PVC (پلی وینیل کلرید) یکی از ترموپلاستیک های پرکاربرد در صنایع اعم از ساخت و ساز تا کالاهای مصرفی است. تطبیق پذیری ، دوام و مقرون به صرفه بودن آن ، آن را به یک انتخاب ایده آل برای برنامه هایی مانند لوله ها ، پروفایل ها ، برگه ها و فیلم ها تبدیل می کند. برای شکل دادن PVC به این اشکال ، از دستگاه های اکستروژن استفاده می شود. فرآیند اکستروژن PVC شامل گرم کردن مواد PVC خام تا ذوب شدن و سپس شکل دادن آن از طریق یک قالب برای ایجاد پروفایل های مداوم مانند لوله یا ورق است.
کارآیی و کیفیت اکستروژن PVC به شدت به نوع اکسترودر به کار رفته بستگی دارد. انتخاب اکسترودر مناسب برای برآورده کردن نیازهای خاص تولید ، بهینه سازی هزینه ها و اطمینان از خروجی با کیفیت بالا بسیار مهم است. در این مقاله ، انواع اکسترودرهایی را که معمولاً برای اکستروژن PVC ، اصول طراحی آنها و عواملی که باید هنگام انتخاب مناسب ترین دستگاه برای تولید لوله PVC پلاستیکی مورد استفاده قرار می دهیم ، بررسی خواهیم کرد.
انواع اکسترودرهایی که برای PVC استفاده می شوند
اکسترودرها بر اساس طراحی پیچ و اصول عملیاتی خود طبقه بندی می شوند. برای اکستروژن PVC ، دو نوع متداول استفاده می شوند ، اکسترودر تک پیچ و اکسترودرهای دوقلو هستند. هر نوع بسته به کاربرد ، مجموعه مزایا و مضرات خاص خود را دارد.
اکسترودرهای تک پیچ
اکسترودرهای تک پیچ ساده ترین و رایج ترین نوع دستگاه های اکستروژن هستند. آنها از یک پیچ چرخان منفرد تشکیل شده در یک بشکه گرم تشکیل شده اند. پیچ مواد PVC را به جلو سوق می دهد ، قبل از مجبور کردن آن از طریق یک قالب ، آن را از طریق اصطکاک و گرما ذوب می کند تا شکل مورد نظر را تشکیل دهد.
مزایای اکسترودرهای تک پیچ:
هزینه اولیه پایین تر در مقایسه با اکسترودرهای دوقلو.
طراحی ساده با اجزای کمتری ، و نگهداری آنها را آسان تر می کند.
برای پردازش مواد همگن مانند PVC غیر پلاستیک (UPVC) کارآمد است.
محدودیت های اکسترودرهای یک پیچ:
در مخلوط کردن یا ترکیب مواد افزودنی در مواد PVC کمتر کارآمد است.
برای پردازش فرمولاسیون های بسیار پر یا پیچیده مناسب نیست.
انعطاف پذیری محدود در رسیدگی به نمرات مختلف PVC.
اکسترودرهای دوقلو
اکسترودرهای دوقلو در دو پیکربندی قرار می گیرند: چرخاندن (هر دو پیچ در یک جهت می چرخند) و ضد چرخش (پیچ ها در جهت های مخالف می چرخند). اکسترودرهای دوقلو به دلیل قابلیت اختلاط و ترکیب برتر ، به ویژه برای PVC مناسب هستند.
مزایای اکسترودرهای دوقلو:
قابلیت های عالی مخلوط کردن ، آنها را برای فرمولاسیون PVC که شامل مواد افزودنی مانند تثبیت کننده ، پلاستیک ساز و پرکننده ها است ، ایده آل می کند.
نرخ خروجی بالاتر در مقایسه با اکسترودرهای تک پیچ برای برنامه های خاص.
انعطاف پذیری افزایش یافته در پردازش طیف گسترده ای از نمرات PVC ، از جمله PVC سفت و سخت و انعطاف پذیر.
کنترل بهبود یافته بر دمای ذوب و نیروهای برشی ، که برای ثبات حرارتی PVC بسیار مهم است.
محدودیت های اکسترودرهای دوقلو:
سرمایه گذاری اولیه بالاتر و هزینه های عملیاتی.
طراحی پیچیده تر که نیاز به تخصص تخصصی نگهداری دارد.
اجزای دستگاه اکستروژن لوله PVC
یک معمولی دستگاه اکستروژن لوله پی وی سی شامل چندین مؤلفه اصلی است که برای تولید لوله های با کیفیت بالا با هم کار می کنند. درک این مؤلفه ها برای انتخاب دستگاه مناسب و اطمینان از عملکرد صاف ضروری است.
1. پیچ و بشکه
پیچ قلب دستگاه اکستروژن است که مسئول انتقال ، ذوب و مخلوط کردن مواد PVC است. بشکه پیچ را در خود جای داده و برای حفظ مشخصات دمای مورد نیاز در طول طول آن مجهز به بخاری است.
نسبت L/D: نسبت طول به قطر (L/D) پیچ یک پارامتر طراحی مهم است که بر زمان اقامت ، اختلاط و انتقال حرارت در هنگام اکستروژن تأثیر می گذارد. نسبت معمولی L/D برای اکستروژن PVC بین 20: 1 و 32: 1 است.
نسبت فشرده سازی: نسبت فشرده سازی تعیین می کند که چقدر مواد فشرده می شوند زیرا در طول پیچ حرکت می کند. این نسبت برای PVC برای اطمینان از ذوب مناسب بدون تخریب مواد بهینه شده است.
2. واحد و کالیبراسیون
قالب PVC مذاب را در هنگام خروج از بشکه به پروفایل لوله شکل می دهد. واحد کالیبراسیون ضمن حفظ دقت بعدی آن ، لوله را خنک و جامد می کند.
طراحی قالب: قالب باید برای به حداقل رساندن افت فشار و اطمینان از توزیع یکنواخت جریان در سطح مقطع لوله طراحی شود.
کالیبراسیون خلاء: از مخزن کالیبراسیون خلاء اغلب برای کنترل دقیق قطر بیرونی لوله استفاده می شود.
3. سیستم خنک کننده
خنک کننده یک گام مهم در فرآیند اکستروژن برای جلوگیری از تغییر شکل یا پیچیدن لوله است که از قالب خارج می شود. حمام های آب یا سیستم های خنک کننده اسپری معمولاً استفاده می شود.
4. واحد حمل و نقل
واحد حمل و نقل لوله را با سرعت مداوم از طریق منطقه خنک کننده و واحد کالیبراسیون می کشاند و از عملکرد صاف و ابعاد یکنواخت اطمینان می دهد.
5. برش یا بادگیر
برش لوله را به طول مورد نیاز تغییر می دهد ، در حالی که یک بادگیر برای سیم کشی لوله های قطر کوچکتر استفاده می شود.
عواملی که باید هنگام انتخاب یک اکسترودر PvC در نظر بگیرید
انتخاب اکسترودر مناسب برای PVC نیاز به بررسی دقیق چندین عامل دارد:
خاصیت مواد
نوع PVC در حال پردازش (سفت و سخت یا انعطاف پذیر) و فرمولاسیون آن (به عنوان مثال ، سطح پلاستیک ساز یا پرکننده) انتخاب پارامترهای نوع اکسترودر و پارامترهای طراحی مانند نسبت فشرده سازی و هندسه پیچ را نشان می دهد.
ظرفیت تولید
نرخ خروجی مورد نظر تعیین کننده اصلی در انتخاب اکسترودر با اندازه و قدرت موتور مناسب است.
کارایی انرژی
ماشین های کارآمد با انرژی می توانند با گذشت زمان هزینه های عملیاتی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. به دنبال ویژگی هایی مانند سیستم های گرمایش پیشرفته و طرح های پیچ بهینه شده باشید که مصرف انرژی را به حداقل می رساند.
سطح اتوماسیون
اکسترودرهای مدرن اغلب با سیستم های اتوماسیون پیشرفته همراه هستند که کنترل فرآیند را بهبود می بخشد ، ضایعات را کاهش می دهد و قوام محصول را تقویت می کند.
ملاحظات هزینه
در حالی که اکسترودرهای دوقلوی عملکردی برتر را برای فرمولاسیون های پیچیده ارائه می دهند ، آنها گران تر از اکسترودرهای تک پیچ هستند. محدودیت های بودجه و الزامات تولید خود را هنگام تصمیم گیری در نظر بگیرید.
پایان
انتخاب بین اکسترودرهای تک و دوقلو و دوقلو تا حد زیادی به نیازهای خاص برنامه اکستروژن PVC شما بستگی دارد. برای فرمولاسیون ساده تر مانند لوله های UPVC ، اکسترودرهای تک پیچ یک راه حل مقرون به صرفه با عملکرد قابل اعتماد ارائه می دهند. با این حال ، اگر شما با فرمولاسیون های پیچیده کار می کنید یا به نرخ خروجی بالاتری احتیاج دارید ، اکسترودرهای دوقلو با وجود هزینه بالاتر آنها ترجیح می دهند.
در نهایت ، انتخاب اکسترودر مناسب شامل عوامل متعادل کننده مانند خصوصیات مواد ، ظرفیت تولید ، راندمان انرژی ، سطح اتوماسیون و محدودیت های بودجه است. با ارزیابی دقیق این جنبه ها ، می توانید در یک دستگاه اکستروژن سرمایه گذاری کنید که ضمن ارائه کیفیت مداوم و قابلیت اطمینان بلند مدت ، اهداف تولید شما را برآورده می کند.
