Egizak vintli ekstruderni qanday sozlash kerak? Eritish bo'limi vintlari xususiyatlari

Birgalikda aylanadigan ikkita vintli ekstruderning erish mexanizmi alohida. Yagona vintli jarayon barreldan issiqlikka va barrel devori va vint iplari o'rtasida tashiladigan polimer orasidagi ishqalanishga tayanadi. Va egizak vintli ekstruder issiqlik hosil qilish uchun polimerni cho'zish, kesish va katlama uchun yoğurma bloki bilan polimerni mexanik ravishda qayta ishlaydi.
Ushbu maqolada biz yoğurma blokining polimerini qanday eritishini va eritish bo'limining dizayni materialni eritish usuliga, harorat va sifatga qanday ta'sir qilishini muhokama qilamiz.

ning erish qismi plastik ekstruder

Barcha aralashtirish operatsiyalari erigan holatda amalga oshiriladi. Ammo polimerni eritish uchun vintni sozlash oson emas. Agressiv eritma bo'limi yuqori erish haroratiga olib keladi, bu polimerning parchalanish haroratidan oshishi mumkin. Va bu polimer degradatsiyasiga yoki kuyishiga olib kelishi mumkin.
Yoki juda yumshoq eritmalar polimerni yetarli darajada eritmasligi mumkin. Polimer turi, zarracha hajmining taqsimlanishi va materialning erish nuqtasi eritish jarayonida yuzaga keladigan mexanik ta'sirlarga ta'sir qiladi. Engil erish zonasi eritilmagan zarrachalarning o'tishi va bir xil bo'lmagan mahsulot hosil qilishi mumkin.
1-rasmda yig'ilgan eritish qismi ko'rsatilgan. Qattiq material kirish joyidan (rasmning o'ng tomonidan) uzatiladi. Qattiq moddalar tashish elementidan yoğurma blokiga suriladi, disklarning kesish harakati materialni cho'zadi va tortadi. Kiruvchi qattiq zarralar aralashtiriladi, polimerga qo'llaniladigan ish esa materialning harorati ko'tarilishiga olib keladi. Va bu polimerning yumshashiga va keyin erishiga olib keladi.

1-rasm Leistritz 40 mm MAXX ekstruderidagi eritish bo'limi. (Surat: Polimerlar markazi)

Yoğurma blokiEkstruziya mashinasi

Yoğurma bloki bir qator disklar yoki belkuraklardan iborat bo'lib, ularning har biri oldingi diskdan qattiq burchak bilan siljiydi. Bu hayratlanarli burchak va har bir diskning kengligi yoğurma bloki tomonidan qo'llaniladigan ishning kuchini aniqlaydi. Qo'zg'alish yo'nalishi, shuningdek, yoğurma blokining materialni pastga (oldinga) yoki yuqoriga (orqaga) etkazishini ham aniqlaydi.
Yoğurma bloklari nafaqat eritish, balki aralashtirish uchun ham ishlatiladi. Aralashtirish va eritish harakatlari ekstruderning erish zonasida bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi. Ushbu maqolada biz eritish mexanizmini muhokama qilamiz.
2-rasmda oldinga siljish bloki ko'rsatilgan. Qisqichbaqasimon blokning oxiriga qarab, elementdagi har bir disk 60 ° ga siljiydi. Bir diskdan ikkinchisiga umumiy harakat soat yo'nalishi bo'yicha ekanligiga e'tibor qaratishimiz kerak. Bu konveyer vinti bilan bir xil aylanish yo'nalishi.
Ushbu chimchilash bloki vintda aylanganda, uning aylanishi polimerni oldinga siljitadi va chimchilash blokini oldinga uzatadi.
Ajablanadigan burchak polimerga o'tkaziladigan energiyaga ta'sir qiladi, xuddi polimer tomonidan tashiladigan material miqdoriga bog'liq. Yetkazib berish elementi uchun vintning aylanishi polimerni oldinga siljiydi. Xuddi shunday, oldinga o'tkazuvchi chimchilash bloki polimerning ko'p qismini itaradi. Polimerning bir qismi barrel devoridagi diskni kesishning uchidan o'tadi. Ba'zi polimer boshqa vintning qo'shni yoğurma blokiga o'tkaziladi va kichikroq bochkaning yuqori oqimiga qaytadi. Ushbu uch elementning birikmasi polimer haroratining ko'tarilishiga olib keladi va polimerni oldinga olib boradi.

2-rasm 60° oldinga o'tkazuvchi chimchilash bloki. (Surat: ENTEK)

Chimchish blokini belgilash usulini 2-4-rasmdagi qisqich blokining yon tomonidagi naqshda ko'rish mumkin. Quyidagi kod keng qo'llaniladi:
KB#-2-###-XX:
KB6 - oltita diskli chimchilash blokini anglatadi.
2 - birlik ikki lobli birlik ekanligini ko'rsatadi. Shakli oval. Bu er-xotin lob elementi bir-biriga 180 ° da ikkita alohida ipga ega bo'lgan konveyer elementiga o'xshaydi.
## - Birinchi raqam elementning uzunligi (millimetrda). Ko'rsatilgan chimchilash bloklarining uzunligi 60 mm uzunlikda.
XX - ikkinchi raqam hayratlanarli burchakdir. 2-rasmda burchak 60°. Va 3-rasm, burchak 90 °.
Boshqa nomli yo'l bor, masalan:
KB##/X/%%:
KB - chimchilash bloki
## - disklar orasidagi burchak
X - disklar soni
%% - element uzunligi (mm).
Disklar orasidagi 30 ° burchakka ega bo'lgan chimchilash bloki minimal aralashtirishga erishadi va materialni eng yaxshi tarzda oldinga uzatadi. 45° chimchilash bloklari polimerga ko'proq energiya beradi, shu bilan birga aralashtirishni kuchaytiradi, lekin biroz kamroq beradi. 60 ° chimchilash bloklarini etkazib berish qobiliyati yomonroq, lekin samaraliroq aralashtiriladi va materialga ko'proq energiya tashiydi.
Ajablanarli burchak ortishi bilan, chimchilash blokining oldinga pompalanish qobiliyati hayratlanarli burchak 90 ° ga yetguncha kamayadi.Keyin chimchilash bloki neytral va polimer aralashtiriladi, lekin u oldinga siljimaydi. 3-rasmda disklar bir-biriga 90 ° tekislangan neytral bloklar ko'rsatilgan.
Tashish qobiliyatining pasayishi bilan har bir diskning uchidan ko'proq polimer o'tadi, natijada polimerga ko'proq energiya o'tkaziladi. Buning yordamida plastik polimer yaxshiroq aralashadi.

3-rasm 90° neytral chimchilash bloki. (Surat: ENTEK)

Disk kengligiIkki vintli ekstruder

Erishga katta ta'sir ko'rsatadigan omil - bu diskning kengligi. Yoğurma bloklari 3-7 diskdan iborat bo'lishi mumkin, lekin odatda har bir blokda 4-5 disk mavjud. Odatda, disklar soni doimiy bo'ladi, faqat yoğurucu blokining uzunligi disklar kengligini oshirish yoki kamaytirish uchun o'rnatiladi.
Disklar qanchalik keng bo'lsa, polimerga ko'proq energiya o'tkaziladi. Chimchiluvchi blok ekstruderda aylanadi. Polimer faqat ikkita yo'nalishdan birida oqishi mumkin: har bir diskning uchi ustida yoki bir diskning atrofidan ikkinchisiga.
Disklarning kengligini oshirish natijasida disklar uchlari ustidan ko'proq polimer oqadi. Tor diskni chimchilash bloki asosan polimerni kesib o'tadi, keng disk esa ko'proq pulluk kabi ishlaydi.
Diskning uchi va barrel devori orasidagi bo'shliq kesish tezligi eng katta bo'lgan joydir. Ushbu maydondan o'tadigan polimer ekstruderda eng yuqori kesishga duchor bo'ladi. Keng diskli yoğurma bloki tor diskli yoğurma blokiga qaraganda polimerga ko'proq energiya beradi. Bu ortib borayotgan energiya sarfi yuqori erish haroratiga olib keladi.

Teskari oziqlantiruvchi yoğurma mashinasi

4-rasm Teskari tashish yoğurgichi. (Surat: ENTEK)

Eritmada ishlatiladigan oxirgi turdagi blok teskari transport chimchilash blokidir. Bu tur eng og'ir hisoblanadi, chunki u erigan polimerni yuqoriga qaytaradi. Bunday holda, hayratlanarli burchak qanchalik kichik bo'lsa, polimerga ta'siri shunchalik keskin bo'ladi.
4-rasmda teskari chimchilash bloki ko'rsatilgan. Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar uchun oldinga uzatish elementi o'ngga aylanadi. Pinch blokining bir diskidan keyingi diskga aylanish yo'nalishi soat yo'nalishi bo'yicha. Shunday qilib, teskari tashish elementida soat sohasi farqli ravishda aylanadigan qirg'ich yoki disk mavjud. Ushbu ishlab chiqaruvchilar teskari tashish elementlarini "LH" bilan belgilash uchun oldinga o'tkazuvchi elementlar bilan bir xil nomenklaturadan foydalanadilar. Bu chap qo'l degan ma'noni anglatadi, chunki ular chap qo'lli elementlardir, oldinga uzatuvchi elementlar esa o'ng qo'llardir.
Boshqa ishlab chiqaruvchilar teskari etkazib berish elementlarini bag'ishlash uchun "RE" harflaridan foydalanadilar, bu esa Teskari Elementni bildiradi. Buning sababi shundaki, bu vint elementlari qo'shni elementlarga teskari yo'nalishda aylanadi.
Qattiq burchaklarning ta'siri quyidagi shaklda ko'rsatilgan:

Birlashtirilgan eritish bo'limi

Eritma qismining dizayni qayta ishlanadigan material turiga bog'liq. Vida konfiguratsiyasi uchun eritma qismini loyihalashda biz ushbu omillarning barchasini hisobga olishimiz kerak, masalan, polimer kristalli yoki amorf bo'ladimi, yuqori yoki past eritma viskozitesiga egami yoki uning parchalanish harorati yaqinida qayta ishlanmoqda.
Ozuqaning holati ham jiddiy. Oziqlantiruvchi orqali faqat bitta polimer yoki bir nechta polimerlar berilishi mumkinmi? Plastmassaga qanday plomba va qo'shimchalar qo'shiladi? Qo'shimchalarning erish harorati polimernikidan sezilarli darajada pastmi? Bu omillar yoğurma blokining yaroqliligiga ta'sir qiladi.
Men har doim takrorlayman, vida elementlarining ta'siri ostidagi fanni muhokama qilishimiz mumkin bo'lsa-da, vint dizayni bu san'atdir. Muhandislar bir xil funktsiyaga erishish uchun turli xil vintlarni loyihalashadi. Bu bitta dizayn noto'g'ri, ikkinchisi to'g'ri degani emas. Ular shunchaki boshqacha bo'lishi mumkin, lekin mahsulot sifati talablarga javob bersa, ikkalasi ham qabul qilinishi mumkin.
1-rasmda 40 mm ikkita vintli ekstruderning erish qismi ko'rsatilgan. Yoğurma bloki to'rtta diskdan iborat. Qattiq material fotosuratning o'ng tomonidagi uzatish moslamasi tomonidan oziqlanadi. Eritma qismidagi birinchi birlik 30 ° chimchilash blokidir, keyin uchta 60 ° blokdir. Nihoyat, uchta 90 ° neytral chimchilash bloklari eritish qismini yakunlaydi.
Besleme eritish zonasiga kirganda, u tashuvchi elementdan 30 ° chimchilash blokiga o'tadi. Bu oziqlantiruvchi materialni eritish zonasiga tortish va tashish moslamasidan yoğurma blokiga o'tishga yordam beradi. Bundan tashqari, 60 ° blok materialni oziqlantirish paytida eritish jarayonini boshlash uchun kuchli quvvat kiritishini ta'minlaydi. Katta ehtimol bilan, polimer 30 ° blokning oxiri va birinchi 60 ° blokning o'rtalari orasida eriy boshlaydi.
90 ° blokning ikkita funktsiyasi mavjud. Birinchisi, polimerni eritish va erish haroratini mos haroratga ko'tarish uchun polimerga yuqori energiyani qo'llashdir. Ikkinchisi, materialning erish zonasi orqali juda tez tezlik bilan harakatlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun cheklovchi rolini o'ynashdir. Bu eritish zonasida polimerning turish vaqti eritish zonasidan o'tadigan barcha polimerning eritilganligiga ishonch hosil qilish uchun etarli bo'lishini ta'minlaydi.
Ba'zi alternativ dizaynlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
– Teskari chimchilash bloki: Eritma qismining oxiridagi cheklov miqdorini oshirish uchun chap qo‘lda chimchilash blokidan foydalanishimiz mumkin. Yoğurma blokining polimerni qayta ishlash vaqtini oshirib, materialni yuqoriga quyish, ayniqsa kristalli va yuqori haroratli polimerlar uchun eritmani yaxshilaydi.
– Teskari tashish elementi: Chap qo'lda uzatish elementi chap qo'l yoğurma blokiga qaraganda jiddiyroq. Bu yaxshiroq aralashtirish uchun ko'proq reflyuksiyani ta'minlaydi, eritmaning bir xilligini oshiradi va yuqori eritma haroratini beradi. Ba'zi formulalar hatto chap qo'lda yoğurma blokidan so'ng chap qo'lda uzatish moslamasidan foydalanishni talab qiladi.
– Yoğurma blokini tashish moslamasidan ajratib oling: Ba'zi polimerlar uchun yoğurma bloklarining bitta uzun seriyasi eng yaxshi konfiguratsiya emas. Natijaga olib kelishi mumkin bo'lgan ba'zi muammolarga yuqori erish harorati va notekis oqim yoki erish tufayli ekstruderning shovqini kiradi. Bir yondashuv - tashish elementlari bilan ajratilgan bir nechta qisqa eritish qismlarini loyihalash. Biz, masalan, to'liq erishni ta'minlash uchun ikkita 45 ° chimchilash bloklari, bir yoki ikki marta takrorlanadigan 90 ° chimchilash bloklari, keyin esa teskari 45 ° yoki 60 ° chimchilash bloklari sifatida sozlashimiz mumkin.