Лабораторийн экструдер хэрхэн ажилладаг вэ?
Лабораторийн экструдер нь полимер шинжлэх ухаан, хүнсний үйлдвэрлэл, эм зүй, эмнэлгийн хэрэгслийн үйлдвэрлэл зэрэг янз бүрийн салбарт судалгаа, боловсруулалт, жижиг хэмжээний үйлдвэрлэлд зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл юм. Энэ нь эрдэмтэн, инженерүүдэд том хэмжээний үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж ашиглахгүйгээр шинэ материалаар туршилт хийх, прототипийг турших боломжийг олгодог. Лабораторийн экструдерын дотоод ажиллагааг ойлгох нь материал боловсруулах, процессыг оновчтой болгоход оролцдог хүмүүст маш чухал юм.
Энэ нийтлэлд бид үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг судлах болно лабораторийн экструдер , энэ нь хэрхэн ажилладаг, алхам алхмаар шахах үйл явц, температур, даралт, шураг дизайн зэрэг параметрүүд нь боловсруулж буй материалд хэрхэн нөлөөлдөг.
Лабораторийн экструдер гэж юу вэ?
Лабораторийн экструдер хэрхэн ажилладагийг судлахын өмнө энэ нь юу болохыг ойлгох нь чухал юм. Лабораторийн экструдер нь полимер, хуванцар, резин, хүнсний найрлага, тэр ч байтугай эмийн бүтээгдэхүүн зэрэг материалыг боловсруулахад ашигладаг үйлдвэрлэлийн экструдерын авсаархан хувилбар юм. Энэ нь ихэвчлэн материалын шинж чанарыг оновчтой болгох, прототип боловсруулах, шинэ найрлага турших зорилгоор бага хэмжээний, өндөр нарийвчлалтай туршилт хийдэг лабораторийн нөхцөлд ашиглагддаг.
Лабораторийн экструдерууд нь ихэвчлэн цагт хэдхэн кг жинтэй харьцангуй бага хэмжээний материалыг боловсруулахад зориулагдсан бөгөөд үүнийг R&D зорилгоор ашиглахад тохиромжтой. Эдгээр нь термопластик, термосет, биологийн задралд ордог полимер зэрэг өргөн хүрээний материалыг боловсруулах чадвартай олон талт машинууд бөгөөд полимер нэгдлээс хүнсний бүтээгдэхүүн боловсруулах хүртэл өргөн хэрэглэгддэг.
Лабораторийн экструдерын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Лабораторийн экструдер хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд эхлээд түүний үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй танилцах шаардлагатай. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь түүхий эдийг боловсруулж, хүссэн хэлбэр, хэлбэрт оруулахын тулд нэгдмэл байдлаар ажилладаг. Ердийн лабораторийн экструдерын гол хэсгүүд энд байна.
1. Тэжээлийн бункер
Тэжээлийн бункер нь түүхий эдийг экструдерт оруулах газар юм. Материал нь боловсруулж буй материалын төрлөөс хамааран үрэл, нунтаг, тэр ч байтугай шингэн хэлбэрээр байж болно. Бункер нь материалыг экструдер руу тогтмол, хяналттай хурдаар оруулахыг баталгаажуулдаг.
2. Шураг ба торх
Шураг ба баррель угсралт нь экструдерын гол хэсэг юм. Ихэнхдээ 'экструдер шураг' гэж нэрлэдэг шураг нь материалыг торхоор дамжуулдаг эргэдэг мушгиа эд анги юм. Торх нь боолтыг байрлуулсан цилиндр хэлбэртэй камер бөгөөд түүний үндсэн үүрэг нь материалыг халаах, боловсруулах явцад чиглүүлэх, хадгалах явдал юм.
Шураг нь хэд хэдэн нислэг (эсвэл хэсэг) байдаг бөгөөд тэдгээр нь материалыг зөөвөрлөх, хайлуулах, холих, дарах гэх мэт янз бүрийн функцийг гүйцэтгэх зориулалттай. Шураг эргэх үед энэ нь материалд механик энерги өгч, халааж, хэв рүү урсдаг.
3. Халаагч ба температурын хяналтын систем
Лабораторийн экструдерын гол онцлог нь боловсруулах явцад материалын температурыг хянах чадвар юм. Тогтвортой температурыг хадгалахын тулд цахилгаан халаагуурыг ихэвчлэн торхны эргэн тойронд байрлуулдаг. Дулаан нь материалыг зөөлрүүлж эсвэл хайлуулж, түүнийг удирдах, хэлбэржүүлэхэд хялбар болгодог.
Температур мэдрэгч ба хянагч нь торхны дагуух янз бүрийн цэгүүдийн температурыг хянах, тохируулахад ашиглагддаг. Төрөл бүрийн материал нь оновчтой боловсруулалт хийхэд тодорхой температурын шаардлага тавьдаг тул хүссэн материалын шинж чанарт хүрэхийн тулд зөв температурыг хадгалах нь маш чухал юм.
4. Үх
Материал нь экструдерээс гарах бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь ихэвчлэн металлаар хийгдсэн бөгөөд эцсийн бүтээгдэхүүний геометрийг тодорхойлдог тодорхой хэлбэр эсвэл хэлбэртэй байдаг. Маягт нь хүссэн гаралтаас хамааран хуудас, хальс, хоолой, утас гэх мэт олон янзын хэлбэртэй байдаг.
Лабораторийн экструдеруудад янз бүрийн хэлбэр, хэмжээтэй туршилт хийхийн тулд хэвийг хялбархан сольж болно. Материалыг даралтын дор шахуургаар шахдаг бөгөөд хэлбэр нь хэвний тохиргооноос тодорхойлогддог.
5. Мотор ба хөтөч систем
Мотор нь боолтыг эргүүлэх, шахах процессыг жолоодох үүрэгтэй. Шурагны эргэлтийн хурдыг хянахын тулд хөдөлгүүрийн хурдыг тохируулж болох бөгөөд энэ нь эргээд материалын урсгалын хурдад нөлөөлдөг. Хөдөлгүүр ба хөтчийн систем нь боловсруулж буй материалын эсэргүүцлийг даван туулахад шаардлагатай эргэлтийг өгдөг.
6. Хяналтын систем
Лабораторийн экструдерын хяналтын систем нь температур, даралт, шурагны хурд, материалын урсгалын хурд зэрэг янз бүрийн боловсруулалтын параметрүүдийг хянах, тохируулах үүрэгтэй. Энэхүү систем нь операторыг шахах процессыг нарийн хянах, материалын шинж чанарыг оновчтой болгохын тулд бодит цаг хугацаанд тохируулга хийх боломжийг олгодог.
Экструзын үйл явц: Алхам алхмаар
Одоо бид үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлсон тул лабораторийн экструдер дотор шахах процесс хэрхэн явагддагийг нарийвчлан авч үзье.
Алхам 1: Түүхий эдийг ачих
Уг процесс нь түүхий эдийг тэжээлийн бункерт ачихаас эхэлдэг. Материал нь химийн найрлага, хүссэн эцсийн бүтээгдэхүүнээс хамааран үрэл, нунтаг, ширхэгтэй байж болно. Ачаалагдсаны дараа материал нь баррель руу урсаж эхэлдэг бөгөөд үүнийг боловсруулах болно.
Алхам 2: Материалыг халаах
Материал нь торхны дундуур хөдөлж байх үед гаднах халаагуураар дамжин халуунд өртдөг. Халаах процесс нь материалыг зөөлрүүлж эсвэл хайлуулж, илүү уян хатан, хэлбэржүүлэхэд хялбар болгодог. Зарим тохиолдолд хөргөлтийн системийг температурыг зохицуулах, хэт халалтаас урьдчилан сэргийлэх, ялангуяа мэдрэмтгий материалыг ашиглаж болно.
Температурын хяналтын систем нь материалыг хамгийн оновчтой боловсруулах температурт хүрэхийг баталгаажуулдаг бөгөөд энэ нь ашигласан материалаас хамаарч өөр өөр байдаг. Жишээлбэл, термопластик нь ихэвчлэн 150 ° C-аас 250 ° C-ийн температурыг шаарддаг бол хүнсний найрлагад бага боловсруулалтын температур шаардагддаг.
Алхам 3: Материалыг зөөвөрлөх, холих
Материалыг хангалттай халаасны дараа эргэдэг шураг нь торхоор дамжуулж эхэлдэг. Шураг эргэх үед материалыг холих зүсэх хүчийг бий болгож, дулаан, даралтын жигд хуваарилалтыг хангана. Шураг нь мөн материалд механик энерги өгдөг бөгөөд энэ нь цаашид хайлж, холиход тусалдаг.
Зарим лабораторийн экструдеруудад шураг нь өөр өөр бүсээр хийгдсэн бөгөөд тус бүр нь тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг.
Тэжээлийн бүс : Материалыг эхлээд торхонд ачиж, тээвэрлэдэг газар.
Шахалтын бүс : Материалыг халааж, нягтруулж, хайлахад хүргэдэг.
Хэмжих бүс : Материалыг хольж, нэгэн төрлийн болгож, хэвийг нь шахахад бэлтгэдэг.
Шурагны загвар нь материалыг хэр сайн холих, халаах, зөөвөрлөх зэргийг тодорхойлдог тул шахах процессын үр ашигт чухал ач холбогдолтой.
Алхам 4: Материалыг хэлбэржүүлэх
Материал нь хэв рүү шилжих үед түүнийг халааж, хольж, даралтыг нь зөв тууштай болгосон. Материал нь эцсийн хэлбэрээ авдаг газар юм. Торхны доторх даралт нь материалыг хэвэнд оруулдаг бөгөөд энэ нь зориулалтын дагуу хуудас, хальс, хоолой зэрэг янз бүрийн хэлбэртэй байж болно.
Маягтын загвар нь урсацын хурд болон шахмал материалын хэлбэрийг тодорхойлдог тул маш чухал юм. Лабораторийн экструдерууд нь ихэвчлэн сольж болох өлгүүртэй байдаг бөгөөд энэ нь операторуудад янз бүрийн хэлбэр, геометрийг туршиж үзэх боломжийг олгодог.
Алхам 5: Хөргөх ба хатууруулах
Материал нь хэвнээс гарсны дараа хэлбэрээ хатууруулахын тулд хурдан хөргөнө. Энэхүү хөргөлтийн процессыг материал болон хүссэн эцсийн бүтээгдэхүүнээс хамааран агаарын хөргөлт, усан халаагуур эсвэл бусад хөргөлтийн системээр дамжуулан хийж болно.
Термопластик материалын хувьд материалын хэлбэрийг хадгалж, хэв гажилтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд хурдан хөргөх нь чухал юм. Зарим тохиолдолд материалын механик шинж чанарыг сайжруулахын тулд суналт, зурах зэрэг хөргөлтийн дараах боловсруулалтыг ашиглаж болно.
Алхам 6: Экструдатыг огтлох эсвэл цуглуулах
Хөргөлтийн дараа шахмал материалыг ихэвчлэн жижиг хэсгүүдэд хувааж эсвэл хэрэглээнээс хамааран тасралтгүй хэлхээ болгон цуглуулдаг. Хуванцар хальсны хувьд шахмал материалыг өнхрүүлэн ороож болно. Үрлэн гэх мэт бусад материалын хувьд шахмал бодисыг цаашид боловсруулах эсвэл турших зорилгоор жижиг, жигд хэсгүүдэд хуваасан байдаг.
Экструзын процесст нөлөөлөх гол үзүүлэлтүүд
Шатах үйл явцын үр дүнд хэд хэдэн хүчин зүйл нөлөөлдөг. Эдгээр параметрүүдийг тохируулснаар операторууд материалын шинж чанарыг нарийн тааруулж, хүссэн үр дүндээ хүрч чадна.
1. Температурын хяналт
Торхны доторх температур нь шахалтын хамгийн чухал хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Төрөл бүрийн материалууд нь оновчтой боловсруулалт хийхэд тодорхой температурын шаардлага тавьдаг. Хэрэв температур хэт өндөр байвал энэ нь доройтол эсвэл хүсээгүй химийн урвал үүсгэж болзошгүй. Эсрэгээр, хэрэв температур хэт бага байвал материал нь зөв урсахгүй эсвэл хэлбэр дүрсээ хадгалахад хэтэрхий хатуу хэвээр байж болно.
2. Шургийн хурд
Шургийн хурд нь баррель дэх материалын оршин суух хугацаанд нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь хайлах, холиход нөлөөлдөг. Шургийн өндөр хурд нь ихэвчлэн боловсруулалтын хугацааг хурдан болгодог боловч материалын шинж чанарт нөлөөлж болох илүү их зүсэлтийн хүчийг үүсгэдэг. Шургийн хурдыг тохируулах нь операторуудад урсгалын хурдыг хянаж, хүссэн бүтэц, тууштай байдалд хүрэх боломжийг олгодог.
3. Даралт
Торхны доторх даралтыг материалын зуурамтгай чанар, шурагны хурд, хэвэнд учирч буй эсэргүүцэл зэргээр тодорхойлно. Өндөр даралт нь илүү сайн холих, өндөр чанартай шахмал гаргахад хүргэдэг ч машиныг хэт их элэгдэлд оруулж болно. Зохих даралтын хяналт нь материал нь системээр дамжин үр дүнтэй урсаж, бөглөрөл, гэмтэл учруулахгүй.
4. Шураг дизайн
Шургийн загвар нь материалыг зөв холих, халаах, зөөвөрлөхөд маш чухал юм. Ганц шураг, хос эрэг эсвэл хамтран эргэдэг эрэг гэх мэт янз бүрийн шургийн загварууд нь янз бүрийн түвшний зүсэх, холих чадварыг хангадаг. Шургийн загвар нь тодорхой материал болон хүссэн төгсгөлийн шинж чанарт тохирсон байх ёстой.
Дүгнэлт
Лабораторийн экструдер нь дулаан, даралт, механик энерги ашиглан түүхий эдийг хүссэн хэлбэр, хэлбэрт оруулах замаар ажилладаг. Температур, шурагны хурд, даралт зэрэг параметрүүдийг тохируулснаар судлаачид болон үйлдвэрлэгчид шахах процессыг нарийн тохируулах боломжтой.
тодорхой материалын шинж чанарыг олж авах. Энэхүү уян хатан чанар нь лабораторийн экструдеруудыг материаллаг шинжлэх ухаан, R&D, янз бүрийн салбар дахь жижиг хэмжээний үйлдвэрлэлд зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл болгодог.
Лабораторийн экструдер хэрхэн ажилладагийг ойлгох нь материал боловсруулахад оролцож буй хэн бүхэнд чухал ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь процессыг оновчтой болгох, прототипийг бий болгох, шинэ найрлагыг нарийн, хяналттай турших боломжийг олгодог. Лабораторийн экструдер нь полимер судалгаа, хүнсний үйлдвэрлэл, эмнэлгийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлийн салбарт технологи, инновацийг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
