العلاقة بين آلية التليين لمعدات البثق upvc وتعديل الصيغة

يتم تشكيل قوالب بثق البلاستيك ، مثل التشكيل الجانبي UPVC (كلوريد البولي فينيل الصلب) أو قولبة منتجات الأنابيب ، بشكل أساسي من خلال تركيب راتينج PVC والإضافات ذات الصلة ، وقولبة البثق ، والتشكيل ، والجر ، والقطع. من بينها ، تعتبر المواد الخام ومعدات الصيغة وعمليات التشغيل هي العوامل الرئيسية لـ صب بثق البلاستيك، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة وإنتاج قولبة البثق. لذلك ، تركز هذه المقالة على تأثير معدات البثق والمواد الخام على البثق.

تكوين المواد الخام UPVC

1. راتينج PVC

تستخدم المنتجات الصلبة PVC المبثوقة عمومًا الراتينج السائب بطريقة التعليق ودرجة البلمرة S-PVC وحجم الجسيمات ودرجة المسامية يجب أن تكون مناسبة. لا يمكن استخدام مواد التلميع مع اختلافات كبيرة في حجم الجسيمات أو الراتنجات السائبة ذات الجزيئات الكثيفة.

2. المثبت

نظرًا لأن راتينج PVC هو راتينج حساس للحرارة ، فعندما تصل درجة الحرارة إلى حوالي 90 إلى 130 درجة مئوية ، سيبدأ في التدهور حرارياً ، وسيتم إطلاق HCL غير المستقر ، وسيتحول الراتنج إلى اللون الأصفر.

مع ارتفاع درجة الحرارة ، يصبح لون الراتنج أغمق ، وتنخفض الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمنتج. لحل مشكلة التدهور ، بالإضافة إلى تحسين عملية إنتاج المواد الخام من الراتينج ، يمكن أيضًا إضافة مثبتات إلى راتينج PVC لامتصاص غاز HCL وتحييده والقضاء على تأثير التحلل التحفيزي.

المثبتات شائعة الاستخدام هي: أملاح الرصاص ، والعلب العضوية ، والصابون المعدني ، ومثبتات التربة النادرة.

3. زيوت التشحيم

المزلقات هي مواد مضافة لتحسين التزليق وتقليل التصاق السطح. تنقسم وظائفها إلى مواد تشحيم خارجية وزيوت تشحيم داخلية وزيوت تشحيم داخلية وخارجية.

يمكن أن يقلل زيت التشحيم الخارجي من الاحتكاك بين المادة والسطح المعدني ويمنع مادة UPVC من الالتصاق بالبرميل والمسمار بعد اللدائن.

يمكن أن يقلل زيت التشحيم الداخلي الاحتكاك بين الجزيئات داخل المادة ، ويضعف التماسك بين الجزيئات ويقلل من لزوجة الذوبان.

استخدام مواد التشحيم له تأثيرات واضحة على تقليل الحمل اللولبي ، وتقليل حرارة القص ، وزيادة ناتج البثق.

4. مادة الحشو

لتحسين صلابة المنتج وصلابة ، وتقليل تشوه المنتج ، وتقليل تكلفة المواد الخام ، تتم إضافة المزيد من مواد الحشو مثل كربونات الكالسيوم CaCO3 في إنتاج منتجات UPVC.

5. معدّل المعالجة (ACR)

تُستخدم معدّلات المعالجة بشكل أساسي لتحسين أداء معالجة المواد ، وتسريع عملية تلدين راتينج PVC ، وتحسين السيولة ، والتشوه الحراري ، ولمعان السطح للمنتجات.

6. معدل التأثير

تُستخدم معدِّلات التأثير بشكل أساسي لتحسين مقاومة تأثير المنتجات ، وزيادة صلابة المنتجات ، وتحسين تأثير التلدين. المعدلات الشائعة الاستخدام لـ UPVC هي CPE (البولي إيثيلين المكلور) ومعدلات تأثير الأكريليك.

7. عامل التلوين: ثاني أكسيد التيتانيوم ، أسود الكربون ، إلخ.

آلية اللدائن لمعدات بثق البلاستيك وتأثير الصيغة على القولبة

هناك الكثير من المعدات لقولبة بثق البلاستيك. المواد الرئيسية المستخدمة في بثق المنتجات المعقدة UPVC هي آلة بثق لولبية مفردة ذات فتحات تهوية وآلة بثق لولبية مزدوجة مضادة للدوران.

يناقش ما يلي بشكل أساسي آلية التلدين لأجهزة البثق شائعة الاستخدام لبثق منتجات UPVC.

1. الطارد اللولبي المفرد من نوع العادم:

1.1 آلية التليين:

يمكن استخدام آلة البثق ذات اللولب المفرد ذات التهوية لتشكيل مسحوق التغذية ، البثق وتحبيب مادة UPVC.

يتكون اللولب من برغيين فرديين عاديين متسلسلين مع نسبة طول إلى قطر كبيرة (L / D = 25 ～ 30). يتم استخدام المسمار الأمامي المفرد بشكل أساسي لامتصاص الحرارة والضغط والذوبان وتجانس المواد لجعل المادة تذوب في البداية. يتم استخدام المسمار المفرد ذو المرحلة الخلفية بشكل أساسي للتنفيس ، والذوبان ، والتجانس ، وبناء ضغط البثق.

من منفذ العادم ، يجب أن تكون المادة في حالة شبه مذابة. يتم ضبط منفذ العادم في قسم النقل للمسمار الخلفي ، حيث يمكن تفريغ المواد بعد تخفيف الضغط.

في قسم النقل ، يتم ضغط مادة المسحوق الجاف تدريجيًا لتشكيل "طبقة صلبة". نظرًا لأن درجة حرارة المادة لم ترتفع بعد ، يتم تفريغ الهواء فقط بين جزيئات المسحوق وداخلها.

في قسم الضغط ، تكون درجة حرارة المادة حوالي 160 170 ℃. مع انخفاض حجم أخدود اللولب ، يتزايد الضغط على سطح المادة والبرميل لإجبار المادة على المرور عبر الفجوة بين البرغي والبرميل ، ويزداد التوتر بين المادة وسطح البرميل. 

يتم تعزيز تأثير امتصاص الحرارة للمادة ، ويشكل النسيج القريب من سطح البرميل فيلم مصهور بسبب القص والضغط والحرارة.

نظرًا للحركة النسبية للمسمار والبرميل في مقدمة أخدود البرغي ، تتجمع المنطقة وتزداد تدريجيًا ، ويتم تقطيع جزيئات المواد في هذا القسم وصهرها. نظرًا لأن المادة الموجودة في أخدود اللولب تتلقى قوة قص أقل ، فإن المادة الموجودة في أخدود اللولب تكون بلاستيكية. الاتساق مفقود.

في قسم التجانس ، يتم تقليل القطر السفلي للمسمار بحيث تكون المادة الموجودة في منتصف الأخدود الحلزوني قريبة من البرميل لتعزيز القص والتسخين للصهر وإكمال ذوبان المادة بشكل متجانس.

يصبح القطر السفلي لقسم النقل للمسمار الأخير (بالقرب من رأس الماكينة) أكثر بروزًا ، كما أن إزاحته أكبر بكثير من قسم التجانس في المسمار الأخير. يتم تحرير المكونات المتطايرة ، وسيقوم منفذ العادم بتفريغها من خلال مضخة التفريغ.

تصل المادة إلى قسم التجانس من خلال قسم الضغط الثاني ، ويتم بناء ضغط البثق تحت تأثير القالب والمسمار والبرميل لتشكيل تدفق كثيف وموحد لقالب البثق من القالب ، حيث يتم إزاحة قسم التجانس أكبر من السابق. تمنع الإزالة بمرحلة واحدة الإضرار بالمواد.

من التحليل أعلاه ، يمكن ملاحظة أن الذوبان أحادي اللولب ناتج بشكل أساسي عن دوران المسمار وثابت البرميل ، ويتم قص الإزاحة النسبية للمادة في الأجزاء المختلفة من الأخدود. يتم تسخين المادة وضغطها ، ويشكل التوصيل الحراري بين البرميل والمسمار مجموعة غشاء منصهر - الانتقال بين الأطوار السائلة ، إلخ.

1.2 المشكلات التي يجب الانتباه إليها في تصميم المعادلة:

عند تصميم صيغة المادة أحادية اللولب ، يجب أن تأخذ في الاعتبار وقت الذوبان الطويل للمادة في الطارد أحادي اللولب ، والتأثير الواضح للحالة العلمانية في قسم النقل الصلب على الإنتاجية ، والنقل غير الإلزامي للمواد.

نظرًا لنسبة العرض إلى الارتفاع الكبيرة لجهاز البثق اللولبي المفرد المهووس (عادةً L / D = 28 ～ 32) ، يتم تسخين المادة لفترة طويلة ولا يتم إجبارها على النقل. من المفيد زيادة كمية المثبت لمنع التحلل المحموم - حمولة أطول وأكثر عمقًا. يمكن أن تؤدي الزيادة المناسبة في مادة التشحيم إلى تقليل عزم دوران المسمار.

بالطبع ، يضر الكثير من مواد التشحيم بنقل المواد وتأثير أداء المنتجات. قد تحدث ظاهرة "تثبيت اللولب" في البثق عندما تكون الدهون أكثر من اللازم. ضع في اعتبارك إضافة معدل تأثير. ستؤدي الزيادة في مقدار معدل التأثير إلى زيادة عزم دوران المسمار.

يمكن أن تؤدي إضافة كمية معينة من مادة الحشو كربونات الكالسيوم CaCO3 إلى زيادة قوة الذوبان وتقليل سيولة المادة والتأثير على سرعة تلدين المادة. تأثيرات كربونات الكالسيوم مع أحجام الجسيمات المختلفة هي أيضًا تأثيرات أخرى جدًا. لذلك ، تختلف كمية كربونات الكالسيوم المضافة إلى المنتجات لأغراض مختلفة اختلافًا كبيرًا.

بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط خصائص هيكل القالب بحجم ضغط البثق ولها تأثير خاص على التركيبة.

2. آلة بثق اللولب المزدوج ذات الدوران العكسي

على الرغم من أن آلية الصهر لآلة البثق ذات اللولب المزدوج تعتمد على لولب واحد ، إلا أن مبدأ النقل يختلف كثيرًا عن اللولب المفرد بسبب وجود منطقة التشبيك.

2.1 تصنيف الطارد المزدوج اللولب

وفقًا لاتجاه تشغيل اللولب ، يمكن تقسيمها إلى:

1. آلة البثق ثنائية اللولب ذات الدوران العكسي: اتجاه دوران المسمارين معكوس.
2. آلة البثق ثنائية اللولب ذات الدوران المشترك: اتجاه دوران المسمارين هو نفسه.

وفقًا لقانون الدوران ، يمكن تقسيم آلة البثق المزدوجة اللولب ذات الدوران المعاكس إلى آلة بثق ثنائية اللولب للخارج ومعاكسة الدوران إلى الداخل.

تم التخلص من آلة البثق ذات اللولب المزدوج إلى الداخل ذات الدوران المعاكس بسبب ضعف قدرتها على التغذية والقوة الشعاعية الكبيرة الناتجة عن المادة الموجودة على المسمار في منطقة التقويم الخاصة بالبرغيين ، مما أدى إلى تآكل شديد بين البرميل والمسمار .

بشكل عام ، آلة البثق المزدوجة اللولب ذات الدوران العكسي تشير إلى آلة البثق المزدوجة اللولب للخارج ذات الدوران العكسي (كما هو موضح أدناه).

يستخدم بثق لمحات UPVC عمومًا آلات بثق مزدوجة اللولب مخروطية تناوب الدوران وآلات بثق ثنائية اللولب متوازية الدوران.

2.1.1 آلة البثق المزدوجة اللولب المخروطي تناوب الدوران:

يتم توزيع محور البرغيين ومحور البرميل بشكل متماثل عند الزاوية المضمنة α (تكون قيمة α بشكل عام بين 1 درجة و 2 درجة). ومع ذلك ، فإن اتجاه المسمار مختلف ، ويختلف قطر طرفي قسم العمل.

يعتبر البرغي الذي له نفس عمق الأخاديد اللولبية الكبيرة والصغيرة في برغي الطارد المزدوج اللولب المخروطي العادي والمسمار ذو العمق الكبير لأخدود اللولب أكثر أهمية من المخروط المخروطي المخروطي الصغير (المخروطي المزدوج) للعمق اللولبي الصغير برغي الطارد.

ميزات آلة البثق المزدوجة اللولب المخروطي المضاد للدوران: قطر رأس المسمار الكبير ، السعة الحرارية الكبيرة للمسمار ، مادة الأخدود العميق (المخروط الفائق) ، منطقة التلامس الكبيرة مع البرغي والبرميل ، ووقت الإقامة الطويل للمادة مفيد للمادة نقل الحرارة بين البرميل والمسمار والمادة. بناءً على هذه النقطة ، يكون طول اللولب ونسبة العرض إلى الارتفاع (عادةً 13-17) تحت نفس الإخراج أصغر بكثير من الأنواع الأخرى من الطارد.

قطر رأس المسمار الصغير صغير نسبيًا ، ووقت بقاء المادة في قسم البثق قصير ، والسرعة الخطية لعملية اللولب منخفضة ، ومعدل القص المنخفض مفيد لتقليل حرارة الاحتكاك بين المادة و بين المادة والمسمار والبرميل.

عندما يكون معدل البثق للملف في حدود 400Kg / h ، ومعدل البثق للوح الأنبوب في حدود 800Kg / h ، يجب إعطاء الأولوية لاستخدام آلة البثق المزدوجة اللولب المخروطي. آلة البثق ذات اللولب المزدوج المخروطي لبثق مقاطع وأنابيب UPVC هي الأكثر استخدامًا.

قدرة التليين: تنتج قدرة الطارد على التليين من التأثير الشامل لنظام البثق والصيغة ومعلمات عملية التشغيل لجهاز البثق.

لا يمكن القول بأن قدرة التلدين لآلات البثق المزدوجة اللولب المخروطي والمتوازية ثنائية اللولب هي الأفضل أو الأسوأ. لا يمكن تحديده إلا بناءً على تحليل الهيكل المحدد للمسمار ، وتكوين الصيغة ، ومعلمات عملية التشغيل ، والقالب.

2.1.2 آلة البثق المزدوجة اللولب المتوازية ذات الدوران العكسي:

محاور البرغيين متوازية وموزعة بشكل متماثل مع محور البرميل. الأقطار الداخلية والخارجية من طرفي قسم العمل اللولبي هي نفسها ، وهناك مسامير مجزأة ومسامير الرصاص المتغيرة باستمرار.

يشير المسمار المقسم إلى المسمار ذي الأخاديد السفلية نظرًا للعدد المختلف لرؤوس البراغي والميلان المختلف بين الأقسام الوظيفية المختلفة للمسمار.

يعني المسمار اللولبي المزدوج المسطح المتغير المستمر أنه لا يوجد أخدود تقويض بين الأقسام الوظيفية المختلفة للمسمار. لذلك ، فإن عدد رؤوس اللولب في مناطق التطبيق المختلفة للمسمار هو نفسه. نظرًا لأن التركيبة المولدة للمسمار والبرميل مستقيمة ، تكون قابلية المعالجة أفضل.

يمكن إخراج برغي آلة البثق المزدوجة المسطحة ذات الدوران العكسي من طرف التفريغ لجهاز البثق ، وهو مناسب لصيانة المعدات. يمكن تصميم المسمار في هيكل قيادة متغير كامل الدورة. وفقًا للمعلومات ذات الصلة ، يكون إجهاد المعالجة على المادة عند بثق الملف الشخصي صغيرًا للحصول على جودة بثق جيدة.

يتم استخدام آلة البثق المزدوجة اللولب بشكل نسبي عندما يكون حجم البثق كبيرًا. وتجدر الإشارة إلى أن إنتاج خط إنتاج التشكيل الجانبي يتأثر بشكل كبير بالقالب. غالبًا ما يصبح تشكيل رأس الطارد بسرعة عالية والشكل الممتاز للمنتج في قالب الإعداد بمثابة عنق الزجاجة للإنتاج المحدود.

2.2 آلية التليين لآلة البثق المزدوجة اللولب المخروطي:

بشكل عام ، نظام البثق لماكينة البثق المزدوجة اللولب المخروطي يشمل: اللولب ، البرميل ، جهاز التسخين والتبريد ، وجهاز العادم الفراغي.

 2.2.1 آلية تلدين المواد لآلة البثق المزدوجة اللولب المخروطي:

⑴ قسم النقل:

تدخل المواد إلى قسم النقل من منفذ التفريغ ويتم نقلها إلى الأمام تحت قوة المسمار. في كل مرة يدور فيها المسمار ، تتحرك المادة الموجودة في الحجرة على شكل حرف C للأمام بسلك واحد.

نظرًا للهيكل ، فإن حجم الغرفة على شكل C يصبح أصغر وأصغر ، ويتم ضغط المواد تدريجيًا. مع زيادة ضغط التلامس بين المادة وبرغي البرميل ، يزداد امتصاص الحرارة ، وترتفع درجة حرارة المادة ببطء ، لتكون جاهزة للخطوة التالية من الذوبان.

نظرًا لتوسيع مساحة سطح البرميل والمسمار لجهاز البثق المزدوج المخروطي في قسم النقل ، يتم تحسين كفاءة التوصيل الحراري بين المادة والبرميل والمسمار.

⑵ قسم البلاستيك المسبق:

بعد تسخين المواد وضغطها في قسم النقل ، يتم تفريغ معظم الهواء الموجود بين وداخل جزيئات المسحوق ، وتزداد كثافة المواد.

مع استمرار تحرك المادة الموجودة في الحجرة على شكل حرف C للأمام ، سيتم الاحتفاظ بالمواد الملامسة للبرميل والمسمار بنفس سرعة البرميل أو البرغي بسبب الالتصاق. تحت محرك المسمار ، يكون تأثير القص أقوى من المادة الموجودة في منتصف أخدود المسمار. بعد تسخينها لفترة طويلة ، تبدأ في الذوبان ، وتذوب المادة الموجودة في الغرفة على شكل حرف C في تدفق دائري من الخارج إلى الداخل.

مع تغير حجم الغرفة على شكل حرف C ، يتم تحسين تبادل المواد الداخلية والخارجية. يقوم بعض مصنعي الطارد بإنشاء خزان خلط في قسم ما قبل اللدنة وفقًا لخصائص الطارد الخاص بشركتهم. والغرض من ذلك هو توصيل المواد الموجودة في الحجرات الأمامية والخلفية على شكل حرف C ، وتعزيز تأثير القص وتسهيل تبادل المواد بين الطبقات الداخلية والخارجية على شكل حرف C. تحسين تأثير الذوبان.

بعد أن تمر المادة عبر قسم ما قبل اللدنة ، يتم تكسير المسحوق الواسع والمواد الحبيبية ، وتكون المواد في حالة شبه منصهرة.

⑶ قسم البلاستيك:

يُعرف أيضًا باسم قسم الضغط. يتم تقليل حجم الغرفة على شكل حرف C في هذا القسم بشكل حاد (يكون إزاحة هذا القسم فقط بين 0.25 و 0.4 من منطقة النقل) ، وتتعرض المواد للضغط والقص والتبادل الصلب عند مرورها. وبالتالي ، فإن معظم المواد هي أساسًا في حالة بلاستيكية أولية.

⑷ قسم العادم:

يدخل خليط UPVC إلى قسم العادم بعد قسم النقل والتليين والضغط لأن حجم الحجرة على شكل C في قسم العادم أكبر بكثير من قسم الضغط (بشكل عام ، يكون الإزاحة أكثر من ثلاثة أضعاف ذلك من قسم الضغط).

عندما تصل المادة إلى هذا القسم ، ينخفض الضغط ، وتصبح المادة مجزأة أو كبيرة ، ويتم إطلاق الغاز والمكونات منخفضة الجزيئات المتطايرة في المادة. هذا القسم مجهز بمنفذ عادم ، ويتم تفريغ الغاز عبر منفذ العادم تحت تأثير مضخة تفريغ.

وظيفة العادم لقولبة البثق UPVC ضرورية. خلاف ذلك ، ستؤثر فقاعات الهواء في المنتج بشكل خطير على الخواص الميكانيكية.

⑸ قسم القياس:

 نظرًا للتغير المستمر في حجم الغرفة على شكل حرف C من خلال قسم النقل ، وقسم البلاستيك المسبق ، وقسم اللدائن ، وقسم القياس ، وعدد مختلف من رؤوس اللولب في كل منطقة من البرغي ، فإن المادة الموجودة في C - حجرة على شكل تغير باستمرار موضعها ثم تدخل قسم القياس. نتيجة لذلك ، قم بإجراء مزيد من اللدائن والتجانس وبناء ضغط البثق تحت تأثير القالب.

نظرًا لتقليل حجم الحجرة على شكل حرف C في قسم القياس ، يتم ضغط المادة مرة أخرى بعد التجانس لتشكيل سائل كثيف وموحد ينبثق من خلال الجسم المتصل (الجسم الانتقالي) واللوحة المثقبة والموت.

2.3 آلية التلدين لآلة البثق المزدوجة اللولب الموازية للدوران المعاكس:

إن آلية اللدائن الخاصة بآلة البثق المزدوجة اللولب المتوازية ذات الدوران العكسي هي نفس آلية الطارد المخروطي المزدوج اللولب. الفرق هو أن قطر البرغي والبرميل هو نفسه في كل مكان. تحتوي المادة الموجودة في قسم التغذية على مساحة صغيرة لامتصاص الحرارة ، والتي يتم مقارنتها نسبيًا بقسم القياس اللولبي. لذلك ، القطر أكبر من المخروط المزدوج ، ولا يمكن أن تكون سرعة اللولب كبيرة جدًا.

لذلك ، لتحسين تأثير اللدائن ، فإن نسبة الطول إلى القطر لمسمار الطارد المزدوج اللولب المتوازي المعاكس الدوران أكثر أهمية من الطارد المخروطي المزدوج اللولب (بشكل عام L / D = 25-30).

يتم تغيير حجم الغرفة على شكل حرف C في كل قسم من الطارد المزدوج اللولب المتوازي المعاكس الدوران بشكل متكرر مثل المخروط والمزدوج ، ويكون وضع التغيير هو نفسه.

لا تتعلق عملية تحويل مواد UPVC في عملية المعالجة فقط بتكوين المكونات المختلطة ولكن لها أيضًا علاقة كبيرة بظروف المعالجة الخارجية ، مثل درجة حرارة المكونات المختلطة ، وترتيب التغذية أثناء الخلط ودرجة حرارة عملية البثق وسرعة اللولب والتغذية كمية المواد وقوة المادة المعرضة للقص.

ملخص

تقدم هذه المقالة تحليلًا أساسيًا لآلية الصهر وتعديل الصيغة للمادة في الطارد. نظرًا للتطبيق العملي العالي لتكنولوجيا معالجة وتشكيل البوليمر ، فإن صيغة المواد الخام للمنتج ، ومعدات المعالجة ، وظروف العملية مختلفة تمامًا. لذلك ، يجب دمج الإنتاج الفعلي مع هيكل معدات الإنتاج ، وخاصة نظام البثق ، وتكوين المكونات ، ومتطلبات أداء المنتج ، وحجم الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك ، يجب الجمع بين تحليل شامل لتأثير المكونات في المواد المضافة على ذوبان المواد لتحديد عملية إنتاج معقولة.