หลักการพื้นฐานหกประการของการอัดขึ้นรูปพลาสติก

Ningbo Fangli เทคโนโลยี บจก.คือผู้ผลิตอุปกรณ์เครื่องจักรกลด้วยประสบการณ์เกือบ 30 ปีของอุปกรณ์การอัดรีดท่อพลาสติก, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมใหม่และอุปกรณ์วัสดุใหม่- นับตั้งแต่ก่อตั้ง Fangli ได้รับการพัฒนาตามความต้องการของผู้ใช้ เราได้พัฒนาการวิจัยและพัฒนาที่เป็นอิสระเกี่ยวกับเทคโนโลยีหลักและการย่อยและการดูดซึมของเทคโนโลยีขั้นสูงและวิธีการอื่นๆ ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องสายการอัดรีดท่อพีวีซี, สายการอัดรีดท่อ PP-R, สายการอัดรีดท่อจ่ายน้ำ PE / ท่อแก๊สซึ่งได้รับการแนะนำจากกระทรวงการก่อสร้างของจีนให้ทดแทนสินค้านำเข้า เราได้รับชื่อ "แบรนด์ชั้นนำในจังหวัดเจ้อเจียง"

เมื่อของหลอมเข้าสู่ส่วนการเปลี่ยนผ่านและแม่พิมพ์ ความร้อนจากแรงเฉือนจะลดลงอย่างมาก เนื่องจากการหลอมได้เริ่มเปลี่ยนจากการไหลแบบเกลียวที่มีความเร็วแปรผันไปเป็นการไหลแบบความเร็วสม่ำเสมอเชิงเส้นเมื่อไปถึงส่วนการเปลี่ยนผ่าน เมื่อสารหลอมไปถึงแม่พิมพ์ตามเส้นทางการไหลที่กำหนดโดยส่วนการเปลี่ยนผ่าน ก็ต้องใช้ความร้อนบ้างเช่นกัน เพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวที่หลอมละลายจะเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอไปตามร่องประกบของแม่พิมพ์ จำเป็นต้องเพิ่มความร้อนที่เหมาะสม ดังนั้นอุณหภูมิของแม่พิมพ์จึงสูงขึ้นเล็กน้อยจึงเรียกว่า "โซนบำรุงรักษาอุณหภูมิ"

หลังจากที่พลาสติกถูกป้อนเข้าไปแล้วเครื่องอัดรีดบาร์เรลจากถังจะถูกบังคับให้ไปที่หัวดายโดยสกรูบินด้วยการหมุนของสกรู เนื่องจากความต้านทานของตะแกรงกรอง แผ่นแยก และดายที่หัวตายและการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของปริมาตร (ความลึกของช่อง) ระหว่างเที่ยวบินของสกรู วัสดุที่ก้าวหน้าจะอยู่ภายใต้แรงกดดันอย่างมาก และในขณะเดียวกัน ก็ได้รับความร้อนจากแหล่งความร้อนของถัง นอกจากนี้ เมื่อพลาสติกถูกบีบอัด แรงเฉือน การกวน และแรงอื่นๆ ในการเคลื่อนที่ แรงเสียดทานระหว่างพลาสติกกับกระบอก สกรู และแรงเสียดทานระหว่างโมเลกุลพลาสติกจะทำให้เกิดความร้อนได้มาก เป็นผลให้อุณหภูมิของพลาสติกในถังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และสถานะทางกายภาพของมันค่อย ๆ เปลี่ยนจากสถานะคล้ายแก้วเป็นสถานะยืดหยุ่นสูง และในที่สุดก็กลายเป็นสถานะการไหลแบบหนืดจนกลายเป็นพลาสติกเต็มรูปแบบ เนื่องจากสกรูหมุนอย่างต่อเนื่อง วัสดุที่เป็นพลาสติกจะถูกอัดออกมาจากปากแม่พิมพ์ของหัวแม่พิมพ์ด้วยแรงดันและอัตราคงที่ และกลายเป็นผลิตภัณฑ์พลาสติกที่มีรูปร่างที่แน่นอน หลังจากเย็นตัวลงและขึ้นรูปแล้ว การอัดขึ้นรูปจะเสร็จสิ้น ส่วนประกอบหลักในการตระหนักถึงกระบวนการข้างต้นคือสกรู และกระบวนการอัดรีดตามสกรูสามารถแบ่งออกเป็นโซนการทำงานดังต่อไปนี้:

ประการแรก: การให้อาหาร

หลังจากที่ป้อนพลาสติกลงในฮอปเปอร์ มันจะเข้าสู่ช่องสกรู (ช่องว่างระหว่างแผ่นขั้นบันได) โดยอาศัยน้ำหนักของมันเองหรือภายใต้การทำงานของตัวป้อนแบบบังคับ และอัดรีดไปข้างหน้าโดยลำเลียงไปข้างหน้าด้วยแผ่นขั้นบันไดแบบหมุนของสกรู อย่างไรก็ตาม หากค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีระหว่างวัสดุกับถังโลหะมีขนาดใหญ่เกินไป หรือค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีภายในระหว่างวัสดุมีขนาดใหญ่เกินไป หรือมุมกรวยของถังมีขนาดเล็กเกินไป ปรากฏการณ์ของการเชื่อมต่อและท่อกลวงจะค่อยๆ ก่อตัวในถัง วัสดุจะไม่เข้าสู่ร่องสกรูอย่างราบรื่น และการอัดขึ้นรูปจะถูกบังคับให้หยุดหรือไม่เสถียรอย่างยิ่ง ดังนั้น หากประสิทธิภาพการอัดรีดลดลงผิดปกติหรือไม่ระบายออก จำเป็นต้องตรวจสอบสถานการณ์การป้อน หรือแม้แต่เปลี่ยนการออกแบบของฮอปเปอร์

ประการที่สอง: การลำเลียง

ตามทฤษฎีแล้ว หลังจากที่พลาสติกเข้าไปในร่องสกรู ทุกครั้งที่สกรูหมุน พลาสติกทั้งหมดจะถูกลำเลียงไปข้างหน้าหนึ่งตะกั่ว ในขณะนี้ เราเรียกประสิทธิภาพการลำเลียงว่า 1 อย่างไรก็ตาม สำหรับสกรูแต่ละตัว ปริมาณการลำเลียงไปข้างหน้านั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยการเสียดสี fb ของพลาสติกต่อลำกล้อง และปัจจัยการเสียดสี f ของพลาสติกต่อสกรู ยิ่ง fb มีขนาดใหญ่หรือ fs เล็ก พลาสติกแข็งก็จะยิ่งถูกลำเลียงไปข้างหน้า การทดลองจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีระหว่างเรซินและโลหะส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของระบบ ความเรียบผิวของโลหะ หรือโครงสร้างและรูปร่างของระบบ ตลอดจนความดันของระบบและความเร็วของการเคลื่อนตัวของวัสดุ

ประการที่สาม: การบีบอัด

ในกระบวนการอัดขึ้นรูป จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องอัดพลาสติก ประการแรก พลาสติกเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี หากมีช่องว่างระหว่างอนุภาค การถ่ายเทความร้อนจะได้รับผลกระทบโดยตรง ซึ่งส่งผลต่ออัตราการหลอมเหลว ประการที่สอง ก๊าซระหว่างอนุภาคจะถูกระบายออกจากฮอปเปอร์ก็ต่อเมื่อความดันค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามความยาวของสกรู ไม่เช่นนั้นผลิตภัณฑ์จะชำรุดหรือเป็นของเสียเนื่องจากเกิดฟองอากาศภายใน สุดท้ายนี้ แรงดันของระบบที่สูงยังช่วยให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีความหนาแน่นค่อนข้างมาก

แรงดันที่สะสมตามสกรูมีสาเหตุ 3 ประการดังนี้:

1. โครงสร้างความลึกของช่องลดลง (จากถังถึงปลาย) และวัสดุจะถูกบีบอัดอย่างค่อยเป็นค่อยไป

2. มีการติดตั้งองค์ประกอบความต้านทานเช่นแผ่นแยก หน้าจอตัวกรอง และหัวไว้ที่ด้านหน้าของหัวสกรู

3.เป็นความดันที่เกิดขึ้นตลอดความยาวของสกรูที่เกิดจากการเสียดสีระหว่างวัสดุกับโลหะ ยิ่งพื้นที่ส่วนแม่พิมพ์ของหัวมีขนาดเล็กลง ค่าความดันสูงสุดก็จะยิ่งมากขึ้น และจุดความดันสูงสุดจะเคลื่อนไปทางศีรษะ โดยทั่วไปแล้ว ค่าสูงสุดของความดันจะอยู่ด้านหน้าส่วนสูบจ่ายหรือด้านหลังของส่วนกำลังอัด

ประการที่สี่: การละลาย

เมื่อความดันเพิ่มขึ้น พลาสติกแข็งที่กำลังเคลื่อนที่จะสัมผัสและเสียดสีกับผนังถังที่ได้รับความร้อนอย่างต่อเนื่อง อุณหภูมิของวัสดุพลาสติกใกล้กับผนังถังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หลังจากถึงจุดหลอมเหลว ฟิล์มหลอมบาง ๆ จะถูกสร้างขึ้นที่ผนังด้านในของถัง หลังจากนั้น แหล่งความร้อนของการหลอมพลาสติกแข็งมาจากสองด้าน: ด้านหนึ่งคือการนำความร้อนของเครื่องทำความร้อนภายนอกของถัง อีกด้านคือความร้อนจากแรงเฉือน (เนื่องจากการกระจายตัวที่มีความหนืด) ที่เกิดขึ้นเนื่องจากความเร็วในการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกันของแต่ละชั้นของการหลอมในฟิล์มหลอมเหลว กล่าวคือ การกระจายความร้อนที่มีความหนืดในกระแสวิทยา

ด้วยความก้าวหน้าของการหลอม เมื่อความหนาของฟิล์มหลอมเหลวมากกว่าช่องว่างระหว่างสกรูและกระบอก สกรูที่เคลื่อนที่จะขูดฟิล์มหลอมละลายออกและก่อตัวเป็นสระหลอมเหลวก่อนที่จะเคลื่อนตัวของสกรู ในกระบวนการหลอมละลาย บ่อหลอมจะกว้างขึ้นเรื่อยๆ และความกว้างของของแข็งที่เหลือก็จะแคบลงเรื่อยๆ จนกระทั่งหายไปจนหมดในที่สุด นี่คือทฤษฎีการละลายของ Tadmor ที่มีชื่อเสียงซึ่งสร้างยุคสมัย ซึ่งตีพิมพ์โดย Tadmor ในปี 1967

ประการที่ห้า: การผสม

ในกระบวนการอัดรีดแบบผสม โดยทั่วไปวัสดุแข็งจะถูกอัดให้เป็นปลั๊กแข็งที่มีความหนาแน่นสูงภายใต้แรงดันสูง เนื่องจากไม่มีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างอนุภาคในปลั๊กแข็ง การผสมจึงทำได้เฉพาะระหว่างชั้นของของเหลวที่หลอมละลายโดยมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์เท่านั้น

โดยทั่วไป ปรากฏการณ์การผสมต่อไปนี้เกิดขึ้นในการหลอม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนการลำเลียงการหลอม: ขั้นแรก แต่ละส่วนประกอบในระบบวัสดุจะถูกกระจายและกระจายอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งหมายถึงเรซินและสารเติมแต่งต่างๆ ประการที่สองคือการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความร้อน เนื่องจากในกระบวนการอัดขึ้นรูป วัสดุที่หลอมละลายก่อนจะมีอุณหภูมิสูงสุด และวัสดุที่หลอมในภายหลังจะมีอุณหภูมิต่ำที่สุด อุณหภูมิของส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งและของหลอมละลายเป็นเพียงจุดหลอมเหลวของพลาสติก หากวัสดุที่หลอมละลายถูกอัดออกจากแม่พิมพ์ก่อนกำหนด จะทำให้เกิดการอัดขึ้นรูปที่ไม่สม่ำเสมอในทุกจุดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งอาจทำให้สีแตกต่างและเสียรูป หรือแม้กระทั่งทำให้ผลิตภัณฑ์แตกร้าว นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาว่าพลาสติกนั้นมีการกระจายน้ำหนักโมเลกุล (MWD) ที่แน่นอน การผสมจะทำให้ชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์สูงกว่ากระจายตัวสม่ำเสมอในการหลอม ในเวลาเดียวกัน ภายใต้การกระทำของแรงเฉือน ส่วนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์สูงกว่าอาจลดลงเนื่องจากการเฉือนแบบลูกโซ่ ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่อนุภาคที่ยังไม่ละลาย (เจล) และความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในผลิตภัณฑ์ แน่นอนว่าเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์จะผสมกันได้สม่ำเสมอ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนลำเลียงของเหลว (ส่วนสุดท้าย) ของสกรูมีความยาวเพียงพอ ดังนั้นส่วนการลำเลียงของเหลวของสกรูจึงเรียกว่าส่วนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ในเวลาเดียวกัน เมื่อคำนวณเอาท์พุตของเครื่องอัดรีด ปริมาตรของร่องสกรูที่ส่วนความลึกคงที่สุดท้ายของสกรูจะถูกใช้เป็นพื้นฐานในการคำนวณ และส่วนการลำเลียงที่หลอมละลายของสกรูเรียกอีกอย่างว่าส่วนการวัดแสง

ประการที่หก: การระบายอากาศ

ในระหว่างกระบวนการอัดรีด มีก๊าซสามชนิดที่ต้องระบายออก หนึ่งคืออากาศที่ผสมระหว่างเม็ดโพลีเมอร์หรือผง ตราบใดที่ความเร็วของสกรูไม่สูงเกินไป โดยทั่วไปแล้ว ก๊าซส่วนนี้สามารถระบายออกจากถังได้ภายใต้แรงดันที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แต่เมื่อความเร็วในการหมุนสูงเกินไป วัสดุจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเร็วเกินไป และก๊าซอาจระบายออกได้ไม่หมดทันเวลา จึงทำให้เกิดฟองอากาศในผลิตภัณฑ์ ก๊าซที่สองคือน้ำที่วัสดุดูดซับจากอากาศ ซึ่งจะกลายเป็นไอน้ำเมื่อถูกความร้อน สำหรับพลาสติกที่มีการดูดซับความชื้นน้อย เช่น PVC, PS, PE, PP ฯลฯ โดยทั่วไปจะไม่มีปัญหา ไอน้ำปริมาณเล็กน้อยเหล่านี้สามารถระบายออกจากถังพักได้พร้อมๆ กัน อย่างไรก็ตาม สำหรับพลาสติกวิศวกรรมบางชนิด เช่น PA, PSU, ABS, PC ฯลฯ เนื่องจากการดูดซับความชื้นได้มากและมีไอน้ำมากเกินไป การปล่อยพลาสติกออกจากฮอปเปอร์ซึ่งก่อให้เกิดฟองอากาศในผลิตภัณฑ์ก็สายเกินไป อย่างที่สามคือวัสดุบางชนิดที่อยู่ภายในอนุภาคพลาสติก เช่น สารระเหยที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (LMWV) พลาสติไซเซอร์ที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ ฯลฯ ซึ่งค่อยๆ กลายเป็นไอภายใต้ความร้อนที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูป เฉพาะเมื่อพลาสติกละลาย ก๊าซเหล่านี้สามารถหลบหนีออกไปได้โดยการเอาชนะแรงตึงผิวของการหลอมเท่านั้น แต่ในเวลานี้ ก๊าซเหล่านี้จะอยู่ห่างจากถังบรรจุ ดังนั้นจึงไม่สามารถระบายออกทางถังบรรจุได้ ในกรณีนี้เป็นการระบายอากาศเครื่องอัดรีดจะต้องมีการใช้

ดังนั้น สกรูใดๆ จะต้องมีคุณสมบัติพื้นฐานหกประการข้างต้น ได้แก่ การป้อน การลำเลียง การบีบอัด การหลอม การผสม และการปล่อยไอเสีย แน่นอนว่าการป้อนและการลำเลียงส่งผลต่อผลผลิตของเครื่องอัดรีด ในขณะที่การบีบอัด การหลอม การผสม และไอเสียส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่อัดรีด คุณภาพที่เรียกว่าคุณภาพในที่นี้ไม่เพียงแต่หมายถึงว่าการหลอมละลายเสร็จสมบูรณ์หรือไม่ แต่ยังรวมถึงว่าผลิตภัณฑ์ถูกบีบอัดให้แน่นหรือไม่ การผสมมีความสม่ำเสมอหรือไม่ และไม่มีฟองในผลิตภัณฑ์หรือไม่ นี่คือคุณภาพการปั้นพลาสติก

หากท่านต้องการข้อมูลเพิ่มเติมNingbo Fangli เทคโนโลยี บจก.ยินดีต้อนรับคุณที่จะติดต่อเพื่อสอบถามรายละเอียด เราจะให้คำแนะนำทางเทคนิคอย่างมืออาชีพหรือคำแนะนำในการจัดซื้ออุปกรณ์