Temperatuurverschillen langs de lengte van de cilinder, gecombineerd met variaties over de breedte, leiden tot een inconsistente polymeerviscositeit, wat de smeltshomogeniteit verstoort die nodig is voor goede thermische onderbrekingsprofielen. Wanneer de invoerzone te koud wordt, vertraagt het smeltproces. Als daarentegen het meetgedeelte te heet draait, beginnen de polymeerketens thermisch af te breken. Deze temperatuurgradiënten veroorzaken allerlei problemen, waaronder ongelijke doorstroomraten, draden met wisselende dikte en vervelende oppervlakterimpelingen die iedereen verafschuwt. Volgens bepaalde gegevens uit de industrie kunnen zelfs kleine temperatuurschommelingen van ongeveer 5 graden Celsius de viscositeitsvariaties met ongeveer 30% verhogen, waardoor de onderdelen dimensioneel instabiel worden. Fabrikanten hebben ontdekt dat investeren in nauwkeurige verwarmingssystemen met meerdere zones, gecombineerd met regelmatige controles van de cilinderisolatie, meestal helpt om deze probleematische temperatuurverschillen onder controle te houden.
Wanneer er temperatuurverschillen zijn over het verwerkinggebied, ontstaan er verschillende viscositeitsniveaus die leiden tot geconcentreerde afschuifspanningspunten waar materialen met verschillende snelheden bewegen. Koele gebieden rond invoermonden zorgen voor hogere weerstand, waardoor polymeren meer aan de wanden van de cilinder blijven plakken dan nodig is. Ondertussen verlagen heetere zones dicht bij de malen de viscositeit lokaal, waardoor het materiaal te snel naar voren schiet voordat het klaar is. Deze onevenwichtigheden resulteren in spiraalvormige stroompatronen binnen het systeem, scheiding tussen lagen materiaal aan de grensvlakken en uiteindelijk zwakke binding langs smeltlijnen in afgewerkte extrusies. Thermische camera's tonen aan dat deze kleine temperatuurvariaties in apparatuur met slechte thermokoppelmetingen of oude verwarmingselementen daadwerkelijk kunnen verschillen met 15 tot 20 graden Celsius. Om de productie tijdens thermische onderbreking soepel te laten verlopen, moeten installatieoperators regelmatig hun sensoren controleren en de schroefsnelheden aanpassen op basis van de aangegeven thermische profielen. Dit goed beheren voorkomt vervelende stroomscheidingen die de productkwaliteit in gevaar brengen.
Materialen zoals vochtgevoelige harsen, waaronder PA66-GF25, hebben de neiging om tijdens opslag of transport voordat de verwerking begint vocht uit de lucht op te nemen. Zodra deze materialen in de extruder temperaturen boven de 220 graden Celsius bereiken, verandert verborgen water vrijwel direct in stoom, wat plotselinge drukpieken veroorzaakt die meer dan 15 megapascal kunnen bereiken. Deze snelle expansie verstoort de consistentie van de stroom van gesmolten materiaal, wat leidt tot schommelingen in de productie-output en zorgt ervoor dat de thermische onderbrekingsprofielen onregelmatige afmetingen krijgen langs hun lengte. Om dit probleem te voorkomen, moeten fabrikanten de harskorrels drogen tot ongeveer 0,2 procent vochtgehalte of lager voordat ze beginnen met extruderen. Regelmatig testen via methoden zoals Karl-Fischer-titratie helpt om de juiste drooggraad te bevestigen, wat op zijn beurt een constante materiaalviscositeit gedurende het proces waarborgt en een uniformere smeltstroom oplevert over alle batches heen.
Wanneer het smelten niet volledig is, blijven er vaste deeltjes over die door de samenwerking van warmte en druk naar de koelere delen van de matrijswand bewegen, waardoor zogenaamde gelaagde stroming ontstaat. Wat daarna gebeurt, is duidelijk zichtbaar op het eindproduct: deze spiraallijnen worden zichtbaar op het oppervlak van het geëxtrudeerde product. Als het materiaal te snel afkoelt, beginnen deze lagen aan hun grensvlakken van elkaar te scheiden. Volgens tests uitgevoerd volgens ASTM D638-normen kan deze scheiding de sterkte van composiete thermische onderbrekingsprofielen met 40% tot 60% verlagen. Het goede nieuws? Fabrikanten kunnen dit probleem oplossen door de vorm van de schroeven die tijdens de verwerking worden gebruikt aan te passen, om de smeltprestaties te verbeteren en tegelijkertijd de temperaturen consistent te houden langs beide assen. Dit goed regelen betekent dat er minder problematische deeltjes overblijven en dat alles zich goed mengt in het gehele materiaal.
Schroeven slijten na verloop van tijd wanneer schurende materialen en onzuiverheden in het systeem terechtkomen. Deze geleidelijke erosie verandert de vorm van de helix en maakt het moeilijker om materiaal op de juiste wijze te verplaatsen. Wanneer de slijtage ernstig genoeg is, wordt de warmteoverdracht in het proces verstoord. Sommige zones kunnen te koud worden, terwijl andere gevaarlijk hete plekken ontwikkelen, wat leidt tot vervelende oppervlaktemarkeringen en ongelijkmatige smeltresultaten. De meeste installaties voeren elke 500 bedrijfsuren micrometercontroles uit om problemen op te sporen voordat ze escaleren. Het overschakelen op geharde staalschroeven in plaats van standaardlegeringen kan in sommige gevallen de levensduur verdubbelen, zorgen voor een consistente smeltkwaliteit en onnodige, frustrerende stilstanden verminderen die veel productietijd verspillen.
Wanneer matrijzen verkeerd worden uitgelijnd, wordt de smeltstroom op een onevenredige manier afgebogen. Tegelijkertijd kan een onbalans tussen de trek- en extrusiesnelheid het middenstuk van het profiel uitrekken of comprimeren. Deze problemen zorgen er samen voor dat de wanddiktevariatie in thermische onderbrekingsprofielen meer dan plus of min 5% bedraagt. Gelukkig kunnen lasergeleide uitlijngereedschappen in combinatie met goed gesynchroniseerde aandrijfsystemen deze afwijkingen terugbrengen tot minder dan 1%. De meeste fabrikanten stellen vast dat het het beste werkt om regelmatig kalibratiecontroles uit te voeren, ongeveer elke 50 productieloppen. Ze controleren deze kalibraties meestal met behulp van ultrasone wanddiktemetingen. Deze aanpak houdt de afmetingen binnen aanvaardbare grenzen en vermindert op termijn aanzienlijk de materiaalverspilling.
Thermische onbalans veroorzaakt een onevenwichtige polymeerviscositeit, wat leidt tot inconsistente smeltuniformiteit en de kwaliteit van het eindproduct beïnvloedt.
Vochtopname leidt tot stoomgeïnduceerde drukpieken bij blootstelling aan hoge temperaturen, waardoor plotselinge drukverhogingen en inconsistente productafmetingen ontstaan.
Het aanpassen van de vormen van de schroeven die worden gebruikt bij de verwerking kan de smeltkwaliteit verbeteren, het aantal ongesmolten deeltjes verminderen en een consistente menging waarborgen.
Veelvoorkomende problemen zijn slijtage van de schroef, onjuiste uitlijning van de matrijs en een mismatch tussen trek- en extrusiesnelheid, allemaal factoren die kunnen leiden tot inconsistenties in de productie-uitvoer.
Hot News
POLYWELL specialiseert zich in PA66 thermische isolatiestrips, met polyamide granen, extruders, vormen, wikkelmachines en omvattende eenmalige aanpassingsdiensten.
Jinfeng Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province, China
Copyright © 2024 Suzhou Polywell Engineering Plastics Co., Ltd. Privacybeleid
EN
