سیلندر و مارپیچ ( سیلندر و ماردون ) نوار آبیاری تیپ
18 آگوست 2021
اکسترودر دو مارپیچ ( ماردون ) ناهمسوگرد کونیکال
21 آگوست 2021

برای تولید صفحات پلیمری از جنس PVC  ، معمولا از اکسترودرهای دو پیچه­ی ناهمسوگرد استفاده می­گردد که دارای ساختاری مخروطی شکل می­باشد که علاوه­ بر اینکه برای تولید لوله و پروفیل به کار می­ رود، برای تولید صفحات پلیمری نیز مناسب است.  جهت تولید ورقه ها وصفحات از جنس PE  ،  PP ،  PET معمولا” از اکسترودرهای تک مارپیچ با طراحی خاصی استفاده می گردد .نسبت تراکم در طراحی مارپیچ برای برای پلیمرهای پلی­اتیلن و پلی­پروپیلن، مقداری در حدود 3 می­باشد و L/D برای این دسته از مارپیچ­ ها بسته به نوع مواد در حدود 24 الی 36 می باشد . میزان فاصله­ی بین دیواره مارپیچ و سطح داخلی سیلندر برابر با 0.005 اینچ بوده و این مقدار در طول مارپیچ، ثابت است. میزان تراکم (Compression set) باید به اندازه مناسب طراحی شود زیرا اگر این مقدار زیاد باشد منجر به وارد شدن تنش زیاد به ماده و منجر به تخریب آن می­شود و در صورت اینکه مقدار تراکم در طول مرحله­ی خوراک­ دهی کم باشد، اختلاط به صورت کامل انجام نمی­شود.

این مارپیچ به شکل خاصی طراحی می ­شود، به صورتی که شامل سه ناحیه­ی اصلی زیر می باشد:

Feed zone

Compression zone

Metering zone

Feed: در ناحیه­ی خوراک عمق کانال در طول مارپیچ ثابت می­باشد و در این ناحیه ماده تنها از طریق رسانایی گرمایی حاصل از هیتر نرم شده و به صورت مذاب در می­آید. در این قسمت از مارپیچ، عمق کانال­ها نسبت به سایر بخش­ها ماکزیمم می­باشد.

دمای دیواره سیلندر باید به دمای سطح مارپیچ نزدیک باشد تا مواد بر روی سطح مارپیچ لیز خورده و در راستای مارپیچ بچرخد و حرکت کند.

Compression: در این مرحله، عمق کانال در طول مارپیچ کاهش می­یابد و در این امتداد، ماده­ی مورد نظر تغییر حالت داده و  به حالت نرم در می­آید. از طرفی بخشی از گرمای تولیدی مورد نیاز برای ذوب نمودن ماده از طریق تنش­های وارد شده به ماده از طرف دیواره­های سیلندر و مارپیچ تامین می­شود. این ناحیه از مارپیچ حدود 50% طول مارپیچ را تشکیل می­دهد. منطقه فشرده سازی ممکن است به صورت مخروطی یا طرح پله ای باشد.

Metering: پس از اتمام مرحله­ی فشرده سازی، مرحله­ی مترینگ شروع می­شود. این ناحیه دارای یک زاویه­ی حرکتی ثابت برای مواد پلیمری و دارای عمق کانال کوچک­تری نسبت به دو ناحیه­ی قبلی می­باشد. به دلیل این تغییر ابعاد در عمق کانال ، پلیمر در منطقه اندازه گیری ( مترینگ ) تحت برش و اختلاط فشرده قرار می­گیرد ، که این مراحل اساسی برای همگن سازی پلیمر از نظر فیزیکی و حرارتی است. در این ناحیه، معمولا از میسینگ استفاده می شود تا اختلاط صد درصدی صورت گیرد و  ورق تولید در عرض خود بافت یکنواختی داشته باشد . در این ناحیه­ از مارپیچ، باید دمای پلیمر به صورت کاملا یکنواخت باشد تا از  هرگونه نقص  مانند لایه لایه شدن و تاب برداشتن در محصول نهایی جلوگیری گردد.

بخش میکسینگ شامل یک ناحیه­ی اختلاط اضافی و یا شامل پین­های اختلاط برای یکنواخت کردن مذاب پلیمری و تکمیل اختلاط مذاب پلیمری می باشد.

جهت تولید ورق ، پس از اکسترودر  می تواند اجزاء مختلفی به صورت تکی یا ترکیبی وجود داشته باشد که در زیر به آن ها اشاره می کنیم .

  • یک میکسر استاتیک ، مانند Kenics ، که مخلوطی یکنواخت را فراهم می کند و دمای پلیمر را به شکلی همگن افزایش می دهد
  • پمپ مذاب که پمپ دنده ای ، ملت پمپ و یا مترینگ پمپ نیز نامیده می شود ، شامل چرخ دنده ای دوار است که برای افزایش فشار سیستم  برای ورود به قالب با سرعت پایدار عمل کند. پمپ اجازه می دهد تا اکسترودر به عنوان یک دستگاه ذوب کارآمد و مستقل از عملکرد پمپاژ آن کار کند، به این شکل که سیستم بدون داشتن فشار زیادی در طول مارپیچ، ماده را ذوب می کند و عملکردی مناسب دارد و در زمان ورود مذاب به درون قالب، فشار مورد نیاز توسط  ملت پمپ تامین می شود.

اسکرین چنجر ، قطعه ای که دقیقا پس از اکسترودر قرار داده می شود و دو وظیفه مهم دارد ، اول اینکه با قراردادن توری با مش های مختلف در آن ذرات اضافی مواد گرفته می شود . ثانیا به علت کاهش سطح مقطع مسیر جریان موجب افزایش فشار داخل اکسترودر و نهایتا میکس بهتر مواد می گردد . با این حال ، ممکن است خروجی اکستروژن را محدود کرده و دمای ذوب را افزایش دهد ، و باعث تخریب شود.

Die: قالب ورقه ای برای پخش مذاب پلیمر به عرض و ضخامت یکنواخت از پیش تعیین شده طراحی می­گردد. قالب باید دارای دمای یکنواخت باشد تا ضخامتی یکنواخت از ورق ایجاد کند. این قالب دارای یک منیفولد ساده با پروفیل قطره ای شکل ، یه تیغه ی متحرک جهت کنترل دبی مواد در عرض قالب و یک قسمت خروجی می باشد این تیغه قابل تنظیم قرار داده می شود تا جریان پلیمر را به طور یکنواخت در سراسر توزیع کند. قسمت خروجی نیز شامل  یک لب بالایی انعطاف پذیر و لب پایینی ثابت برای تنظیم دقیق ضخامت ورق نهایی می باشد.

برای طراحی یک دای مخصوص ورق باید اطلاعات زیر در دسترس باشد:

  • اطلاعات رئولوژیکی برای مذاب پلیمری مانند نسبت ویسکوزیته به تنش.
  • رنج ضخامت محصول نهایی
  • عرض ورق تولید شده
  • ظرفیت تولید موردنیاز

بازدیدها: 28

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

فارسی