Bentuk dan rekabentuk skru memainkan peranan utama dalam menentukan sejauh mana bahan melebur dan jenis produk yang dihasilkan oleh pengeluaran skru tunggal. Perkara seperti pic, kedalaman alur yang dikenakan, dan bahagian pencampuran khas semua memberi kesan kepada kelakuan polimer semasa proses pemprosesan. Apabila kita bercakap mengenai alur cetek di kawasan mampatan, ia menghasilkan daya ricih yang lebih tinggi yang membantu mempercepatkan peleburan. Alur yang lebih dalam di bahagian suapan sebenarnya membantu menggerakkan bahan pepejal dengan lebih baik. Untuk pencampuran, sesetengah bahagian dengan reka bentuk berkelopak atau gelang gelembung benar-benar meningkatkan sifat pencampuran agihan. Menurut kajian industri oleh Ponemon pada tahun 2023, ini boleh mengurangkan perbezaan suhu sebanyak kira-kira 12% semasa penghasilan jalur pemisah haba. Skru yang mempunyai blok uli bersusun secara berselang-seli cenderung mencapai kepekatan bahan sebanyak kira-kira 92%, manakala susunan biasa hanya mencapai sekitar 78%. Ini membuat perbezaan yang nyata dalam mencegah jambatan haba yang mengganggu dalam profil siap.
Nisbah panjang terhadap diameter (L/D) memainkan peranan besar dalam beberapa bidang utama termasuk tempoh bahan kekal dalam sistem, kestabilan leburan semasa pemprosesan, dan penggunaan tenaga secara keseluruhan. Apabila membandingkan sistem dengan nisbah L/D melebihi 30:1 berbanding yang kira-kira 20:1, masa tinggal sebenarnya meningkat sekitar 40%. Masa tambahan ini membolehkan peleburan bahan sukar seperti PA66 dilakukan dengan sempurna, yang memerlukan plastikasi menyeluruh sebelum pemprosesan. Namun, penggunaan nisbah melebihi 40:1 mula menambah kos dari segi penggunaan tenaga, biasanya meningkatkan penggunaan sekitar 18% tanpa peningkatan ketara dalam keseragaman bahan. Kebanyakan pakar industri mengenal pasti julat antara 28:1 hingga 32:1 sebagai titik optimum untuk aplikasi rehat terma. Pada nisbah ini, pengilang dapat mengawal risiko degradasi bahan sambil tetap mencapai sasaran pengeluaran yang biasanya berkisar antara 120 hingga 150 kilogram per jam.
Jumlah pengeluaran meningkat mengikut kuasa dua saiz skru sebenar. Lihat nombor: skru 120mm boleh menghasilkan kira-kira 2.6 kali ganda berbanding skru 90mm dalam setiap pusingan. Skru yang lebih besar juga bermaksud lebih banyak bahan dihasilkan dengan lebih cepat (kira-kira 280 kg per jam berbanding hanya 170 kg apabila menurun daripada 100mm kepada 80mm). Tetapi terdapat kekangan di sini. Semakin besar skru, semakin rendah daya ricih yang dihasilkan, iaitu penurunan antara 30% hingga 40%. Ini mungkin mengganggu keseragaman pencampuran. Jadi, pemilihan saiz yang sesuai sangat bergantung kepada jenis bahan yang ditangani. Untuk bahan cair seperti PVC, kebanyakan pengguna mendapati saiz 90 hingga 110mm cukup sesuai. Namun, bahan tebal seperti TPU memerlukan skru yang lebih kecil, biasanya antara 60 hingga 80mm, supaya tindakan pencampuran mencukupi untuk menyebarkan bahan dengan sekata.
Mendapatkan zon suhu yang betul di sepanjang laras adalah kunci kepada kawalan aliran polimer semasa penghasilan jalur pemutus haba. Di kawasan zon suapan, mengekalkan suhu di bawah titik yang dikenali sebagai suhu peralihan kaca membantu memampatkan bahan tanpa melebur terlalu awal. Apabila bahan bergerak ke zon mampatan, pemanasan terkawal biasanya dikenakan pada suhu antara 170 hingga 190 darjah Celsius untuk bahan berasaskan PA66 ini. Ini mengurangkan kelikatan supaya semua komponen bercampur dengan sempurna. Kemudian tiba di zon metering, di mana keseimbangan dicapai antara haba yang dihasilkan oleh geseran dan haba tambahan yang kita bekalkan. Keseimbangan ini mengekalkan aliran yang stabil, yang sangat penting jika kita ingin mencapai had toleransi dimensi ketat dalam lingkungan plus atau minus 1.5 peratus. Sesetengah kajian yang diterbitkan tahun lepas menunjukkan bahawa hampir dua pertiga daripada semua masalah penyemperitan sebenarnya berasal daripada cerun haba yang tidak baik. Ini menjelaskan mengapa begitu banyak kilang kini melabur dalam sistem yang memantau keadaan ini secara masa nyata.
Apabila bekerja dengan jalur pemutus haba PA66 GF25, mendapatkan profil zon yang betul membuat perbezaan besar dalam memaksimumkan pengeluaran sambil mengekalkan sifat mekanikal tersebut. Zon suapan perlu dikekalkan pada suhu sekitar 160 hingga 170 darjah Celsius untuk mengelakkan berlakunya masalah penyegelangan. Zon mampatan lebih rumit—ia harus mencapai suhu antara 185 hingga 200 darjah untuk mengendalikan perubahan ketumpatan hablur sebanyak 85% dengan betul. Zon metering kemudiannya menstabilkan diri pada suhu sekitar 190 hingga 205 darjah, yang membantu mengekalkan tekanan lebur antara 25 hingga 35 MPa supaya aliran kekal konsisten melalui acuan. Terdapat beberapa angka industri yang menarik menunjukkan bahawa sebenarnya wujud hubungan yang kuat antara ketepatan suhu zon mampatan yang dikekalkan dalam lingkungan plus atau minus 2 darjah dengan kekonsistenan nilai R yang dihasilkan. Dan inilah perkara penting untuk diketahui oleh pengilang yang ingin mengurangkan kos: tahap ketepatan ini boleh mengurangkan penggunaan tenaga sehingga 18% berbanding sistem penghantar lama, berdasarkan kajian pemprosesan polimer terkini dari awal 2024.
Melebihi julat suhu unggul sebanyak 10 hingga 15 darjah Celsius sahaja boleh menyebabkan masalah serius dengan bahan thermal break kerana ia mempercepatkan proses pemutusan rantaian, yang pada akhirnya mengurangkan kekuatan impak sebanyak kira-kira 40 peratus menurut piawaian ASTM D256-23. Peralatan moden kini menggunakan sistem penyejukan gelung tertutup yang memberi tindak balas dalam masa kurang daripada setengah saat terhadap masalah pemanasan ricih. Jaket penyejukan yang diletakkan secara strategik di kawasan dengan daya ricih paling tinggi membantu mengekalkan suhu lebur tidak lebih daripada 5 darjah dari tetapan sasaran, sesuatu yang kritikal untuk mengekalkan ciri-ciri perintang nyala api yang terutamanya penting apabila bekerja dengan sebatian bebas halogen. Ujian di lapangan telah menunjukkan bahawa apabila pengilang menggabungkan kaedah pemanasan kawalan PID dengan pelarasan parameter kelajuan skru, mereka mendapati penurunan kadar degradasi haba sebanyak kira-kira dua pertiga sambil masih mampu menguruskan isi padu pengeluaran sekitar 85 kilogram per jam.
Kelajuan skru sangat mempengaruhi jumlah pengeluaran, dan secara amnya, output meningkat dengan agak stabil apabila beroperasi pada RPM yang lebih rendah. Namun, apabila melebihi kira-kira 70 RPM, keadaan menjadi lebih menarik. Jika seseorang menggandakan kelajuan dari 50 kepada 100 RPM, peningkatan output sebenarnya hanya kira-kira 65%. Malah lebih teruk, turun naik suhu menjadi cukup ketara di peringkat ini, kadangkala melebihi 40 darjah Celsius disebabkan oleh geseran dan peleburan separa yang berlaku di dalam. Bagi sesiapa yang bekerja dengan perkara ini setiap hari, pencocokan nombor RPM dengan jenis bahan yang diproses menjadi sangat kritikal. Ambil contoh HDPE, iaitu salah satu plastik separa hablur. Bahan-bahan ini memerlukan kelajuan kira-kira 15 hingga 20 peratus lebih perlahan berbanding bahan seperti ABS amorfaus jika kita mahu mengekalkan pecahan haba yang konsisten sepanjang pengeluaran.
Cara polimer berkelakuan dari segi ketebalan dan keanjalan mempengaruhi secara besar bagaimana tekanan terbina semasa pemprosesan dan mengekalkan aliran yang konsisten sepanjang proses. Menurut kajian oleh Abeykoon dan rakan-rakan pada tahun 2020, bahan yang menjadi lebih nipis di bawah tekanan boleh mengurangkan penggunaan tenaga sebanyak kira-kira 18 peratus berbanding bendalir Newtonian biasa. Apabila menggunakan PVC terubah suai yang mempunyai keanjalan leburan tinggi, pengembangan muncung biasanya meningkat antara 30 hingga 40 peratus. Ini bermakna pengendali perlu mengawal kelajuan skru dengan teliti jika ingin menghasilkan komponen yang memenuhi spesifikasi dimensi. Masalah kestabilan aliran seperti retakan leburan cenderung berlaku apabila tegasan ricih dinding melebihi kira-kira 0.25 MPa. Untuk mengelakkan masalah ini dan mengekalkan kelancaran pengeluaran, pengilang perlu memberi perhatian rapi terhadap rekabentuk zon mampatan dalam peralatan mereka.
Perbezaan kekonduksian terma dalam bahan tambahan benar-benar mempengaruhi pergerakan haba menerusi bahan. Serat kaca mempunyai julat kekonduksian yang jauh lebih rendah, iaitu sekitar 0.8 hingga 1.2 W/mK berbanding kalsium karbonat yang mempunyai nilai lebih tinggi sekitar 2.6 W/mK. Perbezaan ini mengubah cara perpindahan haba menerusi laras sebanyak kira-kira 22 hingga 35 peratus. Apabila melibatkan Poliamida 66, kapasiti haba tentu yang agak rendah iaitu 1.7 kJ per kgK bermaksud ia melebur dengan cepat semasa pemprosesan. Namun, sifat yang sama ini membuatkan ia mudah terurai apabila suhu melebihi 295 darjah Celsius, jadi pengendali perlu mengekalkan kawalan suhu yang ketat dalam julat plus atau minus 2 darjah. Kebanyakan masalah yang berlaku dalam proses pengeluaran sebenarnya disebabkan oleh kadar penyejukan yang tidak mencukupi. Kajian menunjukkan bahawa lebih dua pertiga daripada semua kecacatan disebabkan oleh penyejukan yang tidak mengikut kelajuan penghabluran bahan, yang membawa kepada isu lenturan yang terutamanya ketara dalam aplikasi jalur pemutus haba.
Berita Hangat
POLYWELL mengkhususkan diri dalam jalur penebat haba PA66, menawarkan butiran poliamida, ekstruder, acuan, mesin penggulung, dan perkhidmatan penyesuaian satu-henti yang komprehensif.
Bandar Jinfeng, Bandar Zhangjiagang, Bandar Suzhou, Wilayah Jiangsu, China
Hak Cipta © 2024 Suzhou Polywell Engineering Plastics Co., Ltd Dasar Privasi
EN
