմանավորված է սառեցման անբավարար արագությամբ: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ բոլոր սխալների երկու երրորդից ավելին առաջանում է այն պատճառով, որ սառեցումը չի համապատասխանում նյութի բյուրեղացման արագությանը, ինչը հանգեցնում է դեֆորմացիաների, որոնք հատկապես ակնառու են ջերմային ընդհատման շերտերի կիրառման դեպքում:
Խիստ նորություններ