Რა იწვევს გამოტანის არათანაბრობას პლასტმასის ექსტრუდერებში თერმული შეჩერების ზოლებისთვის?

Თერმული დისბალანსი პლასტმასის ექსტრუდერის მანქანაში

Ღერძული და რადიალური ტემპერატურული გრადიენტები, რომლებიც არღვევენ ლღობის ერთგვაროვნებას

Ბარდის გასწვრივ ტემპერატურის განსხვავებები, ასევე ცვალებადობა მისი სიგანის მიმართულებით იწვევს პოლიმერის ვისკოზურობის არაერთგვარობას, რაც აფუჭებს კარგი თერმული შეჩერების ზოლებისთვის საჭირო წვრილად ერთგვაროვან დნობას. როდესაც კვების ზონა ძალიან ცივდება, დნობის პროცესი замნდება. ამავე დროს, თუ დოზირების მონაკვეთი ძალიან თბილია, პოლიმერული ჯაჭვები თერმულად დაშლის დაწყებას ახდენენ. ეს ტემპერატურული გრადიენტები გამოიწვევს მთელ სახის პრობლემებს, მათ შორის არაერთგვაროვან დინების სიჩქარეებს, სხვადასხვა სისქის ძაფებს და იმ შეშლილ ზედაპირულ ტალღებს, რომლებიც ყველას უარს ეუბნება. ზოგიერთი სამრეწველო მონაცემების თანახმად, 5 გრადუს ცელსიუსზე მცირე ტემპერატურული რყევებიც კი შეიძლება ვისკოზურობის ცვალებადობას დაახლოებით 30%-ით გაზარდოს, რაც ნაწილებს ზომების მიხედვით არასტაბილურს ხდის. წარმოებლებმა გამოიცნეს, რომ ზუსტ მრავალზონიან გათბობის სისტემებში ინვესტირება ბარდის იზოლაციის რეგულარულ შემოწმებთან ერთად მიუყვება ამ პრობლემურ ტემპერატურულ განსხვავებებს და უმეტეს შემთხვევაში მათ კონტროლის ქვეშ შეინახავს.

Ცივი ლაქები და ცხელი ზონები, რომლებიც იწვევს ლოკალურ წვრილად დაძაბულობას და დინების გამოყოფას

Როდესაც დამუშავების ზონაში ტემპერატურული განსხვავებები წარმოიქმნება, ეს იწვევს სიბლანტის სხვადასხვა დონეს, რაც მასალის სხვადასხვა სიჩქარით მოძრაობის შედეგად კონცენტრირებულ დაძაბულობის წერტილებს ქმნის. ჭურჭლის ყელის გარშემო ცივი ზონები უფრო მაღალ წინაღობას ქმნის, რის გამოც პოლიმერები ჭურჭლის კედლებზე უფრო მეტად მიბმულნი ხდებიან. ამას თან ახლობით მდებარე ცხელი ზონები ჭურჭლის ახლოს ადგილობრივად ამცირებენ სიბლანტეს, რის გამოც მასალა ზედმეტად სწრაფად წინ მიდის, სანამ მზად არ არის. ეს არაბალანსირებულობა იწვევს სპირალური ნაკადის შაბლონებს სისტემის შიგნით, მასალის ფენებს შორის გამყოფ ზედაპირებზე განცალკევებას და საბოლოოდ სუსტ შედუღებას გათბობის ხაზებზე დამზადებულ პროდუქებში. თერმული კამერები აჩვენებს, რომ ეს მცირე ტემპერატურული განსხვავებები შეიძლება მიაღწიოს 15-20 °C-ს იმ მოწყობილობებში, რომლებიც ცუდი თერმოპარის მაჩვენებლების ან ძველი გამათბობელი ელემენტების გამო მიიღებენ. თერმული შესვენების დროს პროცესის გლუვად მიმდინარეობის შესანარჩუნებლად, საწარმოს ოპერატორებს უნდა მოახდინონ მათი სენსორების რეგულარული შემოწმება და შესაბამისად შეცვალონ საჭებლის ბრუნების სიჩქარე თერმული პროფილების მიხედვით. ამის შესრულება თავიდან აცილებს იმ შემთხვევებს, როდესაც ნაკადი იშლება და პროდუქტის ხარისხი იზიანება.

Მასალასთან დაკავშირებული არასტაბილურობა, რომელიც ზემოქმედებს ექსტრუზიის ერთგვაროვნებაზე

Ტენის შთანთქმა და წყლის ორთქლის გამო წნეხი ჰიგროსკოპულ ნედლეულში (მაგ., PA66-GF25)

Ნესვის შთანთქმადი რეზინები, როგორიცაა PA66-GF25, ტენიანი აირის შთანთქმის მიდრეკილებას ამჟღავნებს დამუშავებამდე შენახვის ან გადამუშავების დროს. როდესაც ეს მასალები ექსტრუდერში მიაღწევენ 220 გრადუს ცელსიუსზე მეტ ტემპერატურას, ნებისმიერი დამალული წყალი თითქმის მყისვე აორთქლდება და ქმნის წნევის მკვეთრ ზრდას, რომელიც შეიძლება მიაღწიოს 15 მეგაპასკალს. ასეთი სწრაფი გაფართოება ზემოქმედებს გადნეული მასალის ნაკადის ერთგვაროვნებას, რაც იწვევს წარმოების გამოტანის რყევებს და თერმული შეჩერების ზოლების გასწვრივ გაზომვადი მოდენის ცვალებადობას. ამ პრობლემის თავიდან ასაცილებლად, წარმოებლებმა უნდა გამოაშრონ რეზინის გრანულები დაახლოებით 0,2 პროცენტამდე ან მათზე ნაკლები ტენიანობით, სანამ ექსტრუდირებას დაიწყებენ. რეგულარული ტესტირება, მაგალითად კარლ ფიშერის ტიტროვანი მეთოდით, დახმარება ხდება სწორი გამოშრობის დონის დასადასტურებლად, რაც თავის მხრივ უზრუნველყოფს მასალის ერთგვაროვან სიბლანტეს პროცესის მანძილზე და უზრუნველყოფს უფრო ერთგვაროვან დნობის ნაკადს ყველა პარტიის გასწვრივ.

Არადამლღვევი ნაწილაკები და ფენოვანი ნაკადი, რომლებიც იწვევს პირობით ხაზებს და ფენების გამოყოფას

Როდესაც დნობა არ არის სრული, დარჩენილი რჩება ნამდვილი ნაწილები, რომლებიც მიდიან ჭურჭლის კედლის უფრო ცივ ნაწილებისკენ, რადგან თერმოუმბადობა და წნევა ერთად მუშაობენ, რაც ქმნის იმას, რასაც ჩვენ ვუწოდებთ ფენოვან ნაკადს. შემდეგ რა ხდება, საკმაოდ ნათელია დამთავრებულ პროდუქზე შეხედვისას — ეს პირობითი ხაზები ხდება ხილული იმას ზედაპირზე, რაც გამოდის ექსტრუზიის შედეგად. თუ გაციება ძალიან სწრაფად ხდება, ეს ფენები იწყებენ გამოყოფას თავიანთ საზღვრებზე. ASTM D638 სტანდარტების მიხედვით ჩატარებული გამოცდების თანახმად, ეს გამოყოფა ფაქტობრივად შეიძლება შეამციროს კომპოზიტური თერმული შეჩერების ზოლების სიმტკიცე 40%-დან 60%-მდე. კარგი ამბავი ის არის, რომ მწარმოებლებს შეუძლიათ ამ პრობლემის გადაჭრა დამუშავების დროს გამოყენებული სქრეულის ფორმის გადატარებით, რათა გააუმჯობინონ დნობის შესრულება და შეინარჩუნონ ტემპერატურის მუდმივობა ორივე ღერძზე. ამის სწორად გაკეთება ნიშნავს იმას, რომ ნაკლები პრობლემური ნაწილაკი დარჩება და ყველაფერი შერეული იქნება მასალის მასში.

Პლასტმასის ექსტრუდერის მანქანის მექანიკური და ოპერაციული დეფექტები

Გადამყვანის ცვეთა, ჰელიქსის დეგრადაცია და დნობის ნაკადის შეუსაბამობა

Ხანდახან აგრესიული მასალები და მიმანტები ხვდებიან სისტემაში, რის გამოც გადამყვანი იცვება დროთა განმავლობაში. ეს ნელი ეროზია ცვლის ჰელიქსის ფორმას და აძნელებს მასალის სწორად გადაადგილებას. როდესაც ცვეთა საკმაოდ მნიშვნელოვანი ხდება, ეს არღვევს თბოგადაცემის პროცესს. ზოგიერთი ადგილი შეიძლება ზედმეტად გაცივდეს, მეორე მხარეს კი წარმოიქმნება საშიში თბილი ადგილები, რაც იწვევს ზედაპირზე ზემოთ აღნიშნული ხაზების და დნობის შეუსაბამო შედეგების წარმოქმნას. უმეტეს ქარხანაში ხდება მიკრომეტრით შემოწმება ყოველ 500 საათიანი ექსპლუატაციის შემდეგ, რათა პრობლემები დროულად გამოვლინდეს და არ გადაიზარდოს. ჩვეულებრივი შენადნობის ნაცვლად მაგრი ფოლადისგან დამზადებული გადამყვანების გამოყენებამ შეიძლება გააორმაგოს მათი სიცოცხლის მაჩვენებელი, რაც უზრუნველყოფს დნობის ხარისხის სტაბილურობას და შეამცირებს იმ გაღიზიანებულ გათიშვებს, რომლებიც იწვევს წარმოების დროის დიდ დანაკარგს.

Ჭრის არასწორი მიმართულება და გადამუშავების–წნეხის სიჩქარეების შეუსაბამობა, რაც ზემოქმედებს კედლის სისქეზე

Როდესაც ჭრები არასწორად არის განლაგებული, დნობის ნაკადი არათანაბრად იხრჩობა. ამასთან, თუ გადამუშავების და წნეხის სიჩქარეები არ ემთხვევა ერთმანეთს, ეს შეიძლება გააჭიმოს ან შეკუმშოს პროფილის შუა ნაწილი. ეს პრობლემები ერთად იწვევს კედლის სისქის ცვალებადობას, რომელიც ზედა 5%-ზე მეტი გადახრა იწვევს თერმული შეჩერების ზოლებში. საბედნიეროდ, ლაზერული მიმართულების სწორი დაყენების ხელსაწყოები და შესაბამისად სინქრონიზებული მართვის სისტემები შეუძლიათ შეამცირონ ეს გადახრები 1%-ზე ნაკლებად. უმეტეს მწარმოებელს ყოველ 50 წარმოებულ ნაკრებზე ერთხელ რეგულარული კალიბრაციის შემოწმების ჩატარება უმჯობესდება. მათ ჩვეულებრივ ადასტურებენ ამ კალიბრაციებს ულტრაბგერითი კედლის სისქის გაზომვებით. ეს მიდგომა შეინარჩუნებს განზომილებებს დასაშვებ დიაპაზონში და განმავლობაში მნიშვნელოვნად ამცირებს მასალის დანახარჯს.