Жылулық бөгеттік жолақтар үшін пластик экструдерлік машиналарда экструзияның біркелкісіздігінің себебі не?

Пластик экструдерлік машинасындағы жылулық тепе-теңдіктің бұзылуы

Балқыманың біртектілігін бұзатын осьтік және радиалды температуралық градиенттер

Бағандың бойымен температураның әртүрлі болуы мен оның ені бойынша ауытқулар полимердің тұтқырлығының біркелкі болмауына әкеледі, бұл жақсы жылулық үзіліс жолақтары үшін қажетті балқу біртектілігін бұзады. Егер беру аймағы тым суық болса, балқу процесі баяулайды. Сол уақытта, егер өлшеу бөлігі тым ыстық болса, полимер тізбектері жылулық түрде ыдырай бастайды. Бұл температуралық градиенттер ағып жатқан жылдамдықтың біркелкі болмауы, қалыңдығы әртүрлі болатын жіпшелер және барлық адамдар ұнатпайтын бетіндегі толқындар сияқты әртүрлі мәселелерге әкеледі. Кейбір салалық деректерге сәйкес, 5 градус Цельсий шамасындағы кіші температура тербелістері тұтқырлық ауытқуларын шамамен 30% арттырып, бөлшектердің өлшемдік тұрақсыздығына әкеледі. Өндірушілер бағанның жылу оқшаулауын кезең-кезеңімен тексерумен қоса дәл көп аймақты жылыту жүйелеріне инвестиция салу көбінесе осы проблемалық температуралық айырмашылықтарды бақылау астында ұстауға көмектесетінін тапты.

Жергілікті Үйкелісті және Ағынның Бөлінуін Тудыратын Суық Дақтар мен Ыстық Аймақтар

Өңдеу аймағында температура айырмашылықтары болған кезде материалдар әртүрлі жылдамдықпен қозғалатындықтан, тұтқырлық деңгейлері әртүрлі болады және шоғырланған ысырылу кернеу нүктелері пайда болады. Түсіру орындарының маңындағы суық аймақтар полимерлердің баррель қабырғаларына тиістісінше қарағанда көбірек жабысуына әкелетін кедергіні арттырады. Бірақ, матрицаларға жақын ыстық аймақтарда тұтқырлық төмендейді де, дайын болмастан бұрын материал алға қарай тым шапшаң қозғалады. Бұл тепе-теңдіксіздіктер жүйенің ішінде спираль тәрізді ағын үлгілерін, материал қабаттарының беттерінде бөлінулерді және соңында экструзияланған өнімдердегі бірігу сызықтары бойынша әлсіз байланысты туғызады. Жылулық камера көрсеткендей, термоэлементтердің дұрыс оқылмауы немесе ескі жылыту элементтерінен страдациялаған жабдықтарда бұл кішігірім температура өзгерістері шынымен 15-тен 20 градус Цельсийге дейін айырмашылық жасай алады. Жылулық сақиналарды өндіру кезінде жағдайларды тегіс ұстау үшін зауыт операторлары регулярлы түрде өздерінің сенсорларын тексеріп, жылулық профильдердің көрсеткеніне сәйкес шнек жылдамдықтарын реттеуі қажет. Мұны дұрыс орындау өнімнің сапасына зиян тигізетін осы әрекетсіз ағын бөлінулерді болдырмауға көмектеседі.

Экструзия біркелкілігіне әсер ететін материалдарға байланысты тұрақсыздықтар

Ылғалды материалдарда (мысалы, PA66-GF25) ылғалдың сіңірілуі және будың пайда болуына байланысты артқа тебу

PA66-GF25 сияқты гигроскопиялық смолалардың өңдеу басталғанға дейін сақталуы немесе өңделуі кезінде ауадан ылғалды жұтуға бейімділігі бар. Бұл материалдар экструдердегі температураның 220 градус Цельсийден жоғары деңгейге жеткен кезде, жасырын су тез арада буға айналады, ал бұл 15 мегапаскальдан асатын қысымның күрт артуына әкеледі. Мұндай тез кеңею балқытылған материал ағынының біркелкілігін бұзады, өндірістің шығу көрсеткіштерінде тербелістер туғызады және жылулық үзіліс жолақтарының ұзындығы бойынша өлшемдерінің біркелкі болмауына әкеледі. Бұл мәселені болдырмау үшін өндірушілер экструзияны бастамас бұрын смола гранулаларын ылғалдылық мөлшерін 0,2 пайыз немесе одан төмен деңгейге дейін кептіруі қажет. Карл Фишер титрлеуі сияқты әдістер арқылы реттелетін сынақтар кептірудің дұрыс деңгейін растауға көмектеседі, ол өз кезегінде процестің барлық уақытында материалдың тұтқырлығының тұрақты болуын және партиялардың барлығы бойынша біркелкі еру ағынының берілуін қамтамасыз етеді.

Балқымаған бөлшектер мен қабатты ағыс спираль сызықтар мен қабаттардың бөлінуіне әкеп соғады

Балқу толық аяқталмаған кезде, жылу мен қысымның әсерінен матрица қабырғасының салқын бөлігіне қарай ығжылған қатты бөлшектер қалып қояды, осылайша біз қабатты ағыс деп атайтын құбылыс пайда болады. Нәтижесінде өнімнің бетінде спираль сызықтардың пайда болуы айқын көрінеді. Егер салқындату тым шапшаң жүрсе, бұл қабаттар өзара бөлініп кетеді. ASTM D638 стандартына сәйкес жүргізілген сынақтар бойынша, мұндай бөліну композитті жылулық бөгеттің беріктігін 40%-дан 60%-ға дейін төмендетуі мүмкін. Жағдайдың жақсы жағы — өндірушілер балқу өнімділігін жақсарту және екі ось бойынша температураны тұрақты ұстау мақсатында өңдеу кезінде қолданылатын иіндің пішінін реттеу арқылы мәселені шеше алады. Бұны дұрыс орындау материалда проблемалық бөлшектердің аз қалып, материал бойынша барлығының дұрыс араласуын қамтамасыз етеді.

Пластика экструдер станогындағы механикалық және жұмыс істеу ақаулары

Винттің тозуы, спиральдің бұзылуы және балқыған массаның ағынының тұрақсыздығы

Қатты материалдар мен қоспалар жүйеге түскен кезде винттер уақыт өте келе тозып, спираль пішіні өзгереді де, материалды дұрыс жылжыту қиындайды. Тозу күшейген кезде жылу алмасу процесі бұзылады. Кейбір аймақтар тым суық болса, басқалары қауіпті дәрежеде қызып кетеді, нәтижесінде бетінде дақтар пайда болады және балқу нәтижесі тұрақсыз болады. Көптеген зауыттар мұндай мәселелерді уақытылы анықтау үшін әрбір 500 сағат жұмыстан кейін микрометрмен тексеріп отырады. Қалыпты құймалар орнына қатайтылған болаттан жасалған винттерді қолдану кейбір жағдайларда қызмет ету мерзімін екі есе ұзартып, балқыған массаның сапасын тұрақты ұстап, өндіріс уақытын көп шығындауға әкелетін күтпеген тоқтап қалуларды азайтады.

Қалыптау пластинасының орнынан тыс болуы және тарту мен экструзия жылдамдығының сәйкессіздігі әсерінен қабырға қалыңдығының өзгеруі

Қалыптар орынынан тыс болған кезде балқыған масса ағыны теңсіз бөлінеді. Сол сияқты, егер тарту мен экструзия жылдамдықтары сәйкес келмесе, профильдің ортаңғы бөлігі созылуы немесе сығылуы мүмкін. Бұл ақаулар бірге әрекет етіп, жылулық үзіліс жолақтарында ±5% артық болатын қабырға қалыңдығының ауытқуына әкеледі. Бақытқа орай, лазерлік бағдарлау құралдары мен дұрыс синхрондалған жетектік жүйелер осындай ауытқуларды 1%-ден төмен деңгейге дейін төмендетуге мүмкіндік береді. Көбінесе өндірушілер әрбір 50 өндірістік цикл сайын калибрлеуді тексеруді ең тиімді шара деп табады. Олар, әдетте, қабырға қалыңдығын үлтрадыбыстық өлшеу арқылы калибрлеуді тексереді. Бұл тәсіл өлшемдерді рұқсат етілген шектерде ұстап тұрады және уақыт өте келе материалдардың шығынын едәуір азайтады.