Kalbant apie plastikinių vamzdžių ekstruziją, reikia laikytis šių 11 pagrindinių principų!

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.yra amechaninės įrangos gamintojassu beveik 30 metų patirtimiplastikinių vamzdžių ekstruzijos įranga, nauja aplinkos apsauga ir nauja medžiagų įranga. Nuo pat įkūrimo Fangli buvo kuriamas atsižvelgiant į vartotojo poreikius. Nuolat tobulindami, vykdydami nepriklausomus pagrindinių technologijų mokslinius tyrimus ir plėtrą bei įsisavindami ir įsisavindami pažangias technologijas bei kitas priemones, sukūrėmePVC vamzdžių ekstruzijos linija, PP-R vamzdžių ekstruzijos linija, PE vandens tiekimo / dujų vamzdžių ekstruzijos linija, kurią Kinijos statybos ministerija rekomendavo pakeisti importuojamus gaminius. Gavome „Pirmos klasės prekės ženklo Džedziango provincijoje“ titulą.

01  Mechaniniai principai

Pagrindinis ekstruzijos mechanizmas labai paprastas – cilindre sukasi varžtas ir stumia plastiką į priekį. Sraigtas iš tikrųjų yra pasviręs paviršius arba nuolydis, kuris būtų aplink centrinį sluoksnį. Jo tikslas yra padidinti slėgį, kad būtų galima įveikti didesnį pasipriešinimą. Dėl anekstruderis, yra trys pasipriešinimo tipai, kuriuos reikia įveikti: kietųjų dalelių trintis (tiekimas) į statinės sienelę ir jų tarpusavio trintis per pirmuosius kelis varžto apsisukimus (padavimo zona); lydalo sukibimas su statinės sienele; ir logistinis pasipriešinimas lydalo viduje, kai jis stumiamas į priekį.

Niutonas kartą paaiškino, kad jei objektas nejuda tam tikra kryptimi, tai tą objektą veikiančios jėgos yra subalansuotos ta kryptimi. Sraigtas nejuda ašine kryptimi, nors jis gali pasisukti į šoną ir greitai šalia apskritimo. Todėl ašinė jėga, veikianti varžtą, yra subalansuota, o jei plastiko lydalą jis daro didelę trauką į priekį, tada jis taip pat daro vienodą trauką atgal į objektą. Šiuo atveju trauka, kurią jis veikia, yra guolis už įleidimo angos - traukos guolis.

Dauguma pavienių varžtų yra dešiniojo sriegio, pvz., varžtai ir varžtai, naudojami medienos apdirbimui ir mašinose. Jei žiūrima iš galo, jie sukasi priešingai, nes bando išsukti iš statinės kiek įmanoma atgal. Kai kuriosedviejų sraigtų ekstruderiai, du varžtai sukasi atgal ir kerta vienas kitą abiejose statinėse, todėl vienas turi būti dešiniarankis, o kitas kairiarankis. Kituose užkimštuose dvigubuose varžtuose abu varžtai sukasi ta pačia kryptimi, todėl jų padėtis turi būti tokia pati. Tačiau bet kuriuo atveju yra traukos guoliai, kurie sugeria atgalinę jėgą ir vis tiek galioja Niutono principas.

02  Šiluminis principas

Ekstruduojamieji plastikai yra termoplastikai – kaitinant jie tirpsta, o atvėsę vėl kietėja. Iš kur atsiranda plastiko lydymuisi reikalinga šiluma? Pašarų pašildymas ir statinės/formos šildytuvai gali atlikti tam tikrą vaidmenį ir yra svarbūs paleidžiant, tačiau variklio įvesties energija – trinties šiluma, susidaranti cilindre, kai variklis pasuka varžtą prieš klampų lydalo atsparumą – yra svarbiausias visų plastikų šilumos šaltinis, išskyrus mažas sistemas, mažo greičio sraigtus, aukštos lydymosi temperatūros plastmases ir ekstruzijos panaudojimą.

Atliekant visas kitas operacijas, svarbu pripažinti, kad statinės šildytuvas nėra pagrindinis operacijos šilumos šaltinis, todėl jo vaidmuo ekstruzijoje yra mažesnis, nei galėtume tikėtis (žr. 11 principą). Galinės statinės temperatūra vis tiek gali būti svarbi, nes ji turi įtakos įsijungimui arba kietųjų dalelių transportavimo tiekimo greičiui. Štampo ir formų temperatūra paprastai turi būti norima lydymosi temperatūra arba artima jai, nebent jos būtų naudojamos konkrečiam tikslui, pavyzdžiui, lakavimui, skysčių paskirstymui ar slėgio kontrolei.

03  Lėtėjimo principas

Daugumojeekstruderiai, varžto greitis keičiamas reguliuojant variklio greitį. Variklis paprastai sukasi visu greičiu, maždaug 1750 aps./min., tačiau tai per greita ekstruderio varžtui. Jei jis sukasi tokiu dideliu greičiu, susidaro per daug trinties šilumos, o plastiko sulaikymo laikas yra per trumpas, kad būtų paruoštas vienalytis, gerai sumaišytas lydalas. Įprasti redukcijos koeficientai yra nuo 10:1 iki 20:1. Pirmoji pakopa gali būti arba krumpliaratis, arba skriemulių rinkinys, tačiau antrasis etapas yra visos pavaros, o varžtas yra paskutinės didelės krumpliaračio centre.

Kai kuriose lėtai veikiančiose mašinose (pvz., dvigubuose UPVC sraigtuose) gali būti 3 lėtėjimo etapai, o didžiausias greitis gali būti 30 aps./min. arba mažesnis (santykis 60:1). Kita vertus, kai kurie labai ilgi dvigubi sraigtai, naudojami maišymui, gali suktis 600 aps./min. arba greičiau, todėl jiems reikia labai mažo lėtėjimo greičio ir didelio aušinimo.

Kartais lėtėjimo greitis neteisingai priderinamas prie užduoties – bus sunaudota per daug energijos – ir tarp variklio ir pirmojo didžiausio greičio keitimo lėtėjimo etapo galima pridėti skriemulio bloką. Tai padidina sraigto greitį, viršijantį ankstesnę ribą, arba sumažina maksimalų greitį, leidžiantį sistemai veikti didesniu procentiniu didžiausiu greičiu. Tai padidins turimą energiją, sumažins srovės stiprumą ir išvengs variklio problemų. Abiem atvejais galia gali padidėti priklausomai nuo medžiagos ir jos aušinimo poreikių.

04  Įpilkite aušinimo skysčio

Ekstruzija yra energijos perdavimas iš variklio (kartais šildytuvo) į šaltą plastiką, tokiu būdu paverčiant jį iš kietos medžiagos į lydalą. Įvesties padavimas yra vėsesnis nei statinės ir varžtų paviršiai tiekimo zonoje. Tačiau statinės paviršius tiekimo zonoje beveik visada viršija plastiko lydymosi diapazoną. Jis aušinamas kontaktuojant su pašarų dalelėmis, tačiau šiluma palaikoma perduodant šilumą iš karšto priekinio galo į galinį galą ir kontroliuojant kaitinimą. Gali prireikti įjungti galinį šildytuvą net tada, kai priekinės dalies šilumą sulaiko klampi trintis ir nereikia kasetės šilumos. Svarbiausia išimtis yra padavimo kasetė, skirta beveik išimtinai HDPE.

Sraigto šaknies paviršius taip pat aušinamas pašaru, o adiabatinis nuo statinės sienelės - plastikinėmis tiekimo dalelėmis (ir oru tarp dalelių). Jei sraigtas staiga sustoja, padavimas taip pat sustoja ir sraigto paviršius įkaista tiekimo zonoje, kai šiluma juda atgal nuo karštesnio priekinio galo. Tai gali sukelti dalelių prilipimą prie šaknies.

05  Tiekimas priklijuojamas ant statinės arba užstumiamas ant varžto

Siekiant maksimaliai padidinti kietųjų dalelių transportavimą vieno sraigtinio ekstruderio sklandžioje statinės padavimo zonoje, dalelės turi prilipti prie statinės ir slysti ant varžto. Jei granulės prilimpa prie varžto šaknies, nėra ko jų nuplėšti; sumažinamas kanalo tūris ir kietųjų medžiagų įleidimo tūris. Kita prasto sukibimo prie šaknies priežastis yra ta, kad plastikas gali čia termokondensuotis ir susidaryti geliai bei panašios teršiančios dalelės arba su pertraukomis prilipti ir nutrūkti pasikeitus išėjimo greičiui.

Dauguma plastikų natūraliai slysta ant šaknies, nes patekę į vidų yra šalti, o trintis dar neįkaitino šaknies iki tokio pat šilumos lygio kaip statinės sienelė. Kai kurios medžiagos labiau sukimba nei kitos: labai plastifikuotas PVC, amorfinis PET ir tam tikri poliolefino kopolimerai, turintys sukibimo savybių, kurių pageidaujama galutiniam naudojimui.

Statinėlei būtina, kad plastikas priliptų, kad būtų galima jį nubraukti ir stumti į priekį varžto sriegiu. Tarp dalelių ir statinės turi būti didelis trinties koeficientas, kurį savo ruožtu stipriai įtakoja galinės statinės temperatūra. Jei dalelės neprilimpa, jos tiesiog pasisuka į vietą ir nejuda į priekį – todėl sklandus pašaras yra blogai.

Paviršiaus trintis nėra vienintelis veiksnys, turintis įtakos šėrimui. Daugelis dalelių niekada nesiliečia su cilindru ar varžto šaknimi, todėl dalelių viduje turi būti trinties ir mechaninio klampumo jungtis.

Paviršiaus trintis nėra vienintelis veiksnys, turintis įtakos pašarams. Daugelis dalelių niekada neliečia statinės ar varžto šaknies, todėl granulėse turi būti trintis ir mechaninis bei klampumo ryšys.

Cilindras su grioveliais yra ypatingas atvejis. Griovelis yra padavimo zonoje, kuri yra termiškai izoliuota ir giliai vandeniu aušinama nuo likusio cilindro. Sriegis įstumia daleles į griovelį ir gana trumpu atstumu suformuoja aukštą slėgį. Tai padidina įkandimo toleranciją esant mažesniam sraigto greičiui esant tokiai pačiai galiai, todėl sumažėja priekinėje dalyje susidaranti trinties šiluma ir žemesnė lydymosi temperatūra. Tai gali reikšti, kad aušinimas riboja greitesnę gamybą pūstos plėvelės gamybos linijose. Griovelis ypač tinka HDPE, kuris yra lygiausias įprastas plastikas, be perfluorinto plastiko.

06  Didžiausia medžiagų kaina

Kai kuriais atvejais medžiagų sąnaudos gali sudaryti 80% gamybos sąnaudų – daugiau nei visų kitų veiksnių suma, išskyrus keletą produktų, kurių kokybė ir pakuotė ypač svarbi, pavyzdžiui, medicininiai kateteriai. Šis principas natūraliai veda prie dviejų išvadų: perdirbėjai turėtų kiek įmanoma pakartotinai panaudoti likučius ir atliekas, kad pakeistų žaliavas, ir griežtai laikytis leistinų nuokrypių, kad išvengtų nukrypimų nuo tikslinio storio ir gaminio problemų.

07  Energijos sąnaudos yra gana nesvarbios

Nors gamyklos patrauklumas ir realios problemos yra tame pačiame lygyje, kaip ir didėjančios energijos sąnaudos, ekstruderiui eksploatuoti reikalinga energija vis dar yra nedidelė visų gamybos sąnaudų dalis. Situacija visada tokia, nes medžiagų kaina yra labai didelė, o ekstruderis yra efektyvi sistema. Jei įvedama per daug energijos, plastikas greitai labai įkais ir nebus tinkamai apdorojamas.

08  Slėgis varžto gale yra labai svarbus

Šis slėgis atspindi visų objektų, esančių po sraigto, atsparumą: filtro ekraną ir užteršimo trupintuvo plokštę, adapterio konvejerio vamzdį, fiksuotą maišytuvą (jei yra) ir pačią formą. Tai priklauso ne tik nuo šių komponentų geometrijos, bet ir nuo temperatūros sistemoje, kuri savo ruožtu turi įtakos dervos klampumui ir pralaidumo greičiui. Jis nepriklauso nuo varžto konstrukcijos, išskyrus atvejus, kai tai turi įtakos temperatūrai, klampumui ir pralaidumui. Saugumo sumetimais svarbu išmatuoti temperatūrą – jei ji per aukšta, formos galvutė ir pelėsiai gali sprogti ir pakenkti šalia esantiems darbuotojams ar mašinoms.

Slėgis yra naudingas maišant, ypač galutiniame vieno sraigto sistemos plote (matavimo srityje). Tačiau aukštas slėgis taip pat reiškia, kad variklis turi gaminti daugiau energijos – taigi lydalo temperatūra yra aukštesnė – tai gali nurodyti slėgio ribą. Dviejų sraigtų sistemoje dviejų varžtų blokavimas yra efektyvesnis maišiklis, todėl šiam tikslui nereikia jokio slėgio.

Gaminant tuščiavidurius komponentus, pvz., vamzdžius, pagamintus naudojant vorines formas su laikikliais šerdies padėties nustatymui, formos viduje turi būti sukuriamas aukštas slėgis, kad būtų lengviau sujungti atskirą logistiką. Priešingu atveju gaminys išilgai suvirinimo linijos gali būti silpnas ir naudojimo metu gali kilti problemų.

09  Išvestis

Paskutinio sriegio poslinkis vadinamas normaliu srautu, kuris priklauso tik nuo varžto geometrijos, sraigto greičio ir lydalo tankio. Jį reguliuoja slėgio logistika, kuri iš tikrųjų apima našumo mažinimo pasipriešinimo efektą (atstovaujamą didžiausiu slėgiu) ir bet kokį padidėjusį našumą padidinančio įkandimo poveikį. Sriegio nutekėjimas gali būti bet kuria kryptimi.

Taip pat naudinga apskaičiuoti kiekvieno apsisukimų per minutę galią (apsukimą), nes tai parodo bet kokį varžto siurbimo pajėgumo sumažėjimą tam tikru metu. Kitas susijęs skaičiavimas yra galia, tenkanti vienam arklio galiai arba kilovatui. Tai rodo efektyvumą ir gali įvertinti tam tikro variklio ir vairuotojo gamybos pajėgumus.

10 Šlyties greitis vaidina svarbų vaidmenį nustatant klampumą

Visi įprasti plastikai turi šlyties jėgos mažinimo charakteristiką, o tai reiškia, kad plastikui judant vis greičiau ir greičiau klampumas mažėja. Kai kurių plastikų poveikis ypač akivaizdus. Pavyzdžiui, kai kurie PVC padidina srauto greitį 10 ar daugiau kartų, kai trauka padvigubėja. Priešingai, LLDPE šlyties jėga per daug nesumažėja, o išvadą padvigubėjus, jo srauto greitis tik padidėja 3–4 kartus. Sumažintas šlyties jėgos mažinimo efektas reiškia didelį klampumą ekstruzijos sąlygomis, o tai savo ruožtu reiškia, kad reikia daugiau variklio galios.

Tai gali paaiškinti, kodėl LLDPE veikia aukštesnėje temperatūroje nei LDPE. Srauto greitis išreiškiamas šlyties greičiu, kuris yra maždaug 100 s-1 sraigtiniame kanale, tarp 100 ir 100 s-1 daugelyje pelėsių žiočių ir didesnis nei 100 s-1 tarpe tarp sriegio ir cilindro sienelės ir kai kuriuose mažuose formos tarpuose.

Lydymosi koeficientas yra dažniausiai naudojamas klampumo matavimo metodas, tačiau jis yra atvirkštinis (pvz., srautas / trauka, o ne traukos / srauto greitis). Deja, jo matavimas ekstruderyje, kurio šlyties greitis yra 10s-1 ar mažesnis ir greitas lydalo srautas, gali būti netikra matavimo vertė.

11  Variklis yra priešais cilindrą, o cilindras yra priešais variklį

Kodėl statinės kontrolės poveikis ne visada toks, kokio tikimasi, ypač matavimo srityje? Jei statinė šildoma, medžiagos sluoksnio klampumas ties statinės sienele sumažėja, o varikliui veikti šioje sklandesnėje statinėje reikia mažiau energijos. Variklio srovė (amperais) mažėja. Priešingai, jei statinė atšąla, lydalo klampumas ties statinės sienele padidėja, o variklis turi suktis intensyviau, didinant amperų skaičių. Dalį šilumos, pašalintos praeinant per cilindrą, variklis grąžina atgal. Paprastai statinės reguliatorius turi įtakos lydymuisi, ko tikimės, tačiau poveikis visur nėra toks reikšmingas kaip regioninis kintamasis. Geriausia išmatuoti lydymosi temperatūrą, kad iš tikrųjų suprastumėte, kas atsitiko.

11-asis principas netaikomas formos galvutei ir formai, nes ten nėra varžto sukimosi. Štai kodėl išorinės temperatūros pokyčiai ten efektyvesni. Tačiau šie pokyčiai yra netolygūs iš vidaus, nebent tolygiai maišoma fiksuotoje maišyklėje, kuri yra veiksminga priemonė lydymosi temperatūrai keisti ir maišyti.

Jei reikia daugiau informacijos,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.kviečiame susisiekti dėl išsamaus užklausos, pateiksime profesionalias technines gaires ar įrangos pirkimo pasiūlymus.