تورم اکسترودات ، که به عنوان Die Swell نیز شناخته می شود ، یک پدیده رایج در فرآیند اکستروژن لاستیکی است. هنگامی اتفاق می افتد که ترکیب لاستیکی از قالب یک اکسترودر لاستیکی خوراک داغ خارج می شود و در مقایسه با باز شدن قالب در ناحیه متقاطع گسترش می یابد. این می تواند منجر به عدم دقت ابعادی در محصول اکسترود شده نهایی شود که این یک نگرانی عمده برای تولید کنندگان است. به عنوان تأمین کنندهاکسترودر لاستیکی خوراک داغ، ما چالش هایی را که اکسترود را به وجود می آورد درک می کنیم و تجربه گسترده ای را در زمینه مقابله با این موضوع جمع کرده ایم. در این وبلاگ ، ما در مورد چندین روش مؤثر برای کاهش تورم اکسترودات در اکسترودر لاستیکی خوراک داغ بحث خواهیم کرد.
درک دلایل تورم اکسترودات
قبل از ورود به راه حل ها ، درک علل اصلی تورم اکسترودات بسیار مهم است. عمدتا دو عامل در این پدیده وجود دارد: بازیابی الاستیک و خصوصیات ویسکوالاستیک ترکیب لاستیکی.
هنگامی که ترکیب لاستیکی از طریق قالب مجبور می شود ، دچار استرس برشی بالا و تغییر شکل می شود. مولکول های لاستیکی در طی این فرآیند در جهت جریان قرار دارند. هنگامی که این ترکیب از قالب خارج می شود ، استرس داخلی آزاد می شود و مولکول های لاستیکی تمایل به بازگشت به جهت گیری تصادفی اصلی خود دارند. این بهبود الاستیک منجر به گسترش اکسترودات می شود.
ماهیت ویسکوالاستیک لاستیک به این معنی است که هر دو رفتار چسبناک و الاستیک را نشان می دهد. مؤلفه چسبناک اجازه می دهد تا لاستیک تحت فشار جریان یابد ، در حالی که مؤلفه الاستیک انرژی را در هنگام تغییر شکل ذخیره می کند. انرژی الاستیک ذخیره شده سپس پس از اکستروژن آزاد می شود و باعث تورم اکسترود می شود.
بهینه سازی پارامترهای فرآیند اکستروژن
یکی از ساده ترین راه های کاهش تورم اکسترودات ، بهینه سازی پارامترهای فرآیند اکستروژن است.
کنترل دما
دما نقش اساسی در فرآیند اکستروژن دارد. در یک اکسترودر لاستیکی خوراک داغ ، ترکیب لاستیکی قبل از ورود به اکسترودر از قبل تا دمای معینی گرم می شود. با کنترل دقیق دمای بشکه اکسترودر ، می میرند و لاستیک قبل از گرم شده می توانیم بر خصوصیات ویسکوالاستیک لاستیک تأثیر بگذاریم.
درجه حرارت بالاتر به طور کلی ویسکوزیته لاستیک را کاهش می دهد ، به این معنی که لاستیک راحت تر جریان می یابد و استرس برشی در هنگام اکستروژن کاهش می یابد. در نتیجه ، انرژی الاستیک ذخیره شده در مولکول های لاستیکی نیز کاهش می یابد و منجر به بازیابی کمتر الاستیک و تورم کمتر اکسترود می شود. با این حال ، توجه به این نکته حائز اهمیت است که دمای بیش از حد می تواند باعث تخریب لاستیک شود ، بنابراین باید تعادل وارد شود. توصیه می کنیم آزمایش های دما کامل را برای یافتن محدوده دمای مطلوب برای هر ترکیب لاستیکی خاص انجام دهید.
سرعت
سرعت پیچ اکسترودر سرعت جریان ترکیب لاستیکی را تعیین می کند. سرعت پیچ بالاتر سرعت برشی و فشار داخل اکسترودر را افزایش می دهد. این می تواند به جهت گیری مولکولی بیشتر و انرژی الاستیک ذخیره شده بیشتر منجر شود و در نتیجه باعث افزایش تورم اکسترودات شود.
با کاهش سرعت پیچ ، می توانیم میزان برشی و فشار را کاهش دهیم که به نوبه خود باعث کاهش الاستیک لاستیک می شود. با این حال ، سرعت پیچ بسیار کم ممکن است منجر به کاهش راندمان تولید شود. بنابراین ، لازم است که یک سرعت پیچ مناسب پیدا شود که باعث افزایش کیفیت و میزان تولید اکسترودات شود.
طراحی
طراحی قالب تأثیر قابل توجهی در تورم اکسترودات دارد. یک قالب طراحی شده چاه می تواند به به حداقل رساندن استرس برشی و ترویج جریان یکنواخت تر از ترکیب لاستیکی کمک کند.
نسبت طول - به - قطر (L/D) از قالب یک پارامتر مهم است. نسبت L/D بزرگتر به لاستیک اجازه می دهد تا یکنواخت تر جریان یابد و جهت گیری مولکولی را کاهش دهد. این امر به این دلیل است که زمان طولانی تر زمان بیشتری را برای استراحت مولکول های لاستیکی فراهم می کند و انرژی الاستیک ذخیره شده در مولکول ها را کاهش می دهد. علاوه بر این ، زاویه ورودی قالب باید به گونه ای طراحی شود تا از تغییرات ناگهانی در جهت جریان جلوگیری شود ، که می تواند باعث استرس برشی بالا شود.
اصلاح ترکیب لاستیکی
رویکرد دیگر برای کاهش تورم اکسترودات اصلاح خود ترکیب لاستیکی است.
اضافه کردن پرکننده
پرکننده ها را می توان به ترکیب لاستیکی اضافه کرد تا خصوصیات ویسکوالاستیک آن را تغییر دهد. پرکننده هایی مانند کربن سیاه ، سیلیس و خاک رس می توانند سفتی لاستیک را افزایش داده و کشش آن را کاهش دهند. هنگامی که لاستیک حاوی مقدار مشخصی از پرکننده ها باشد ، بازیابی الاستیک پس از اکستروژن کاهش می یابد و در نتیجه تورم اکسترودات کمتری ایجاد می شود.
با این حال ، افزودن پرکننده ها همچنین بر سایر خصوصیات لاستیک مانند استحکام کششی و کشیدگی تأثیر می گذارد. بنابراین ، نوع و میزان پرکننده ها بر اساس الزامات خاص محصول نهایی باید با دقت انتخاب شوند.
با استفاده از پلاستیک ساز
پلاستیک سازها موادی هستند که می توانند ویسکوزیته لاستیک را کاهش داده و انعطاف پذیری آن را افزایش دهند. با افزودن پلاستیک سازها به ترکیب لاستیکی ، می توانیم استرس برشی را در حین اکستروژن کاهش داده و انرژی الاستیک ذخیره شده در مولکول های لاستیکی را کاهش دهیم.
مشابه پرکننده ها ، مقدار پلاستیک ساز اضافه شده باید با دقت کنترل شود. پلاستیک سازهای بیش از حد می توانند خصوصیات مکانیکی لاستیک مانند سختی و مقاومت در برابر اشک را کاهش دهند.
پس از - درمان اکستروژن
در بعضی موارد ، از درمان پس از اکستروژن می توان برای کاهش بیشتر ورم اکسترودات استفاده کرد.
خنک کننده
خنک کننده سریع اکسترودات پس از خروج از قالب می تواند به یخ زدگی جهت گیری مولکولی و جلوگیری از بهبود الاستیک کمک کند. با استفاده از سیستم خنک کننده مانند حمام آب یا سیستم خنک کننده هوا ، اکسترودات را می توان به سرعت خنک کرد.
با این حال ، میزان خنک کننده باید با دقت کنترل شود. بیش از حد - سرعت خنک کننده سریع می تواند باعث ایجاد استرس داخلی در اکسترودات شود که ممکن است منجر به ترک خوردگی یا نقص های دیگر شود.
کالیبراسیون
کالیبراسیون فرآیند عبور اکسترودات از طریق یک دستگاه کالیبراسیون ، مانند اندازه گیری اندازه یا کالیبراسیون است. دستگاه کالیبراسیون دارای شکل و اندازه خاصی است که می تواند اکسترودات را تغییر شکل داده و نادرستی های بعدی ناشی از تورم اکسترودات را اصلاح کند.
کالیبراسیون می تواند به ویژه برای محصولات اکسترود شده با بخش های متقاطع پیچیده مؤثر باشد. این کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که محصول نهایی مشخصات بعدی مورد نیاز را برآورده می کند.
پایان
SWELL اکسترودات یک مسئله پیچیده در فرآیند اکستروژن لاستیکی است ، اما می توان از طریق ترکیبی از بهینه سازی پارامترهای فرآیند اکستروژن ، اصلاح ترکیب لاستیکی و استفاده از درمان پس از اکستروژن به طور مؤثر کاهش یافت.
به عنوان یک تأمین کننده حرفه ایاکسترودر لاستیکی خوراک داغ، ما تجربه زیادی در مقابله با ورم اکسترودات و سایر مشکلات مرتبط با اکستروژن داریم. اکسترودرهای ما با فناوری پیشرفته طراحی شده اند تا کنترل دقیقی بر فرآیند اکستروژن ارائه دهند و ما همچنین می توانیم بر اساس نیازهای خاص شما راه حل های سفارشی ارائه دهیم.
اگر با مشکلات تورم اکسترودات روبرو هستید یا علاقه مند به خرید یک اکسترودر لاستیکی با کیفیت بالا با کیفیت هستند ،دستگاه اکسترودر لاستیکی خوراک سردیااکسترودر لاستیکی، لطفاً با ما تماس بگیرید. ما متعهد هستیم که بهترین محصولات و خدمات را به شما ارائه دهیم تا به شما در دستیابی به نتایج بهینه اکستروژن کمک کنیم.
منابع
- Tadmor ، Z. ، & Gogos ، CG (2006). اصول پردازش پلیمر. جان ویلی و پسران.
- White ، JL ، & Potente ، H. (2003). کتابچه راهنمای فناوری اکستروژن پلیمری. ناشران هانسر.
- Lindley ، PB (1976). اکستروژن ترکیبات لاستیکی. ناشران علوم کاربردی.
