Тепловык бузулуш тасмасын өндүрүштө Биринчиийле шайланма экструдерлердин ишине кандай факторлор таасир этет?

Болттун Конструкциясы: Геометрия, L/D Кошумча Мамычасы жана Диаметри Экструзиянын Сапаттуулугуна Тийгизген Таасир

Болттун Геометриясынын Балкытууга, Аралаштырууга жана Материалдын Бирдөйдүгүнө Тийгизген Таасири

Винттердин формасы жана долбоору материалдардын эрип, бир винт экструдерлерден чыгып келген өнүмдөрдүн сапатына чоң таасирин тийгизет. Полимерлердин иштетилүү жүрүшүндө каналдар кандай чечилген, канча терең, аралаштыруу үчүн атайын бөлүктөр кандай экенине байланыштуу. Басуу аймагындагы терең эмес каналдар жылдыруу күчүн күчөтүп, эрип кетүүнү тездетет. Берүү бөлүгүндөгү терең каналдар катуу материалдарды жөнүнөн жылдырат. Аралаштыруу үчүн чийинди формалуу же бөлүктөрдүн жалган сакиндерин колдонуу аралаштыруу касиеттерин күчөтөт. Ponemon тарабынан 2023-жылы жүргүзүлгөн бир катар өнөр жай изилдөөлөргө ылайык, бул жылуулукту бөлүүчү тасмаларды жасаганда температуранын айырмасын 12% чейин азайтат. Бул жыйналган аралаштыруу блоктору бар винттер материалдын бирдөй болушун 92% чейин жеткирет, ал эми жөнөкөй курамдарда бул көрсөткүч 78% гана. Бул түзүлүштөрдө жылуулук көпүрөлөрүн болдуруу алдын алууда чыныгы айырмачылык кылат.

Тургундук Муздатуу, Жылуулук Бирдүүлүгү жана Чыгуу Бирдүүлүгүндө L/D Мамилесинин Ролу

Узундуктун диаметрке (L/D) мамилеси материал системада канча убакыт болушу, иштетүүдө эриген массанын туруктуулугу жана жалпы энергияны колдонуу кабыл алууга чейинки бир нече негизги аймактарда чоң рол ойнойт. 20:1 олутундагы системалар менен салыштырганда 30:1 ашык L/D мамилеси бар системаларды карасак, муздатуу убакыттары чындыгында 40% чамалуу узарат. Бул кошумча убакыт иштетүү алдында толук пластикацияланышы керек болгон PA66 сыяктуу кыйын материалдарды жакшы эритүүгө мүмкүндүк берет. Бирок 40:1 ашып кеткендиктен энергияны колдонуу жагынан чыгымдар көбөйө баштайт, түзөк 18% чамалуу көбөйүп, материалдын бирдүүлүгүндө көп өзгөрүш болбойт. Көптөгөн өнөр жай эксперти L/D мамилесинин 28:1 менен 32:1 ортосунда болушу жылуулукту бөлүү үчүн оптималдуу аймак экенин айтышат. Бул мамилелерде өндүрүүчүлөр 120–150 килограмм/саат диапазонундагы өндүрүштүк максаттарды ишке ашыруу менен бирге, материалдын бузулушу коркунучун да башкара алышат.

Винт диаметри жана Өткөрүү Мүмкүнчүлүгү жана Ыздалуу Түзүүгө тийилгени

Чыгарылган материалдын көлөмү чынында эле винт өлчөмүнүн квадратына жараша көбөйөт. Сандарга караңыз: 120 мм винт бир айланышта 90 мм винт чыгаратындан 2,6 эсе көп өнөм чыгара алат. Чоң винттер дагы ошондой эле көбүрөөк материалды тезирээк чыгарат (80 ммге караганда 100 мм колдонгондо саатына 280 кг чыгаруу, ал эми 170 кг гана). Бирок бул жерде бир камчылык бар. Винт канчалык чоң болсо, ошончолук ыздалуу күчү төмөндөйт, дээрлик 30% дан 40% ке чейин азайат. Бул баарын жакшы аралаштырууга тоскоол болушу мүмкүн. Ошентип, туура өлчөмдү тандоо деле колдонулуп жаткан материалдын түрүнө байланыштуу. PVC сыяктуу суюк материалдар үчүн, көбүнчө 90–110 мм жакшы иштейт. Бирок, TPU сыяктуу калың материалдар үчүн, алар жакшы аралашсын үчүн, адатта 60–80 мм чоңдуктагы кичине винт керек.

Температураны башкаруу: Сакталган Экструзия үчүн Жылуулук Профилдерин Башкаруу

Барабан температуралык аймактары жана полимердин вязкостуна жана агым тургундугуна таасири

Барабан боюнча температура аймактарын туура тандоо полимерлердин жылуулукту бузуу тасмаларын жасаганда кандай агышын башкарат. Материалды берүү аймагында, шыны сымдагы өтүү чегинен төмөн температураны сактоо материал эркин баштап кетпей, компакттуу болушуна жардам берет. Материал басуу аймагына кирип келгенде, PA66 негиздүү материалдар үчүн адатта 170ден 190 градус Цельсийге чейинки жылытуу колдонобуз. Бул вязкосту төмөндөтүп, бардык нерсе туура аралашып калат. Андан кийин кысым аймагына келебиз, мында карыштыруу менен пайда болгон жылуулук менен биз кошкон кошумча жылуулук ортосунда тепе-теңдик түзүлөт. Бул тепе-теңдик агымды стабилдуу кармоого мүмкүндүк берет, ал + же - 1,5 пайызга чейинки так өлчөмдүк чектерди камтый турган болсо, бул абдан маанилүү. Өткөн жылы жарыяланган бир түрдүү изилдөөлөр экструзиянын бардык көйгөйлөрүнүн жарымга жакынын термиялык градиенттердин туура эместигинен пайда болоорун көрсөткөн. Эми көптөгөн заводдор бул шарттарды убакыт ылдамында кадимелеп турган системаларга инвестиция киргизип жатканы түшүнүктүү.

Жылуулук тоскоолу үчүн Себеп, Басуу жана Өлчөө Аймагынын Температураларын Оптималдаштыруу

PA66 GF25 жылуулукту бузуу тасмалары менен иштаганда, механикалык касиеттерди сактап туруу менен өндүрүштү максималдуу көтөрүү үчүн аймак профилдерин туура тандоо чоң мааниге ээ. Байланыштуу маселелер болуп калбашы үчүн берүү аймактары 160–170 градус Цельсийга жакын болушу керек. Бозгоо аймактары - алар 85% кристалдуулук өзгөрүшүн туура иштетүү үчүн 185–200 градус аралыгында болушу керек - бул жактардын иши кыйынчылыктуу. Метрлеу аймактары андан соң эриген басымдарды 25–35 МПа диапазонунда сактоого жол берген 190–205 градуска түшөт, ушунун натыйжасында бардык материал дөбө аркылуу туруктуу агат. Кээ бир кызыктуу сектордук маалыматтар компрессия аймагынын температураларын плюс же минус 2 градус ичинде канчалык так сактообузго жана натыйжада R-баасынын туруктуулугуна түз эле байланышы бар экенин көрсөтөт. Чыгымдарды кыскартууну каалаган өндүрүшчүлөр үчүн белгилөөгө турарлык бир нерсе: 2024-жылдын башында жасалган полимерди иштетүү боюнча жаңы изилдөөлөргө ылайык, бул деңгээлдеги тактык эски экструдер системаларына салыштырмалуу энергиянын тейлейшин 18% чейин кыскарта алат.

Материалдардын Бузулушун Тактагы Жылуулуктук Көзөмөл аркылуу Баш тартуу

Идеалдуу температуранын чегин 10–15 градуска гана ашып кетүү термиялык бузулуш материалдарында тилке чийминин процесстерин жакшыртып, ASTM D256-23 стандарттарына ылайык соңку чапталган күчтү 40 пайызга чейин төмөндөтөт. Казыргы заманбап жабдыктар кыймылдатуу жылуулугуна каршы бир жарым секундадан да кем убакытта реакция берүүчү жабык циклдүү суу сакталыш системаларын камтыйт. Кыймылдатуу күчтөрү эң жогорку болгон жерлерге стратегиялык орнотулган суу сакталыш мунчуктары балкытуу температурасын максаттуу көрсөткүчтөрдөн 5 градустан ашпай турушу үчүн жооп берет, бул галогенсиз компаунддар менен иштөөдө маанилүү болгон оттон коргоо өзгөчөлүктөрүн сактоо үчүн маанилүү. Өзгөчө сыноолор өндүрүүчүлөр PID менен башкарылган кыздыруу методдорун винттин айлануу параметрлерин өзгөртүү менен бириктиргенде, алар 85 килограмм/саат ченемин сактап, термиялык бузулуш деңгээлин үчтөн экиге жакшыртканын көрсөттү.

Винттын айлануу жана ысырма башкаруусу: Чыгыш менен эриген материалдын сапатын теңдештирүү

Винттын айлануу жылдамдыгы чыгымга түздөн-түз таасир этет жана жалпы алганда, чыгым төмөн RPM кезинде туруктуу өсөт. Бирок биз RPMдин 70 чегине жеткенден кийин жагдай кызыктуу болуп келет. Эгер бирөө RPMди 50ден 100гө чейин эки эсе көбөйтсө, чыгымдын 65% гана өсүп жатканын көрөт. Дагы да начары, температуранын колебаниеси мунун натыйжасында жакшы белгиленет, ичинде ысып калуу жана ички балкытуу учурунда 40°Cтан ашып кетет. Күн сайын ушул маселелер менен иштеген адам үчүн, RPM көрсөткүчтөрүн кайсы материал иштелип жатканына жараша так келтириү абдан маанилүү. Мисалы, HDPE — бул жартылай кристаллдуу пластиктердин бири. Бул материалдарды туруктуу термиялык бузулуштарды сактоо үчүн аморфдук ABS менен салыштырганда 15–20% жайылтып иштетүүнү талап кылат.

Материалдык касиеттер: Экструзия динамикасындагы реологиялык жана жылуулук өзгөчөлүктөрү

Басымдын өсүшүнө жана матрицанын агымынын бирдөйдигине таасир этүүчү реологиялык өзгөчөлүктөр

Полимерлердин калыңдыгы жана эластиктиги боюнча өзгөчөлүгү иштетүү жүрүп жатканда басымдын көтөрүлүшүнө жана бардык убакытта агымдын туруктуулугуна чоң таасир этет. 2020-жылы Абейкун жана анын коллегаларынын изилдөөсүнө ылайык, күч тийгендеги материалдар нативдүү Ньютон суюктуктарына салыштырмалуу энергияны колдонуудан 18 пайызга жакшыраак турат. Балкытканда жогорку эластиктиги бар PVC менен иштөөдө, көбүнчө 30–40 пайызга чейинки калыңдоо көрүнөт. Бул операторлордун өлчөмдүк талаптарга ылайык келген бөлүктөр алуу үчүн винттик жылдамдыктарды так башкаруусу керектигин билдирет. Балкыткан сызат сымал агымдын туруктуулугу менен байланышкан кыйынчылыктар 0,25 МПа чегинен ашканда пайда болот. Бул кыйынчылыктардан алыскерчилик кылып, өндүрүштү туруктуу жүргүзүү үчүн өндүрүүчүлөр өз жабдыктарынын компрессиялык аймактарынын конструкциясына көңүл бурушу керек.

Жылуулук абсорбциясын, которууну жана балкыткан туруктуулугун башкаруучу термалдык касиеттер

Кошулгучтардагы жылуулук өткөрүмдүүлүк айырмачылыктары материал аркылуу жылуулук таралышына чындыгында таасир этет. Шыны талкыны 0,8–1,2 Вт/мК чегинде төмөнкү өткөрүмдүүлүккө ээ болуп, калций карбонаттын 2,6 Вт/мК деңгээлиндеги жогорку маанисине караганда көп төмөн. Бул айырма баррелдер аркылуу жылуулук алмашууну 22–35 пайызга чейин өзгөртөт. Полиамид 66 үчүн анын 1,7 кДж/кгК түрдүү төмөнкү өзгөчө жылуулук сыйымдуулугу иштетүү учурунда тез эрийт. Бирок дагы ошол эле касиет температура 295°C ашкан кезде аны бузулуга бейим кылат, ошондуктан операторлор температураны плюс же минус 2 градус ичинде кармош керек. Экструзия процесстеринде кездешкен көпчүлүк кыйынчылыктар чындыгында жаман суулатуу темптерине байланыштуу. Изилдөөлөр бардык кемчиликтердин үчтөн экин ашыгы материалдын кристаллизация ынтымактуулугу менен бирдей темпте болбогон суулатуу натыйжасында болоорун көрсөттү, бул жылуулукту бузуу тасмасын колдонуу учурунда байкалган бүктелүү көйгөйлөрүнө алып келет.