در زیر اصول مهمی در مورد اکستروژن وجود دارد.آنها باید به صرفه جویی در هزینه، تولید محصولات با کیفیت بالاتر و استفاده موثرتر از تجهیزات کمک کنند.
1. اصل مکانیکی. مکانیک اصلی اکستروژن ساده است - یک پیچ در یک بشکه می چرخد و پلاستیک را به جلو می راند.پیچ در واقع یک صفحه شیبدار یا سطح شیبدار است که به دور هسته مرکزی پیچیده شده است.هدف این است که نیرو را چند برابر کنیم تا بتوان بر یک مقاومت بزرگ غلبه کرد.در مورد یک اکسترودر، سه مقاومت وجود دارد که باید بر آن غلبه کرد: مالش ذرات جامد (تغذیه) به دیواره بشکه و یکدیگر در چند دور اول پیچ (ناحیه تغذیه).چسبندگی مذاب به دیواره بشکه؛و مقاومت در برابر جریان درون مذاب در حالی که به جلو رانده می شود.
سر اسحاق نیوتن توضیح داد که اگر چیزی در جهت معینی حرکت نکند، نیروهای روی آن در آن جهت متعادل می شوند.پیچ در جهت محوری حرکت نمی کند، اگرچه ممکن است به سرعت در جهت متقاطع اطراف محیط بچرخد.بنابراین، نیروهای محوری روی پیچ متعادل هستند، و اگر با نیروی زیادی روی مذاب پلاستیک به جلو فشار میآورد، باید چیزی را با نیروی مساوی به سمت عقب فشار دهد.در این حالت، یاتاقان در پشت ورودی تغذیه به نام یاتاقان رانش فشار میدهد.
بیشتر پیچها مانند پیچها و پیچهایی که در نجاری و ماشینآلات استفاده میشوند، رزوههای سمت راست هستند.آنها در خلاف جهت عقربههای ساعت میچرخند، اگر از پشت به آن نگاه کنید، در حالی که سعی میکنند خود را به عقب از بشکه بیرون بیاورند.در برخی از اکسترودرهای دو مارپیچ، دو پیچ در جهات مخالف در یک بشکه و در هم می چرخند، به طوری که یکی باید راست دست و دیگری چپ دست باشد.در سایر پیچ های دوقلوی درهم، هر دو پیچ در یک جهت می چرخند و بنابراین باید جهت یکسانی داشته باشند.با این حال، در همه موارد، یاتاقانهای رانشی برای گرفتن نیروی عقب وجود دارد، و اصل نیوتن همچنان اعمال میشود.
2. اصل حرارتی. پلاستیک های اکسترود شونده ترموپلاستیک هستند - وقتی گرم می شوند ذوب می شوند و وقتی سرد می شوند دوباره جامد می شوند.گرمای ذوب پلاستیک ها از کجا می آید؟پیش گرم کردن خوراک و بخاری های بشکه/دایک ممکن است در راه اندازی نقش داشته باشند، اما انرژی ورودی موتور - گرمای اصطکاکی تولید شده در داخل بشکه هنگامی که موتور پیچ را در برابر مقاومت مذاب چسبناک می چرخاند - مهم ترین منبع گرما است. برای همه به جز سیستم های بسیار کوچک، پیچ های آهسته حرکت، پلاستیک های با دمای ذوب بالا و کاربردهای پوشش اکستروژن.
برای تمام عملیات های دیگر، مهم است که بدانیم بخاری های بشکه ای منبع اصلی گرما در حین کار نیستند و بنابراین تأثیر کمتری بر اکستروژن نسبت به آنچه انتظار داریم دارند.دمای بشکه عقب ممکن است مهم باقی بماند زیرا بر گاز گرفتن یا سرعت انتقال مواد جامد در خوراک تأثیر می گذارد.دمای هد و قالب معمولاً باید در دمای مذاب مورد نظر یا نزدیک به آن باشد، مگر اینکه برای هدف خاصی مانند براقیت، توزیع جریان یا کنترل فشار استفاده شوند.
3. اصل کاهش سرعت. در اکثر اکسترودرها، سرعت پیچ با تغییر سرعت موتور تغییر می کند.موتورها معمولاً با سرعت کامل در حدود 1750 دور در دقیقه می چرخند، اما این سرعت برای پیچ اکسترودر بسیار سریع است.اگر آن را به این سرعت بچرخانید، گرمای اصطکاکی بیش از حد تولید میکرد و زمان ماندن پلاستیک برای تهیه مذاب یکنواخت و به خوبی مخلوط شده بسیار کوتاه بود.یک نسبت کاهش معمولی بین 10:1 و 20:1 است.در مرحله اول ممکن است از چرخ دنده یا مجموعه قرقره استفاده شود، اما مرحله دوم همیشه از چرخ دنده استفاده می کند و پیچ در مرکز آخرین چرخ دنده بزرگ قرار می گیرد.
در چند ماشین آهسته حرکت (مانند دوقلوها برای UPVC)، ممکن است سه مرحله کاهش وجود داشته باشد و حداکثر سرعت ممکن است تا 30 دور در دقیقه یا کمتر باشد (با نسبتهای 60:1).از طرف دیگر، برخی از دوقلوهای بسیار بلند که برای ترکیب استفاده میشوند ممکن است با سرعت 600 دور در دقیقه یا بیشتر کار کنند، به طوری که نسبت کاهش بسیار پایین و همچنین خنکسازی شدید زیادی مورد نیاز است.
گاهی اوقات نسبت کاهش با کار مطابقت ندارد - برق بلااستفاده میرود - و میتوان مجموعهای از قرقرهها را بین موتور و مرحله کاهش اول اضافه کرد تا حداکثر سرعت را تغییر دهد.این یا سرعت پیچ را فراتر از حدهای قبلی افزایش می دهد یا حداکثر سرعت را کاهش می دهد تا سیستم بتواند با درصد بیشتری از حداکثر سرعت کار کند.این باعث افزایش توان موجود، کاهش آمپر و جلوگیری از مشکلات موتور می شود.در هر دو مورد، بسته به ماده و نیازهای خنک کننده آن، خروجی ممکن است افزایش یابد.
زمان ارسال: مه-04-2017