Forma dhe dizajni i skrupave luajnë një rol të rëndësishëm në mënyrën sesi shkrihen materiale dhe llojin e produkteve që dalin nga ekstrudat me një skrup. Gjëra si përshtatja, sa thellë janë prerë kanalët dhe pjesët speciale për përzierje i ndikojnë tërheqësisht sjelljes së polimerëve gjatë procesimit. Kur flasim për kanale të ngushta në zonën e kompresionit, këto krijojnë forca më të mëdha tërheqëse që ndihmojnë në nxitjen e shkrirjes. Kanale më të thellë në seksionin e ushqimit në fakt lehtësojnë lëvizjen e materialeve të ngurta. Për përzierjen, disa seksione me elemente si dizajne me ribe ose unaza blister rrisin në mënyrë të konsiderueshme vetitë e përzierjes distributive. Sipas disa hulumtimeve industriale nga Ponemon më 2023, kjo mund të ulë diferencat e temperaturës me rreth 12% kur prodhohen shiritat izolues termikë. Skrupejt që kanë këto blloqe shtresash të çarëra arrijnë rreth 92% konzistencë materiale, ndërsa konfigurimet e zakonshme arrijnë vetëm rreth 78%. Kjo bën një ndryshim të vërtetë në parandalimin e atyre urave termike të rrëmujshme në profilet e përfunduara.
Raporti i gjatësisë me diametrin (G/D) luajnë një rol të madh në disa zona kyçe, përfshirë sa kohë qëndron materiali në sistem, stabilitetin e shkrirjes gjatë procesimit dhe konsumin e përgjithshëm të energjisë. Kur krahasojmë sistemet me raporte G/D mbi 30:1 me ato rreth 20:1, vërejmë se kohët e qëndrimit faktikisht zgjaten me rreth 40%. Kjo kohë shtesë lejon shkrirjen e duhur të materialeve të forta, si p.sh. PA66, e cila kërkon plastifikim të thellë para procesimit. Por kalimi mbi 40:1 fillon të kushtojë më shumë në terma të konsumit të energjisë, duke rritur zakonisht konsumin me rreth 18% pa përmirësime të mëdha në njësinë e materialit. Shumica e ekspertëve të industrisë e vendosin zonën optimale ndërmjet 28:1 dhe 32:1 për aplikimet me thyerje termike. Në këto raporte, prodhuesit mund të menaxhojnë njëkohësisht rrezikun e degradimit të materialit dhe të arrijnë synimet e prodhimit, të cilat zakonisht lëvizin nga 120 deri në 150 kilogramë në orë.
Sasia e prodhuar rritet me katrorin e madhësisë së skrupit. Ja disa numra: një skrup 120 mm mund të prodhojë rreth 2,6 herë sa një skrup 90 mm në çdo rrotullim. Skrupet më të mëdhenj do të thonë gjithashtu që prodhohet më shumë me shpejtësi (rreth 280 kg në orë krahasuar me vetëm 170 kg kur kalohet nga 100 mm në 80 mm). Por këtu ka një kapci. Sa më i madh të jetë skrupi, aq më pak forcë shkëputjeje gjeneron, rreth 30% deri 40% reduktim. Kjo mund të ndikojë negativisht në përzierjen e njejtë të materialit. Prandaj, zgjedhja e madhësisë së duhur varet shumë nga lloji i materialit që po përdoret. Për materiale të rrjedhshme si PVC, shumica e njerëzve gjejnë se diapazoni 90 deri 110 mm funksionon mirë. Megjithatë, materiale më të trasha si TPUs kërkojnë diçka më të vogël, zakonisht midis 60 dhe 80 mm, në mënyrë që të ketë mjaft përzierje për të shpërndarë materialin në mënyrë të barabartë.
Përcaktimi i zonave të temperaturës saktë përgjatë barrilit është çfarë kontrollon se si rrjedhin polimerët gjatë prodhimit të shiritave të ndërprerësit termik. Në zonën e ushqimit, mbajtja e temperaturave nën atë që quhet pika e kalimit të xhamit ndihmon në kompaktimin e materialit pa u shkrirë shumë herët. Kur lënda lëviz në zonën e ngjeshjes, aplikojmë nxehtësi të kontrolluar, zakonisht rreth 170 deri 190 gradë Celsius për materialet bazë PA66. Kjo ul vizkozitetin në mënyrë që të gjitha përbërësit të përzien në mënyrë të duhur. Më pas vjen zona e matjes ku arrihet një ekuilibër midis nxehtësisë që gjenerohet nga fërkimi dhe sasisë së nxehtësisë shtesë që ne futim. Ky ekuilibër mban rrjedhën të qëndrueshme, gjë që është shumë e rëndësishme nëse dëshirojmë të arrim tolerancat e ngushta dimensionale brenda plus ose minus 1,5 për qind. Disa hulumtime të publikuara vitin e kaluar treguan se gati dy të tretat e të gjitha problemeve në ekstrudim vijnë pikërisht nga gradientët e keqë të temperaturës. Kjo shpjegon pse aq shumë fabrika po investojnë tani në sisteme që monitorojnë këto kushte në kohë reale.
Kur punohet me shiritë të ndarjes termike PA66 GF25, përzgjedhja e saktë e profileve të zonave bën ndryshimin e plotë për maksimizimin e prodhimit, duke ruajtur në të njëjtën kohë vetitë mekanike të paprekura. Zonat e ushqimit duhet të mbahen rreth 160 deri në 170 gradë Celsius, për të parandaluar problemet e formimit të urës. Zonat e kompresimit janë më të vështira - duhet të arrijnë ndonjëherë midis 185 dhe 200 gradë, për të menaxhuar në mënyrë efikase atë ndryshim të vështirë të kristalinisë së 85%. Më pas, zonat e matjes stabilizohen rreth 190 deri në 205 gradë, gjë që ndihmon në ruajtjen e shtypjeve të shkrirjes midis 25 dhe 35 MPa, në mënyrë që gjithçka të rrjedhë në mënyrë të qëndrueshme përmes matricës. Disa të dhëna industriale interesante tregojnë se ekziston një lidhje e fortë midis saktësisë së mbajtjes së temperaturave në zonën e kompresimit brenda plus ose minus 2 gradë dhe qëndrueshmërisë së vlerës R. Dhe këtu është diçka që vlen të theksohet për prodhuesit që kërkojnë të ulin kostot: ky nivel i saktësisë mund të ulë konsumin e energjisë gati 18% në krahasim me sistemet më të vjetra të ekstrudimit, bazuar në studimet e fundit të procesimit të polimerëve nga fillimi i vitit 2024.
Kalimi i gamës ideale të temperaturës me vetëm 10 deri në 15 gradë Celsius mund të shkaktojë probleme serioze me materiale të thyerjes termike, pasi përshpejton proceset e prerjes së zinxhirit, gjë që në fund të fundit ul fortësinë ndaj goditjeve me rreth 40 përqind, sipas standardeve ASTM D256-23. Ekuipamenti modern tani përfshin sisteme të mbyllura të ftohjes që reagojnë brenda më pak se gjysmë sekonde kundër problemeve të nxehtësisë nga fërcyerja. Jaketat e ftohjes të pozicionuara strategjikisht në zonat ku forcat e fërcyerjes janë më të larta ndihmojnë në ruajtjen e temperaturave të shkrirjes jo më shumë se 5 gradë larg nga vlerat e synuara, diçka kritike për ruajtjen e karakteristikave të kundërzjarrit, veçanërisht të rëndësishme kur punohet me komponime pa halogjen. Testet në fushë kanë treguar se kur prodhuesit kombinojnë metoda të nxehtësisë me kontroll PID me rregullime të parametrave të shpejtësisë së skrupit, shohin rreth dy të treta reduktim në shkallët e degradimit termik, ndërkohë që akoma menaxhojnë vëllime prodhimi rreth 85 kilogramë në orë.
Shpejtësia e skrupit ka një ndikim të drejtpërdrejtë në sasinë e prodhuar, dhe në përgjithësi, prodhimi rritet qëndrueshmërisht kur punohet në RPM më të ulët. Por pasi të kalohet rreth 70 RPM, gjërat fillojnë të bëhen interesante. Nëse dikush dyfishon shpejtësinë nga 50 në 100 RPM, prodhimi do të rritet vetëm rreth 65%. Më keq, fluktuacionet e temperaturës bëhen mjaft të konsiderueshme këtu, duke herësive të tejkaluara 40 gradë Celsius për shkak të fërkimit të madh dhe shkrirjes pjesore brenda. Për cilindo që merret me këtë gjë çdo ditë, përputhja e numrave të RPM me llojin e materialit që po përpunohet bëhet absolutisht kritike. Merrni si shembull HDPE-në, e cila është një nga plastikat e gjysmë kristalizuar. Këto materiale kanë nevojë për shpejtësi rreth 15 deri 20 përqind më të ngadalshme krahasuar me diçka si ABS-i amorfe, nëse duam që ndarjet termike të mbeten të qëndrueshme gjatë gjithë serive të prodhimit.
Mënyra sesi polimerët sillen në lidhje me trashësinë dhe elasticitetin e tyre ndikon shumë në ndërtimin e shtypjes gjatë procesimit dhe në ruajtjen e një rrjedhje të qëndrueshme. Sipas hulumtimeve të Abeykoon dhe kolegëve të tij nga viti 2020, materiale që bëhen më të holla nën shtresim mund të ulin përdorimin e energjisë me rreth 18 përqind në krahasim me lëngjet e zakonshme Newtoniane. Kur punohet me PVC të modifikuar që ka elasticitet të lartë të shkrirjes, zakonisht shikohet një zgjatje e matricës (die swell) që lëviz nga 30 deri në 40 përqind. Kjo do të thotë që operatorët duhet të menaxhojnë me kujdes shpejtësinë e skrupit nëse duan pjesë që i plotësojnë specifikimet dimensionale. Problemet me qëndrueshmërinë e rrjedhjes, si p.sh. dëmtimi i shkrirjes (melt fracture), zakonisht ndodhin kur tensioni i fërkimit në mur kalon rreth 0,25 MPa. Për të shmangur këto probleme dhe për të ruajtur prodhimin të rrjedhë pa pengesa, prodhuesit duhet të kushtojnë vëmendje të veçantë dizajnit të zonave të kompresionit në pajisjet e tyre.
Ndryshimet e përcjellësisë së nxehtësisë në shtesat ndikojnë vërtet në mënyrën se si lëviz nxehtësia nëpër materiale. Shkallëzimi i përcjellësisë së shkëmbit të qelqit është shumë më i ulët, rreth 0.8 deri 1.2 W/mK, krahasuar me vlerën më të lartë të karbonatit të kalciumit, që është rreth 2.6 W/mK. Kjo ndryshim ndryshon mënyrën e kalimit të nxehtësisë nëpër barrilat me rreth 22 deri 35 përqind. Në lidhje me Poliamidin 66, kapaciteti relativisht i ulët i nxehtësisë specifike prej 1.7 kJ për kgK do të thotë se shkrihet shpejt gjatë procesimit. Megjithatë, e njëjta veti e bën të prekshme ndaj degradimit kur temperaturat e kalojnë 295 gradë Celsius, kështu që operatorët duhet të ruajnë kontroll të shtrehtë të temperaturës brenda plus ose minus 2 gradë. Shumica e problemeve që hasen në proceset e ekstrudimit në fakt kthehen tek shkallët e dobëta të ftohjes. Studimet tregojnë se mbi dy të tretat e të gjitha defekteve janë shkaktuar nga ftohja që nuk mbetet në ritëm me shpejtësinë e kristalizimit të materialit, duke çuar në problema të deformimeve, të cilat janë veçanërisht të dukshme në aplikimet e shiritave të ndërprerësit termik.
Lajme të nxehta 
POLYWELL është e specializuar në shirita termoizoluese PA66, duke ofruar granule poliamid, ekstrudera, mysafirë, makina të rrotullimit dhe shërbime gjithëpërfshirëse të personalizimit.
Qyteti Jinfeng, Qarku Zhangjiagang, Qyteti Suzhou, Prefektura Jiangsu, Kinia
Të drejta të autorit © 2024 Suzhou Polywell Engineering Plastics Co., Ltd Politika e privatësisë
EN
