1. عوامل تجهیزات: تعیین حد بالایی راندمان انتقال
طراحی و سایش پیچ
پیکربندی پیچ: طرحهای مختلف پیچ (مانند-نخه معمولی، مانع-نوع و شکاف{2}}) مستقیماً بر راندمان انتقال جامد و فشار مذاب-ظرفیت ساختمان تأثیر میگذارد. برای مواد حساس برشی مانند PVC، معمولاً از پیچهای گرادیان یا پلهای استفاده میشود که نسبت تراکم آن از 2.5:1 تا 3.5:1 است. اگر نسبت تراکم خیلی کم باشد، فشار مذاب کافی نخواهد بود. اگر خیلی زیاد باشد، حرارت برشی بیش از حد ممکن است باعث تجزیه PVC شود.
درجه ساییدگی: این یک نکته کلیدی در ارزیابی تجهیزات استفاده شده است. فاصله شعاعی بین پیچ و بشکه یک شاخص مهم است. برای پردازش PVC، فاصله ایده آل معمولا بین 0.1 تا 0.3 میلی متر است. هنگامی که این فاصله به دلیل سایش افزایش مییابد، مذاب از طریق شکافهای بین پروازهای پیچ به عقب جریان مییابد و باعث کاهش شدید راندمان انتقال میشود. به عنوان مثال، برای یک پیچ 65 میلی متری، اگر شکاف به دلیل سایش از 0.2 میلی متر به 0.5 میلی متر افزایش یابد، حداکثر سرعت انتقال ممکن است 20٪ تا 30٪ کاهش یابد.
ساختار بشکه
طراحی پورت خوراک: شکل، ابعاد و وجود یک سیستم خنک کننده اجباری در درگاه تغذیه بر چگالی ظاهری پودر PVC و راندمان تغذیه تأثیر می گذارد. پورت های تغذیه با طراحی ضعیف می توانند به راحتی منجر به "پل زدن" یا تغذیه ناهموار شوند.
سیستم قالب و فیلتراسیون
مقاومت قالب: طراحی پیچیده کانال جریان سر قالب، نسبت تراکم بیش از حد، یا یک بخش شکلدهی بیش از حد طولانی، همگی میتوانند فشار برگشتی را در جریان مذاب افزایش دهند و در نتیجه سرعت انتقال را کاهش دهند.
فیلترها و صفحات منیفولد: هر چه تعداد مش بیشتر و تعداد لایه های فیلتر بیشتر باشد، مقاومت در برابر مذاب بیشتر می شود و در نتیجه سرعت انتقال کاهش می یابد. در عین حال، فیلترها برای حذف ناخالصی ها و افزایش راندمان اختلاط مفید هستند.
2. عوامل مواد: عوامل موثر بر مقاومت جریان
فرمولاسیون: این انعطاف پذیرترین و متداول ترین روش کنترلی در تولید است.
روان کننده ها: مقادیر بیش از حد روان کننده های خارجی (مانند پارافین یا موم پلی اتیلن) می تواند یک لایه{0} بیش از حد روغن کاری شده تشکیل دهد که باعث می شود مذاب در امتداد دیواره بشکه بلغزد و راندمان انتقال را کاهش می دهد. روان کننده های داخلی ناکافی (مانند اسید استئاریک یا موم پلی اتیلن اکسید) اصطکاک بین مولکولی را در مذاب افزایش می دهد که منجر به ویسکوزیته مذاب بالاتر، جریان پذیری ضعیف تر و کاهش سرعت انتقال می شود.
پرکننده ها: افزودن پرکننده هایی مانند کربنات کلسیم، ویسکوزیته مذاب و مقاومت جریان را افزایش می دهد و در نتیجه سرعت انتقال را کاهش می دهد. برای بهبود جریان، مقدار روان کننده معمولاً باید متناسب با آن تنظیم شود.
اصلاح کننده های ضربه: افزودن اصلاح کننده هایی مانند CPE نیز باعث افزایش ویسکوزیته مذاب می شود که تاثیر منفی خاصی بر سرعت انتقال دارد.
خواص رزین
وزن مولکولی و توزیع: وزن مولکولی بالاتر منجر به ویسکوزیته مذاب بیشتر و جریان دشوارتر می شود که منجر به کاهش متناظر در سرعت انتقال می شود. رزینهایی با توزیع وزن مولکولی گستردهتر، پنجره پردازش گستردهتری دارند، اما جریان پذیری نسبتاً ضعیفتری دارند.
ریخت شناسی ذرات: رزین های پی وی سی با شکل ذرات نامنظم و تخلخل کم دارای راندمان تغذیه پایین تری در بخش تغذیه هستند که بر انتقال اولیه تأثیر می گذارد.
3. عوامل فرآیند:{1}}اقدامات کنترل زمان واقعی
تنظیمات دما
تاثیر: دما کلید تنظیم ویسکوزیته مذاب PVC است. با افزایش دما، ویسکوزیته مذاب کاهش می یابد، جریان پذیری بهبود می یابد و سرعت انتقال افزایش می یابد. با این حال، PVC به گرما-حساس است. دمای بیش از حد بالا (معمولاً بالای 200 درجه) تجزیه آن را تسریع می کند و گازها و لکه های سیاه ایجاد می کند که به نوبه خود انتقال مداوم را مختل می کند.
گرادیان دما: یک گرادیان دما به تدریج افزایش می یابد که معمولاً در طول مسیر جریان مواد، از بخش تغذیه از طریق بخش همگن سازی تا قالب تنظیم می شود. یک گرادیان نادرست (مانند درجه حرارت در بخش همگن کمتر از دمای بخش تراکم) می تواند باعث جریان برگشت فشار شود و به شدت مانع انتقال شود.
سرعت پیچ
اثر: در یک محدوده معقول، افزایش سرعت پیچ منجر به افزایش تقریبا خطی در سرعت انتقال می شود. این مستقیم ترین وسیله برای تنظیم خروجی است.
محدودیت ها: با این حال، سرعت را نمی توان به طور نامحدود افزایش داد. سرعت های بیش از حد بالا گرمای برشی شدید ایجاد می کند که ممکن است منجر به موارد زیر شود:
تخریب مواد: پی وی سی در اثر گرمای بیش از حد تجزیه می شود.
پلاستیک سازی ناکافی: زمان ماندن مواد در بشکه بسیار کوتاه است و از پلاستیک سازی کافی جلوگیری می کند.
شکستگی مذاب: سطح اکسترود ناهموار می شود.
فشار قالب
اثر: افزایش فشار قالب (مثلاً به دلیل انسداد قالب یا سرعت خارج کردن بیش از حد{2}) سرعت انتقال را کاهش میدهد. این به این دلیل است که اکسترودر باید بر فشار برگشتی بیشتری غلبه کند تا مواد را به بیرون براند.
4. عوامل تجهیزات پایین دست: کشش و خنک کننده منطبق
سرعت کشش
اصل تطبیق: سرعت کشش باید دقیقاً با نرخ تغذیه اکسترودر مطابقت داشته باشد.
سرعت کشش بیش از حد: این باعث ایجاد تنش کششی بر روی لوله می شود و باعث نازک شدن دیواره می شود و همچنین ممکن است باعث پارگی مذاب به دلیل کشش شود.
کشش بسیار آهسته: باعث تجمع مواد در قالب و ژاکت خنک کننده، ایجاد فشار برگشتی می شود که در برابر اکسترودر عمل می کند، سرعت تغذیه را کاهش می دهد و باعث می شود لوله در اثر گرانش افتادگی و تغییر شکل دهد.
خنک کننده و شکل دهی
مقاومت ژاکت خنک کننده: عواملی مانند پخ در ورودی ژاکت خنک کننده و تلورانس های ابعادی باعث ایجاد مقاومت می شوند. اگر مقاومت بیش از حد بالا باشد، فشار قالب را به طور قابل توجهی افزایش می دهد و سرعت تغذیه را کاهش می دهد.
راندمان خنک کننده: خنک کننده ناکافی از جامد شدن سریع لوله داخل آستین شکل دهنده جلوگیری می کند و باعث کشش و نازک شدن لوله تحت نیروی کشش می شود. برای حفظ ضخامت دیوار، اپراتور ممکن است مجبور شود سرعت کشش را کاهش دهد و به طور غیر مستقیم بر سرعت کل خط تولید تأثیر بگذارد.