پیچ جزء اصلی سیستم اکستروژن یک دستگاه قالب گیری دمشی اکستروژن (دستگاه EBM) است و قطر آن یکی از مهم ترین پارامترهای موثر بر ظرفیت تولید، اثر پلاستیک سازی و کیفیت محصول تجهیزات است. برای مبتدیان در صنعت پردازش پلاستیک، انتخاب قطر پیچ مناسب برای اطمینان از راندمان تولید و کاهش هزینه های تولید بسیار مهم است. این مقاله در مورد رابطه بین قطر پیچ و عملکرد دستگاه EBM توضیح می دهد و پیشنهادات انتخاب عملی بر اساس انواع مواد اولیه و الزامات محصول ارائه می دهد.
قطر پیچ ماشین قالب گیری دمشی اکستروژن چقدر است؟
قطر پیچ یک دستگاه EBM به قطر خارجی پیچ (معمولاً با D نشان داده می شود، واحد: میلی متر)، که یک پارامتر ثابت پیچ است و مستقیماً حجم کانال مواد بین پیچ و بشکه را تعیین می کند. قطر پیچ های رایج ماشین های EBM در بازار از 30 میلی متر تا 150 میلی متر است و قطرهای مختلف برای سناریوهای مختلف تولید مناسب است. لازم به ذکر است که قطر پیچ با قطر داخلی بشکه متفاوت است. شکاف بین قطر پیچ و قطر داخلی بشکه کوچک است، که تضمین می کند که مواد خام می توانند به طور کامل بریده شوند و پلاستیک شوند.
تاثیر قطر پیچ بر عملکرد دستگاه EBM
قطر پیچ به طور مستقیم بر سه شاخص عملکرد اصلی دستگاه EBM تأثیر می گذارد: ظرفیت تولید، کیفیت پلاستیک سازی و محدوده اندازه محصول. درک این تأثیرات مبنای انتخاب منطقی است.
1. ظرفیت تولید
ظرفیت تولید مستقیم ترین تاثیر قطر پیچ است. تحت سرعت پیچ و نسبت طول به قطر یکسان، هرچه قطر پیچ بزرگتر باشد، حجم کانال مواد بیشتر می شود و مواد خام پلاستیکی بیشتری را می توان در واحد زمان منتقل و پلاستیک کرد و در نتیجه ظرفیت تولید بالاتر می رود. برای مثال، یک دستگاه EBM با قطر پیچ 80 میلیمتر میتواند حدود 500 تا 800 کیلوگرم محصول در ساعت تولید کند، در حالی که دستگاهی با قطر پیچ 50 میلیمتر تنها میتواند حدود 100 تا 300 کیلوگرم در ساعت تولید کند. لازم به ذکر است که ظرفیت تولید نه تنها توسط قطر پیچ تعیین می شود، بلکه تحت تأثیر سرعت پیچ، نسبت طول به قطر و نوع ماده اولیه نیز قرار می گیرد.
2 کیفیت پلاستیک
کیفیت پلاستیک سازی به یکنواختی ذوب، اختلاط و دمای مواد اولیه پلاستیک پس از عبور از پیچ اشاره دارد. قطر پیچ با تغییر نیروی برشی مکانیکی و اثر انتقال حرارت بر کیفیت پلاستیک سازی تأثیر می گذارد. به طور کلی، یک قطر پیچ کوچکتر می تواند نیروی برشی مکانیکی بزرگتری را تحت سرعت یکسان ایجاد کند، که برای ذوب و اختلاط مواد خام مساعدتر است و کیفیت پلاستیک سازی بهتر است. یک قطر پیچ بزرگتر دارای سطح تماس مواد با بشکه است که برای انتقال گرما مساعدتر است، اما نیروی برشی مکانیکی در واحد حجم کمتر است، بنابراین لازم است نسبت طول به قطر معقولی برای اطمینان از کیفیت پلاستیک سازی مطابقت داده شود. به عنوان مثال، هنگام پردازش مواد خام با ویسکوزیته بالا (مانند HDPE)، قطر پیچ کوچکتر می تواند یکنواختی پلاستیک سازی را بهبود بخشد. هنگام پردازش مواد خام با ویسکوزیته پایین (مانند LDPE)، قطر پیچ بزرگتر می تواند از برش بیش از حد و تجزیه مواد خام جلوگیری کند.
3 محدوده اندازه محصول
قطر پیچ حداکثر و حداقل محدوده اندازه پاریسون قابل اکسترود را تعیین می کند و در نتیجه اندازه محصول نهایی را محدود می کند. یک قطر پیچ بزرگتر می تواند پاریسونی با قطر بزرگتر و ضخامت دیواره ضخیم تر را اکسترود کند که برای تولید محصولات توخالی با اندازه بزرگ (مانند بشکه های شیمیایی 200 لیتری، مخازن سوخت خودرو) مناسب است. قطر پیچ کوچکتر برای اکسترود کردن پاریسون های با قطر کوچک و دیواره نازک مناسب است که برای تولید محصولات با اندازه کوچک (مانند بطری های شامپو 500 میلی لیتری، بشکه های روغن خوراکی 1 لیتری) مناسب است. اگر قطر پیچ برای محصولات کوچک بیش از حد بزرگ باشد، منجر به راندمان تولید پایین و اتلاف مواد خام خواهد شد. اگر قطر پیچ برای محصولات بزرگ خیلی کوچک باشد، اکسترود کردن پاریسون با ضخامت و قطر دیوار کافی دشوار خواهد بود و در نتیجه نقص محصول ایجاد می شود.
عوامل کلیدی برای انتخاب قطر پیچ
هنگام انتخاب قطر پیچ یک دستگاه EBM، لازم است سه فاکتور اصلی را به طور جامع در نظر بگیرید: اندازه و وزن محصول، نوع ماده اولیه و ظرفیت تولید مورد نیاز. در زیر یک تحلیل مفصل است:
1 اندازه و وزن محصول
اندازه و وزن محصول از عوامل اصلی انتخاب قطر پیچ هستند. مطابقت قطر پیچ با توجه به حداکثر قطر و ضخامت دیواره محصول ضروری است:
-
محصولات سایز کوچک: محصولات با حجم کمتر از 5 لیتر (مانند بطری های کوچک، قوطی های کوچک) معمولاً به قطر پاریسون کمتر از 100 میلی متر و ضخامت دیواره کمتر از 2 میلی متر نیاز دارند. توصیه می شود قطر پیچ 30-50 میلی متر را انتخاب کنید، که می تواند یکنواختی ضخامت دیواره پاریسون را تضمین کند و راندمان تولید را بهبود بخشد.
-
محصولات با اندازه متوسط: محصولات با حجم 5-50 لیتر (مانند بشکه های شیمیایی 20 لیتری، بشکه های روغن خوراکی 10 لیتری) به قطر پاریسون 100-200 میلی متر و ضخامت دیواره 2-5 میلی متر نیاز دارند. توصیه می شود قطر پیچ 50-80 میلی متر را انتخاب کنید که می تواند ظرفیت تولید و کیفیت پلاستیک سازی را متعادل کند.
-
محصولات سایز بزرگ: محصولات با حجم بیش از 50 لیتر (مانند بشکه های شیمیایی 100 لیتری، 200 لیتری، مخازن سوخت خودروها) به قطر پریسون بیش از 200 میلی متر و ضخامت دیواره بیش از 5 میلی متر نیاز دارند. توصیه می شود قطر پیچ 80-150 میلی متر را برای اطمینان از خروجی پاریسون کافی و ضخامت دیوار انتخاب کنید.
2 نوع ماده خام
مواد اولیه پلاستیکی مختلف دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی هستند (مانند ویسکوزیته، نقطه ذوب، پایداری حرارتی)، که برای اطمینان از کیفیت پلاستیک سازی، به پیچ های منطبق با قطرهای مختلف نیاز دارند:
-
پلی اتیلن کم چگالی (LDPE): ویسکوزیته پایین و پایداری حرارتی خوبی دارد. قطر پیچ بزرگتر (50-100 میلی متر) را می توان برای بهبود ظرفیت تولید انتخاب کرد و برش بیش از حد و تجزیه مواد خام به راحتی اتفاق نمی افتد.
-
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE): ویسکوزیته بالا و هدایت حرارتی ضعیفی دارد. قطر پیچ کوچکتر (30-80 میلی متر) برای ایجاد نیروی برشی مکانیکی بیشتر توصیه می شود که منجر به ذوب یکنواخت مواد خام می شود. برای محصولات با اندازه بزرگ که با HDPE فرآوری شدهاند، میتوان پیچی با نسبت طول به قطر بزرگتر مطابقت داد تا اثر پلاستیکسازی ناکافی قطر بزرگ را جبران کند.
-
پلی پروپیلن (PP): نقطه ذوب بالایی دارد و در دمای بالا به راحتی تجزیه می شود. قطر پیچ 40-80 میلی متر مناسب است. برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و تجزیه مواد خام، لازم است یک سیستم کنترل دما دقیق مطابقت داده شود.
-
پلاستیک های بازیافتی: پلاستیک های بازیافتی دارای اجزای پیچیده و اندازه ذرات ناهموار هستند. برای افزایش ظرفیت پردازش مواد و جلوگیری از انسداد کانال مواد، یک پیچ با قطر کمی بزرگتر (50-90 میلی متر) توصیه می شود. در عین حال، یک پیچ با ساختار رزوه خاصی را می توان برای بهبود اثر پلاستیک سازی و اختلاط انتخاب کرد.
3 ظرفیت تولید مورد نیاز
الزامات ظرفیت تولید مستقیماً حداقل قطر پیچ را تعیین می کند. اگر نیاز خروجی روزانه زیاد باشد، برای اطمینان از راندمان تولید، باید یک قطر پیچ بزرگتر انتخاب شود. اگر نیاز خروجی کم باشد، می توان قطر پیچ کوچکتری را برای کاهش سرمایه گذاری تجهیزات و مصرف انرژی انتخاب کرد. به عنوان مثال، اگر خروجی مورد نیاز روزانه 10 تن باشد، قطر پیچ 80 میلی متر یا بیشتر توصیه می شود. اگر خروجی مورد نیاز روزانه 2-5 تن باشد، قطر پیچ 50-70 میلی متر کافی است.
اشتباهات رایج در انتخاب قطر پیچ
مبتدیان اغلب هنگام انتخاب قطر پیچ اشتباهات زیر را مرتکب می شوند که باید از آنها اجتناب شود:
-
کورکورانه به دنبال قطر بزرگ است: برخی از خریداران تصور می کنند که قطر پیچ بزرگتر به معنای راندمان بالاتر است، اما با نادیده گرفتن اندازه محصول و نوع ماده اولیه. برای محصولات با اندازه کوچک، یک پیچ با قطر بزرگ منجر به راندمان تولید پایین، ضخامت دیواره ناهموار و هدر رفتن مواد خام خواهد شد.
-
فقط روی اندازه محصول تمرکز کنید و کیفیت پلاستیک سازی را نادیده بگیرید: برای مواد اولیه با ویسکوزیته بالا، انتخاب یک پیچ با قطر بزرگ بدون مطابقت با نسبت طول به قطر معقول منجر به پلاستیک ناکافی مواد اولیه می شود که منجر به عیوب محصول مانند حباب و ضخامت دیواره ناهموار می شود.
-
نادیده گرفتن سازگاری قطر پیچ با سایر اجزا: قطر پیچ باید با سر قالب، سیستم گیره و سایر اجزا سازگار باشد. به عنوان مثال، یک پیچ با قطر بزرگ باید با یک سر قالب با اندازه بزرگ تطبیق داده شود تا اطمینان حاصل شود که پاریزون می تواند به طور معمول اکسترود شود.
خلاصه پیشنهادات انتخاب
انتخاب قطر پیچ مناسب یک مرحله کلیدی در پیکربندی دستگاه EBM است. در زیر خلاصه ای از پیشنهادات کاربردی برای مبتدیان آمده است:
-
ابتدا اندازه، وزن و نوع ماده اولیه محصولات اصلی تولیدی را مشخص کنید که مبنای انتخاب قطر پیچ است.
-
ظرفیت تولید مورد نیاز را طبق برنامه تولید محاسبه کرده و در ابتدا محدوده قطر پیچ را تعیین کنید.
-
کیفیت پلاستیک سازی را به طور کامل در نظر بگیرید: برای مواد خام با ویسکوزیته بالا، قطر کمتر را در اولویت قرار دهید. برای مواد خام با ویسکوزیته پایین، قطر بزرگتر را در اولویت قرار دهید تا کارایی و کیفیت متعادل شود.
-
با تیم فنی سازنده تجهیزات مشورت کنید: سازنده تجربه غنی در تطبیق دارد و می تواند با توجه به نیازهای تولید خاص پیشنهادات قطر پیچ شخصی را ارائه دهد و با نسبت طول به قطر معقول و ساختار رزوه مطابقت داشته باشد.
قطر پیچ دستگاه قالب گیری دمشی اکستروژن مستقیماً بر راندمان تولید، کیفیت محصول و هزینه تولید تأثیر می گذارد. تنها با انتخاب قطر پیچ مناسب با توجه به نیاز واقعی تولید میتوان کارایی تجهیزات را به حداکثر رساند و مزایای بیشتری ایجاد کرد. در صورت نیاز به دانستن بیشتر در مورد تطبیق پارامترهای پیچ (مانند نسبت طول به قطر، نسبت تراکم) و دستگاه های EBM، تیم فنی حرفه ای ما همیشه آماده ارائه خدمات مشاوره تک به تک به شما می باشد.
