Lợi Thế Cơ Bản Của Máy Ép Trục Vít Kép Trong Pha Trộn PA66: Tập Trung Vào Sự Phân Tán Mạng Sợi Thủy Tinh

Thiết Kế Cơ Khí Chính: Nền Tảng Của Sự Phân Tán Mạng Sợi Thủy Tinh

• Các máy đùn trục vít đơn dựa vào một trục quay duy nhất, trong đó việc nóng chảy và trộn vật liệu chủ yếu phụ thuộc vào ma sát giữa trục vít, thân máy và chính vật liệu. Hành động cắt theo một hướng tuyến tính này dẫn đến sự phân bố lực không đồng đều: các sợi thủy tinh có xu hướng kết cụm dọc theo thành máy hoặc bị gãy do lực cắt cục bộ cao, làm thất bại trong việc tạo ra sự phân tán đồng nhất.
• Ngược lại, máy đùn hai trục vít có hai trục vít ăn khớp với nhau, quay theo cùng một hướng (đồng chiều) hoặc ngược hướng. Thiết kế này hoạt động như một "hệ thống trộn chính xác"—các trục vít không chỉ vận chuyển vật liệu mà còn tạo ra các lực cắt, nhào trộn và gập đa hướng. Các khe hở giữa các trục vít hiệu quả trong việc phá vỡ các cụm sợi thủy tinh, trong khi hành động nhào trộn liên tục làm phân bố đều các sợi riêng lẻ trong toàn bộ nền PA66, hình thành cấu trúc mạng ba chiều. Mạng lưới này là yếu tố then chốt để tăng cường độ bền cơ học, ổn định nhiệt và độ nhất quán về kích thước của các hạt thành phẩm.

Độ Chính Xác Xử Lý Vật Liệu: Bảo Vệ Tính Toàn Vẹn Của Sợi Nhằm Hình Thành Mạng Lưới

Ổn định Nhiệt độ: Tránh Suy giảm Sợi và Hư hại Vật liệu nền

• Máy ép đùn trục vít đơn chịu ảnh hưởng bởi dao động nhiệt độ ±8°C trong quá trình vận hành, dẫn đến các "điểm nóng" làm suy giảm PA66 và làm yếu liên kết với sợi thủy tinh. Điều này không chỉ ngăn cản việc hình thành mạng lưới mà còn làm giảm hiệu suất của hạt.
• Máy đùn trục vít kép duy trì dao động nhiệt độ trong khoảng ±3°C (và thấp tới ±1,5°C ở các mẫu hiện đại), như đã được kiểm chứng bởi Tạp chí Polymer Tiên tiến năm 2022. Thiết kế buồng đùn mô-đun và truyền nhiệt chính xác đảm bảo nhiệt độ ổn định dọc theo toàn bộ khu vực xử lý, bảo vệ cả nền PA66 lẫn sợi thủy tinh khỏi hư hại do nhiệt. Môi trường ổn định này cho phép hình thành liên kết mạnh tại bề mặt tiếp giáp giữa sợi và nền, tạo tiền đề cho mạng lưới sợi bền vững.

Kiểm soát lực cắt: Bảo tồn chiều dài sợi trong khi đảm bảo sự phân tán

• Máy đùn trục vít đơn tạo ra lực cắt một chiều và tập trung, dẫn đến tỷ lệ gãy sợi vượt quá 18% khi hàm lượng sợi thủy tinh đạt 30%. Các sợi bị gãy quá ngắn để hình thành mạng lưới liên tục, dẫn đến tính chất cơ học của hạt không đồng nhất.
• Máy đùn trục vít kép tối ưu hóa phân bố cắt bằng các phần tử trục vít được thiết kế kỹ lưỡng:
  • Các khối nhào trộn tăng cường độ trộn phân tán lên 40%, phá vỡ các cụm hạt mà không làm đứt sợi quá mức;
  • Các bộ phận trục vít ngược giảm ứng suất cắt cực đại bằng cách kiểm soát dòng vật liệu hoàn lưu, từ đó bảo vệ thêm độ dài sợi;
  • Độ sâu cánh vít thay đổi duy trì áp suất ổn định (±2 MPa) qua các vùng, đảm bảo phân bố sợi đồng đều.

Hiệu suất Trộn và Làm Nhựa: Tối ưu hóa Độ Đồng đều Mạng lưới

Khắc phục Hạn chế của Máy Đùn Trục Vít Đơn trong Các Công thức Phức tạp

Thiết kế Mô-đun của Máy Đùn Trục Vít Kép: Được Tối ưu hóa cho Việc Phân tán Mạng lưới

• Các phần tử trộn phân tán (ví dụ: khối nhào) phá vỡ các cụm sợi thành từng sợi riêng lẻ;
• Các phần tử trộn phân phối làm lan tỏa sợi đều khắp nền vật liệu, đảm bảo mỗi hạt nhựa đều chứa mạng sợi đồng nhất;
• Khả năng đưa sợi thủy tinh vào ở các vùng cụ thể (giữa trục vít) giảm thiểu tiếp xúc sợi với nhiệt độ cao và lực cắt, giúp bảo toàn chiều dài và độ nguyên vẹn của sợi;

Hiệu suất sản xuất và độ ổn định chất lượng hạt nhựa

Lưu lượng ổn định ngay cả khi hàm lượng sợi cao

• Các máy đùn trục vít đơn gặp phải sự sụt giảm 30–40% về năng suất khi xử lý PA66 được gia cố sợi thủy tinh 30%, do vật liệu độn có độ cản cao làm gián đoạn quá trình vận chuyển.
• Các máy đùn hai trục vít duy trì năng suất ổn định ở mức 25–35 kg/giờ bất kể hàm lượng sợi, nhờ vào khả năng vận chuyển vật liệu và phân bố áp lực hiệu quả. Sự ổn định này đảm bảo hình thành mạng lưới sợi đồng đều trên mọi mẻ sản xuất, tránh dao động về chất lượng.

Tính nhất quán về kích thước và hiệu suất

• Máy đùn hai trục vít kiểm soát biến động mật độ hạt trong phạm vi ±2%, so với ±12% ở các mẫu trục vít đơn.
• Độ dung sai chiều dày của các dải đùn (tiền thân của quá trình tạo hạt) được giữ trong khoảng ±0,07 mm, đảm bảo mỗi hạt đều có mật độ mạng lưới sợi như nhau.

Phân tích Chi phí – Lợi ích: Giá trị dài hạn trong tạo hạt hiệu suất cao

Giảm thiểu chất thải vật liệu

Cân bằng Năng lượng và Bảo trì

• Máy đùn trục vít kép tiêu thụ ít hơn 18–22% năng lượng trên mỗi kilogram PA66 sợi cao so với các mẫu trục vít đơn, nhờ vào khả năng truyền nhiệt và trộn hiệu quả.
• Mặc dù chi phí bảo trì hàng năm cao hơn 40% (do hao mòn từ sợi thủy tinh mài mòn), nhưng khoản tiết kiệm từ việc giảm phế phẩm và cải thiện hiệu suất hạt đã bù đắp chi phí này—đặc biệt đối với các ứng dụng yêu cầu hạt hiệu suất cao (ví dụ: thanh cách nhiệt, linh kiện ô tô, vỏ thiết bị điện tử).

Khả năng cạnh tranh trên thị trường

Kết luận: Máy đùn trục vít kép—Lựa chọn tối ưu cho quá trình tạo hạt PA66 chất lượng cao