Oblik i dizajn vijaka imaju ključnu ulogu u tome koliko dobro se materijali tope i koji proizvodi nastaju iz jednovremenih ekstrudera. Stvari kao što su korak, dubina kanala i specijalni delovi za mešanje utiču na ponašanje polimera tokom procesa. Kada govorimo o plitkim kanalima u zoni kompresije, oni stvaraju veću smicajnu silu koja ubrzava topljenje. Dublji kanali u sekciji za hranjenje zapravo bolje pokreću čvrste materijale. Za mešanje, određene sekcije sa elementima poput rebrenastih konstrukcija ili prstenova za bubrenje znatno poboljšavaju distribuciju mešanja. Prema istraživanju iz industrije koje je sproveo Ponemon još 2023. godine, ovo može smanjiti razlike u temperaturi za oko 12% pri proizvodnji traka za termički prekid. Vijci sa ovakvim pomerenim blokovima za mlevenje obično postižu konzistentnost materijala od oko 92%, dok standardne konfiguracije dostižu samo oko 78%. Ovo čini stvarnu razliku u sprečavanju dosadnih termičkih mostova u gotovim profilima.
Однос дужине и пречника (L/D) има велику улогу у неколико кључних области, укључујући време колико дуго материјал остаје у систему, стабилност топљења током процеса и укупну потрошњу енергије. Када се посматрају системи са L/D односима већим од 30:1 у поређењу са онима око 20:1, време задржавања се заправо продужује за око 40%. Ово додатно време омогућава потпуно топљење отпорних материјала као што је PA66, који захтевају тхорово пластификовање пре обраде. Међутим, када се пређе преко 40:1, то почиње да кошта више у погледу потрошње енергије, што уобичајено повећава потрошњу за отприлике 18% без значајнијег побољшања једноликости материјала. Већина стручњака у индустрији сматра да је оптималан опсег између 28:1 и 32:1 за примене са топлотним прекидом. На овим односима, произвођачи могу управљати и ризиком од деградације материјала и и даље испуњавати производне циљеве који се уобичајено крећу између 120 и 150 килограма на сат.
Количина производа расте са квадратом величине вијка. Погледајте бројке: вијак пречника 120мм може произвести отприлике 2,6 пута више од оног од 90мм по свакој ротацији. Већи вијци значе и више производње у јединици времена (на пример око 280 kg на сат у поређењу са само 170 kg када се иде са 100мм на 80мм). Али постоји мана. Што је вијак већи, мању силу смицања ствара, смањење износи између 30% и 40%. То може утицати на равномерност мешања компонената. Због тога избор одговарајуће величине зависи од врсте материјала с којим се ради. За течне материјале као што је ПВЦ, већина сматра да оптималан опсег износи 90 до 110мм. Међутим, за гушће ТПУ материјале потребни су мањи вијци, обично између 60 и 80мм, како би се осигурало довољно мешање ради правилног распоређивања компонената.
Подешавање зона температуре дуж цеви је одлучујуће за контролу тока полимера приликом производње трака за термичку прекидну изолацију. У зони уноса, одржавање температуре испод тачке стакласте транзиције помаже да се материјал збије без прераног топљења. Када се материјал помери у зону компресије, примењује се контролисано загревање, обично око 170 до 190 степени Целзијуса за материјале засноване на PA66. Ово смањује вискозност тако да се све правилно помеша. Затим следи зона дозирања где се успоставља равнотежа између топлоте која настаје услед смичења и додатне топлоте коју доводимо. Ова равнотежа одржава стабилан ток, што је веома важно ако желимо да постигнемо строге размерене допустиве одступања у оквиру плус-минус 1,5 процента. Истраживање објављено прошле године показало је да скоро две трећине свих проблема у екструзији заправо потичу од лоших топлотних градијената. Због тога је разумљиво зашто многи заводи сада улажу у системе који надгледају ове услове у реалном времену.
Када се ради са топлотно изолационим тракама од PA66 GF25, правилно подешавање зона профила чини велику разлику у максимизацији производње, уз задржавање механичких својстава. Зоне уноса треба да остану око 160 до 170 степени Целзијуса како би се спречиле проблематике повезане са мостовима. Зоне компресије су захтевније – требало би да достигну вредности између 185 и 200 степени како би правилно управљале сложеном променом кристалности од 85%. Зоне дозирања затим стабилизирају температуру на око 190 до 205 степени, што помаже у одржавању притиска топљења између 25 и 35 MPa, обезбеђујући конзистентно протицање кроз филм. Неки занимљиви подаци из индустрије показују да постоји прилично јака веза између тачности одржавања температуре у зони компресије у оквиру плус-минус 2 степени и конзистентности добијене R-вредности. А овде је нешто што треба имати у виду за произвођаче који желе да смање трошкове: овај ниво прецизности може смањити потрошњу енергије за скоро 18% у поређењу са старијим системима екструзије, према недавним студијама полимерне прераде из почетка 2024. године.
Превлачење идеалног опсега температуре само за 10 до 15 степени по Целзијусу може изазвати озбиљне проблеме са материјалима због топлотног распада, јер убрзава процес разградње ланца, чиме се коначно смањује ударна чврстоћа за око 40 процената, према стандардима ASTM D256-23. Савремена опрема сада укључује системе хлађења са затвореним циклусом који реагују у мање од половине секунде на проблеме услед загревања услед смичења. Хладњаци позиционирани стратешки у областима где су силе смичења највеће помажу у одржавању температуре топљења у оквиру највише 5 степени од циљних вредности, што је критично за одржавање карактеристика отпорности на запаљење, нарочито важно када се ради са безхалогеним соединењима. Теренски тестови су показали да када произвођачи комбинују методе загревања под контролом ПИД регулатора са прилагођавањем параметара брзине штрафа, бележе смањење стопе термичке деградације за отприлике две трећине, и даље одржавајући запремину производње од око 85 килограма на час.
Brzina vijka zaista utiče na količinu proizvedenog, i opšte govoreći, izlaz raste prilično stabilno pri radu na nižim obrtajima u minuti. Međutim, jednom kad pređemo oko 70 obrtaja u minuti, stvari postaju zanimljive. Ako neko udvostruči brzinu sa 50 na 100 obrtaja u minuti, zapravo će videti da njihov izlaz poraste samo oko 65%. Još gore, temperature počinju znatno da osciliraju, ponekad prelazeći 40 stepeni Celzijusovih zbog svih trenja i delimičnog topljenja koje se dešava unutar. Za sve one koji dnevno rade na ovim stvarima, usklađivanje broja obrtaja sa vrstom materijala koji se procesuira postaje apsolutno kritično. Uzmimo na primer HDPE, koji je jedna od tih polukristalnih plastika. Ovim materijalima potrebni su otprilike 15 do 20 posto sporiji obrtaji u poređenju sa amorfnošću kao što je ABS, ako želimo da održimo konzistentan izgled termalnih prekida tokom serije proizvodnje.
Начин на који се полимери понашају у погледу дебљине и еластичности утиче на настајање притиска током процеса и одржавање константног протока. Према истраживању Abeykoon-а и сарадника из 2020. године, материјали који постају тањи под напоном могу смањити потрошњу енергије за око 18 процената у односу на уобичајене Њутнове флуиде. Код модификованог PVC-а са високом еластичности топљива, обично се појављује повећање излаза из филмића између 30 и 40 процената. То значи да оператори морају пажљиво управљати брзинама шнека ако желе да добију делове који задовољавају димензионалне спецификације. Проблеми са стабилношћу протока, као што је прекид топљива, обично настају када смичући напон на зиду пређе око 0,25 MPa. Да би се ови проблеми избегли и производња одржала сталном, произвођачи морају посветити пажњу дизајну зона компресије у својој опреми.
Разлике у топлотној проводљивости адитива заиста утичу на то како се топлота преноси кроз материјале. Стаклена влакна имају много нижи опсег проводљивости, око 0,8 до 1,2 W/mK, у поређењу са вишим вредностима карбоната калцијума од око 2,6 W/mK. Ова разлика мења начин преноса топлоте кроз цеви за отприлике 22 до 35 процената. Када је реч о полиамиду 66, његов релативно низак специфични топлотни капацитет од 1,7 kJ/kgK значи да се брзо топи током процеса. Међутим, иста особина чини да је склон деградацији када температура пређе 295 степени Целзијуса, тако да оператори морају одржавати строгу контролу температуре у оквиру плус-минус 2 степена. Већина проблема уочених у процесима екструзије заправо се своде на лоше стопе хлађења. Студије показују да више од две трећине свих дефекта изазива хлађење које не иде уз корак брзини кристализације материјала, што доводи до изобличења, посебно изражено код примена топлотних прекидачких трака.
Vesti
Поливелл се специјализује за ПА66 топлотне изолационе траке, нуде полиамидне грануле, екструдери, калупе, машине за намотавање и свеобухватне услуге прилагођавања.
Autorska prava © 2024 Suzhou Polywell Engineering Plastics Co., Ltd. Политика приватности
EN
