Ինչպես է աշխատում լաբորատորի էքստրյուդերը:
Լաբորատոր Extruder- ը տարբեր արդյունաբերություններում հետազոտությունների, զարգացման եւ փոքր մասշտաբների համար անհրաժեշտ գործիք է, ներառյալ պոլիմերային գիտությունը, սննդի վերամշակումը, դեղագործությունը եւ բժշկական սարքերը: Այն գիտնականներին եւ ինժեներներին հնարավորություն է տալիս փորձարկել նոր նյութեր եւ փորձարկել նախատիպեր, առանց լայնածավալ արդյունաբերական սարքավորումների անհրաժեշտության: Լաբորատորի էքստրյուդերի ներքին գործերը հասկանալը շատ կարեւոր է նյութական զարգացման եւ գործընթացների օպտիմիզացման մեջ ներգրավվածների համար:
Այս հոդվածում մենք կքննարկենք հիմնական բաղադրիչները Լաբորատոր Extruder , ինչպես է այն գործում, էքստրյուզուսի քայլ առ քայլ գործընթացը եւ ինչպես են պարամետրերը, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, ճնշումը եւ պտուտակավոր դիզայնը:
Ինչ է լաբորատորի էքստրուդերը:
Նախքան այն, թե ինչպես է աշխատում լաբորատոր էքստրյուդերը, կարեւոր է հասկանալ, թե որն է դա: Լաբորատոր Extruder- ը արդյունաբերական էքստրյուդերի կոմպակտ տարբերակն է, որն օգտագործվում է այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են պոլիմերները, պլաստմասսանաները, ռետինները, սննդի բաղադրիչները եւ նույնիսկ դեղագործությունը: Այն սովորաբար աշխատում է լաբորատոր պարամետրերում, որտեղ փոքր մասշտաբներով, բարձր ճշգրտությամբ փորձեր են իրականացվում նյութական հատկությունները օպտիմալացնելու, նախատիպեր զարգացնելու եւ նոր ձեւակերպումների փորձարկում:
Լաբորատոր Extruders- ը նախագծված է համապատասխանաբար փոքր քանակությամբ նյութեր կարգավորելու համար, սովորաբար մեկ ժամվա ընթացքում մի քանի կիլոգրամի սահմաններում, դրանք իդեալական դարձնելով R & D նպատակներով: Դրանք բազմակողմանի մեքենաներ են, որոնք ունակ են վերամշակել նյութերի լայն տեսականի, ներառյալ ջերմապլաստիկները, ջերմոզիտերը եւ կենսաբազմազան պոլիմերները եւ օգտագործվում են ծրագրերում, որոնք սկսվում են սննդի արտադրանքի մշակումից:
Լաբորատորի էքստրյուդերի հիմնական բաղադրիչները
Հասկանալու համար, թե ինչպես է աշխատում լաբորատոր էքստրուդերը, անհրաժեշտ է նախ ծանոթանալ իր հիմնական բաղադրիչներին: Այս բաղադրիչները Unison- ում աշխատում են հումք մշակելու եւ դրանք վերածելու ցանկալի ձեւի կամ ձեւի: Ահա տիպիկ լաբորատորի էքստրյուդերի հիմնական մասերը.
1. Հետադարձ կապ
Feed Hopper- ը այնտեղ է, երբ հումքը ներմուծվում է էքստրյուդերի մեջ: Նյութը կարող է լինել գնդիկների, փոշիների կամ նույնիսկ հեղուկների տեսքով, կախված վերամշակված նյութի տեսակից: Հոփերը ապահովում է, որ նյութը սվաղի մեջ է ընկնում հետեւողականորեն եւ վերահսկվող տեմպերով:
2. Պտուտակ եւ տակառ
Պտուտակային եւ բարելի ժողովը քաղվածքների հիմքն է: Պտուտակն, որը հաճախ անվանում են 'Extruder Screw, ' -ը պտտվող պտուտակային բաղադրիչ, որը նյութը տեղափոխում է տակառի միջով: Բարելը գլանաձեւ պալատ է, որն ունի պտուտակ, եւ դրա հիմնական գործառույթը `նյութը ղեկավարելը եւ պարունակում է, քանի որ այն ջեռուցվում է եւ վերամշակվում:
Պտուտակն ունի մի քանի չվերթ (կամ բաժին), որոնք նախատեսված են տարբեր գործառույթներ կատարելու համար, ինչպիսիք են փոխանցելը, հալվելը, խառնելը եւ նյութը ճնշելը: Քանի որ պտուտակն պտտվում է, այն մեխանիկական էներգիա է տարածում նյութին, պատճառելով, որ այն տաքանա եւ հոսում դեպի մեռնելու:
3. He եռուցիչների եւ ջերմաստիճանի կառավարման համակարգ
Լաբորատորի էքստրյուդերների հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ վերամշակման ընթացքում նյութի ջերմաստիճանը վերահսկելու ունակությունն է: Էլեկտրական ջեռուցիչները սովորաբար տեղադրվում են տակառի շուրջը `պահպանելու հետեւողական ջերմաստիճանը: He երմությունը փափկացնում է կամ հալեցնում նյութը, ավելի հեշտ դարձնելով շահարկելը եւ ձեւավորելը:
Temperature երմաստիճանի տվիչները եւ վերահսկիչները օգտագործվում են բարել գույնի տարբեր կետերում ջերմաստիճանը վերահսկելու եւ կարգավորելու համար: Temperature երմաստիճանի ճիշտ պահպանումը շատ կարեւոր է ցանկալի նյութական հատկությունների հասնելու համար, քանի որ տարբեր նյութեր ունեն ջերմաստիճանի հատուկ պահանջներ օպտիմալ մշակման համար:
4. Մեռնել
Մահը այն բաղադրիչն է, որի միջոցով նյութը դուրս է գալիս էքստրյուդերով: Այն սովորաբար պատրաստված է մետաղից եւ ունի հատուկ ձեւ կամ ձեւ, որը թելադրում է վերջնական արտադրանքի երկրաչափությունը: Մահանում է շատ տարբեր ձեւերով, ինչպիսիք են սավանները, կինոնկարները, խողովակները կամ թելիկները, կախված ցանկալի արդյունահանությունից:
Լաբորատորի էքստրյուդերներում մահանում է, հեշտությամբ կարող են փոխանակվել տարբեր ձեւերի եւ չափերի փորձի: Նյութը ստիպված է լինում մեռնել ճնշման տակ, եւ դրա ձեւը որոշվում է մեռնելով կազմաձեւով:
5. Շարժիչային եւ շարժիչային համակարգ
Շարժիչը պատասխանատու է պտուտակը պտտելու եւ արտահանման գործընթացը վարելու համար: Շտապի ռոտացիոն արագությունը վերահսկելու համար շարժիչի արագությունը կարող է ճշգրտվել, որն իր հերթին ազդում է նյութի հոսքի արագության վրա: Շարժիչային եւ շարժիչային համակարգը նաեւ անհրաժեշտ մոմենտ է ապահովում `վերամշակված նյութի դիմադրությունը հաղթահարելու համար:
6. Հսկման համակարգ
Լաբորատոր շղարշի կառավարման համակարգը պատասխանատու է վերամշակման տարբեր պարամետրերի մոնիտորինգի եւ ճշգրտման համար, ներառյալ ջերմաստիճանը, ճնշումը, պտուտակային արագությունը եւ նյութական հոսքի արագությունը: Այս համակարգը օպերատորին թույլ է տալիս պահպանել ճշգրիտ վերահսկողություն արտահանման գործընթացում եւ իրական ժամանակում ճշգրտումներ կատարել `նյութական հատկությունները օպտիմալացնելու համար:
Extrusion- ի գործընթացը. Քայլ առ քայլ
Այժմ, երբ մենք նախանշեցինք հիմնական բաղադրիչները, եկեք ավելի ուշադիր նայենք, թե ինչպես է արտանետման գործընթացը տեղի ունենում լաբորատորի էքստրյուդերի ներսում:
Քայլ 1. Հումքի բեռնումը
Գործընթացը սկսվում է հումքի նյութը թարմացնելու միջոցով: Նյութը կարող է լինել գնդիկների, փոշիների կամ փաթիլների տեսքով, կախված դրա քիմիական կազմից եւ ցանկալի վերջնական արտադրանքից: Բեռնվելուց հետո նյութը սկսում է հոսել տակառ, որտեղ այն կվերամշակվի:
Քայլ 2. Նյութը ջեռուցում
Երբ նյութը շարժվում է տակառով, այն ենթարկվում է ջերմային ջեռուցիչների միջոցով ջերմության: Heating եռուցման գործընթացը փափկացնում է կամ հալեցնում նյութը, այն դարձնելով ավելի դյուրին եւ հեշտ է ձեւավորել: Որոշ դեպքերում կարող է օգտագործվել հովացման համակարգ, ջերմաստիճանը կարգավորելու եւ գերտաքացման համար, հատկապես զգայուն նյութերի համար:
Temperature երմաստիճանի կառավարման համակարգը ապահովում է, որ նյութը հասնում է վերամշակման օպտիմալ ջերմաստիճանի, որը տատանվում է, կախված օգտագործվող նյութից: Օրինակ, ջերմապլաստիկան սովորաբար պահանջում է ջերմաստիճան 150 ° C եւ 250 ° C- ի միջեւ, իսկ սննդի բաղադրիչները կարող են անհրաժեշտ լինել ավելի ցածր վերամշակման ջերմաստիճան:
Քայլ 3. Նյութը փոխանցելը եւ խառնելը
Երբ նյութը բավականաչափ ջեռուցվի, պտտվող պտուտակը սկսում է այն փոխանցել տակառով: Քանի որ պտուտակն պտտվում է, այն ստեղծում է կտրող ուժեր, որոնք խառնվում են նյութը, ապահովելով ջերմության եւ ճնշման միասնական բաշխում: Պտուտակն օգտագործում է նաեւ մեխանիկական էներգիա դեպի նյութը, որն օգնում է հետագայում հալվել եւ խառնվել այն:
Որոշ լաբորատորի էքստրյուդերներում պտուտակը նախագծված է տարբեր գոտիների հետ, յուրաքանչյուրը մատուցում է հատուկ գործառույթ.
Կերակրման գոտի . Այն դեպքում, երբ նյութը սկզբում բեռնվում է տակառի մեջ եւ փոխանցվում:
Սեղմման գոտի . Այն դեպքում, երբ նյութը ջեռուցվում է եւ սեղմվում, հանգեցնելով հալման:
Չափիչ գոտի . Այն դեպքում, երբ նյութը խառնված է եւ համասեռացված է, պատրաստելով այն արտանետման միջոցով `մեռնելու միջոցով:
Պտուտակային ձեւավորումը շատ կարեւոր է արտահանման գործընթացի արդյունավետության համար, քանի որ որոշում է, թե նյութը խառնվում է, ջեռուցվում եւ փոխանցվում:
Քայլ 4. Նյութը ձեւավորում
Երբ նյութը շարժվում է դեպի մեռած, այն ջեռուցվում է, խառնվում եւ ճնշվում է ճիշտ հետեւողականության վրա: Մահացածն այն է, որտեղ նյութը ստանձնում է իր վերջնական ձեւը: Բարելի ներսում ճնշումը նյութը ուժի մեջ է դնում մեռնելու միջոցով, որը կարող է ունենալ մի շարք ձեւեր, ինչպիսիք են թերթը, կինոնկարը կամ խողովակը, կախված նախատեսված դիմումից:
Մայիսի դիզայնը կրիտիկական է, քանի որ այն որոշում է հոսքի արագությունը եւ արտացոլված նյութի ձեւը: Լաբորատորի էքստրյուդերները հաճախ գալիս են փոխանակելի մահացողներով, որոնք հնարավորություն են տալիս օպերատորներին փորձարկել տարբեր ձեւերով եւ երկրաչափություններով:
Քայլ 5. Սառեցում եւ ամրացում
Երբ նյութը մեռնի, արագորեն սառչում է, որպեսզի ամրապնդվի դրա ձեւը: Սառեցման այս գործընթացը կարելի է հասնել օդի սառեցման, ջրային լոգանքի կամ այլ հովացման համակարգերի միջոցով, կախված նյութից եւ ցանկալի վերջնական արտադրանքից:
Թերմոպլաստիկ նյութերի համար արագ հովացումը անհրաժեշտ է նյութի ձեւը պահպանելու եւ կանխելու համար այն դեֆորմացնելուց: Որոշ դեպքերում, հետվիրահատման բուժումները, ինչպիսիք են ձգումը կամ նկարելը, կարող են օգտագործվել նյութի մեխանիկական հատկությունները բարձրացնելու համար:
Քայլ 6. Extrudate- ի կտրում կամ հավաքում
Սառչելուց հետո արտահանվող նյութը սովորաբար կտրվում է ավելի փոքր հատվածների կամ հավաքվում է որպես շարունակական ժապավեն, կախված դիմումից: Պլաստիկ ֆիլմերի դեպքում էքստրուդացված նյութը կարող է վերքվել գլորում: Պելետների նման այլ նյութերի համար Extrudrate- ը հաճախ կտրվում է փոքր, միասնական կտորների, հետագա մշակման կամ փորձարկման համար:
Հիմնական պարամետրերը, որոնք ազդում են արտահանման գործընթացում
Մի քանի գործոններ ազդում են արտահանման գործընթացի արդյունքի վրա: Այս պարամետրերը կարգավորելով, օպերատորները կարող են մեղմել նյութական հատկությունները եւ հասնել ցանկալի արդյունքների:
1. Temperature երմաստիճանի վերահսկում
Բարելի ներսում ջերմաստիճանը արտանետման ամենակարեւոր գործոններից մեկն է: Տարբեր նյութեր ունեն ջերմաստիճանի հատուկ պահանջներ `օպտիմալ մշակման համար: Եթե ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, այն կարող է առաջացնել քայքայման կամ անցանկալի քիմիական ռեակցիաներ: Ընդհակառակը, եթե ջերմաստիճանը չափազանց ցածր է, նյութը կարող է պատշաճ կերպով հոսել կամ կարող է շատ կոշտ մնալ:
2. Պտուտակային արագություն
Պտուտակային արագությունը ազդում է նյութի բնակության ժամանակի վրա տակառի մեջ, որն իր հերթին ազդում է դրա հալման եւ խառնիչի վրա: Ավելի բարձր պտուտակային արագությունը, որպես կանոն, հանգեցնում է ավելի արագ մշակման ժամանակների, բայց կարող է հանգեցնել նաեւ ավելի բարձր կտրիչ ուժերի, որոնք կարող են ազդել նյութական հատկությունների վրա: Պտուտակային արագությունը կարգավորելը հնարավորություն է տալիս օպերատորներին վերահսկել հոսքի մակարդակը եւ հասնել ցանկալի հյուսվածքին եւ հետեւողականությանը:
3. Ճնշում
Բարելի ներսում ճնշումը որոշվում է նյութի մածուցիկությամբ, պտուտակով արագությամբ եւ մահվան մեջ հանդիպած դիմադրությանը: Բարձր ճնշումը կարող է հանգեցնել ավելի լավ խառնուրդի եւ բարձրորակ արտանետումների, բայց կարող է հանգեցնել մեքենայի ավելորդ մաշվածության: Properence նշման պատշաճ վերահսկողությունը ապահովում է, որ նյութը համակարգի միջոցով արդյունավետ հոսում է, առանց խոչընդոտների կամ վնասների պատճառելու:
4. Պտուտակային ձեւավորում
Պտուտակային ձեւավորումը շատ կարեւոր է նյութի պատշաճ խառնուրդի, ջեռուցման եւ փոխանցման համար: Տարբեր պտուտակավոր ձեւավորումներ, ինչպիսիք են մեկ պտուտակները, երկվորյակների պտուտակները կամ համակրվող պտուտակները, ապահովում են տարբեր աստիճաններ կտրատման եւ խառնիչ հնարավորությունների: Պտուտակային ձեւավորումը պետք է հարմարեցված լինի հատուկ նյութին եւ ցանկալի վերջի հատկություններին:
Եզրափակում
Լաբորատորի էքստրյուդերը աշխատում է ջերմության, ճնշման եւ մեխանիկական էներգիայի օգտագործմամբ `հումքը ցանկալի ձեւերի եւ ձեւերի վերածելու համար: Temperature երմաստիճանի նման պարամետրերը կարգավորելով, պտուտակային արագությունը եւ ճնշումը, հետազոտողները եւ արտադրողները կարող են մեղմել արտահանման գործընթացը
հասնել հատուկ նյութական հատկությունների: Այս ճկունությունը լաբորատոր էքստրյուդերներ է դարձնում նյութական գիտության, R & D- ի եւ մանրածախ արտադրության մեջ տարբեր ոլորտներում:
Հասկանալով, թե ինչպես է լաբորատորի էքստրուդերը գործում է նյութի զարգացման մեջ ներգրավված յուրաքանչյուրի համար, քանի որ այն թույլ է տալիս օպտիմալացնել գործընթացները եւ ստուգել նոր ձեւակերպումներ ճշգրտությամբ եւ վերահսկողությամբ: Անկախ նրանից, թե պոլիմերային հետազոտությունների, սննդի վերամշակման կամ բժշկական սարքի արտադրության ոլորտներում լաբորատորի էքստրուդերը առանցքային դեր է խաղում տեխնոլոգիայի առաջխաղացման եւ նորարարության մեջ:
