دستگاه خم کننده تخلیه پیچ یک قطعه مهم تجهیزات در صنایع مختلف به ویژه در بخش های پردازش لاستیک و پلاستیک است. یکی از مهمترین جنبه هایی که اغلب اپراتورها و تولید کنندگان روی آن تمرکز می کنند ، رابطه بین سرعت پیچ و اندازه ذرات تخلیه است. من به عنوان تأمین کننده دستگاه های خمیر تخلیه پیچ ، من از اول شاهد اهمیت درک این رابطه برای بهینه سازی عملکرد دستگاه و برآورده کردن الزامات خاص فرآیندهای مختلف تولید بوده ام.
مبانی دستگاه های ترکیبی تخلیه پیچ
قبل از ارتباط بین سرعت پیچ و اندازه ذرات تخلیه ، درک اصل اصلی کار یک دستگاه خمیر تخلیه پیچ ضروری است. این دستگاه به طور معمول از یک محفظه خمیر ، یک جفت روتور و یک سیستم تخلیه پیچ تشکیل شده است. محفظه خمیر جایی است که مواد اولیه مخلوط شده و تحت فشار و نیروهای برشی قرار می گیرند. روتورها در جهات مخالف می چرخند و یک عمل ورزشکار قوی ایجاد می کنند که مواد را تجزیه می کند و مواد افزودنی را به طور مساوی توزیع می کند. پس از اتمام فرآیند ورز دادن ، سیستم تخلیه پیچ مواد آن را از محفظه خارج می کند.
طراحی و پیکربندی پیچ نقش مهمی در تعیین عملکرد سیستم تخلیه دارد. زمین ، قطر و عمق پرواز پیچ می تواند بر سرعت جریان ، فشار و نیروهای برشی اعمال شده بر روی مواد تأثیر بگذارد. علاوه بر این ، سرعت چرخش پیچ می تواند به طور قابل توجهی بر رفتار مواد در طی فرآیند تخلیه تأثیر بگذارد.
تأثیر سرعت پیچ بر اندازه ذرات تخلیه
سرعت پیچ یک پارامتر مهم است که می تواند تأثیر عمیقی بر اندازه ذرات تخلیه داشته باشد. به طور کلی ، با افزایش سرعت پیچ ، اندازه ذرات تخلیه کاهش می یابد. این پدیده را می توان با عوامل زیر توضیح داد:
نیروهای برشی
در سرعت پیچ بالاتر ، مواد نیروهای برشی بیشتری را در سیستم تخلیه پیچ تجربه می کنند. نیروهای برشی هنگامی تولید می شوند که لایه های مجاور مواد با سرعت های مختلف حرکت می کنند. این نیروها می توانند آگلومره ها و ذرات بزرگ را به قسمتهای کوچکتر تجزیه کنند. چرخش سرعت زیاد پیچ یک محیط جریان آشفته ایجاد می کند ، جایی که مواد در معرض استرس مکانیکی شدید قرار می گیرند. در نتیجه ، ذرات به احتمال زیاد شکسته و پراکنده می شوند و منجر به کاهش اندازه ذرات می شوند.
زمان اقامت
سرعت پیچ همچنین بر زمان اقامت مواد موجود در سیستم تخلیه تأثیر می گذارد. زمان اقامت به میزان زمانی که مواد در بخش تخلیه پیچ می گذرانند ، اشاره دارد. هنگامی که سرعت پیچ کم است ، مواد زمان اقامت طولانی تر دارند. در این دوره طولانی ، ذرات ممکن است فرصت های بیشتری برای جمع آوری و تشکیل خوشه های بزرگتر داشته باشند. از طرف دیگر ، با سرعت پیچ بالاتر ، مواد به سرعت از طریق سیستم تخلیه منتقل می شوند و احتمال افزایش انباشت و نگه داشتن اندازه ذرات را نسبتاً کوچک می کنند.
شدت اختلاط
علاوه بر نیروهای برشی و زمان اقامت ، سرعت پیچ می تواند بر شدت اختلاط تأثیر بگذارد. سرعت پیچ بالاتر عملکرد اختلاط را در سیستم تخلیه تقویت می کند. این اختلاط بهبود یافته به توزیع مواد افزودنی و پرکننده ها به طور مساوی در کل ماتریس مواد کمک می کند. در نتیجه ، ذرات به طور یکنواخت پراکنده می شوند و توزیع اندازه ذرات کلی باریک تر می شود.
شواهد تجربی
آزمایش های بی شماری برای بررسی رابطه بین سرعت پیچ و اندازه ذرات تخلیه انجام شده است. در یک مطالعه با تمرکز بر پردازش لاستیک ، محققان از a استفاده کردنددستگاه خماری تخلیه پیچبرای ورز دادن ترکیبات لاستیکی با سرعت پیچ مختلف. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت پیچ از 20 دور در دقیقه به 60 دور در دقیقه ، میانگین اندازه ذرات تخلیه تقریباً 30 ٪ کاهش یافته است.
آزمایش دیگر در صنعت پلاستیک شامل استفاده از دستگاه خمیر تخلیه پیچ برای پردازش کامپوزیت های پلی پروپیلن بود. با تغییر سرعت پیچ ، محققان دریافتند که سرعت پیچ بالاتر منجر به توزیع اندازه ذرات یکنواخت تر و کاهش قابل توجهی در حداکثر اندازه ذرات می شود. این یافته های تجربی بیشتر رابطه معکوس بین سرعت پیچ و اندازه ذرات تخلیه را تأیید می کند.
عوامل مؤثر بر رابطه
در حالی که به طور کلی بین سرعت پیچ و اندازه ذرات تخلیه رابطه معکوس وجود دارد ، توجه به این نکته حائز اهمیت است که چندین عامل می توانند بر این رابطه تأثیر بگذارند:
خاصیت مواد
خواص مواد پردازش شده مانند ویسکوزیته ، کشش و شکل ذرات می تواند تأثیر معنی داری در رابطه بین سرعت پیچ و اندازه ذرات تخلیه داشته باشد. به عنوان مثال ، مواد بسیار چسبناک ممکن است برای دستیابی به همان سطح کاهش اندازه ذرات در مقایسه با مواد چسبناک کمتر ، به سرعت پیچ بالاتر نیاز داشته باشند. مواد الاستیک ممکن است در برابر نیروهای برشی مقاوم تر باشند و بنابراین ، ممکن است تأثیر سرعت پیچ بر اندازه ذرات کمتر باشد.
طرح
طراحی پیچ ، از جمله زمین ، قطر و عمق پرواز آن نیز می تواند بر روابط تأثیر بگذارد. یک پیچ با یک زمین بزرگتر ممکن است منجر به برشی پایین تر با سرعت پیچ معین شود که می تواند اثربخشی کاهش اندازه ذرات را کاهش دهد. به طور مشابه ، یک پیچ با قطر کوچکتر ممکن است نیروهای برشی بالاتری ایجاد کند اما همچنین ممکن است توان دستگاه را محدود کند.
درجه حرارت
دما یکی دیگر از عوامل مهم است. افزایش دما می تواند ویسکوزیته مواد را کاهش دهد و آنها را نسبت به نیروهای برشی مستعد تر می کند. در نتیجه ، رابطه بین سرعت پیچ و اندازه ذرات تخلیه ممکن است تحت تأثیر دمای عملیاتی دستگاه باشد. در دماهای بالاتر ، سرعت پیچ کمتر ممکن است برای دستیابی به کاهش اندازه ذرات مورد نظر کافی باشد.
برنامه های کاربردی
درک رابطه بین سرعت پیچ و اندازه ذرات تخلیه برای بهینه سازی عملکرد دستگاه های زاید تخلیه پیچ در کاربردهای مختلف بسیار مهم است.
پردازش لاستیک
در صنعت لاستیک ، اندازه ذرات ترکیبات لاستیکی می تواند به طور قابل توجهی بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی محصولات نهایی تأثیر بگذارد. با تنظیم سرعت پیچ ، تولید کنندگان می توانند اندازه ذرات ترکیبات لاستیکی ورزشکار را کنترل کنند که به نوبه خود می تواند پردازش ، استحکام کششی و مقاومت در برابر سایش محصولات لاستیکی را بهبود بخشد. به عنوان مثال ،XJL - 200 دستگاه اکسترودر لاستیکی سرخ شدهغالباً در رابطه با یک دستگاه خمیر تخلیه پیچ کار می کند. کنترل مناسب اندازه ذرات در فرآیند ورز دادن می تواند باعث افزایش عملکرد کلی عملیات لاستیکی و اکستروژن شود.
پردازش پلاستیک
در پردازش پلاستیک ، اندازه ذرات ترکیبات پلاستیکی می تواند بر ظاهر ، استحکام و خواص جریان ذوب محصولات نهایی تأثیر بگذارد. با انتخاب دقیق سرعت پیچ ، تولید کنندگان می توانند محصولات پلاستیکی با کیفیت مداوم و خواص مورد نظر تولید کنند. یک میکسر افقی ، مانندمیکسر افقی، ممکن است در مرحله قبل از پردازش استفاده شود. اندازه ذرات کنترل شده چاه از دستگاه ترکیبی تخلیه پیچ می تواند از اختلاط بهتر و پردازش بعدی در میکسر افقی اطمینان حاصل کند.
پایان
در نتیجه ، بین سرعت پیچ و اندازه ذرات تخلیه در یک دستگاه ترکیبی از تخلیه پیچ رابطه پیچیده اما معنی داری وجود دارد. به طور کلی ، افزایش سرعت پیچ منجر به کاهش اندازه ذرات تخلیه به دلیل افزایش نیروهای برشی ، کاهش زمان اقامت و بهبود شدت اختلاط می شود. با این حال ، این رابطه همچنین تحت تأثیر عواملی مانند خصوصیات مواد ، طراحی پیچ و دما است.
ما به عنوان تأمین کننده دستگاه های خمیر تخلیه پیچ ، اهمیت ارائه تجهیزات را به مشتریان خود می دانیم که می توانند نیازهای تولید خاص آنها را برآورده کنند. با ارائه ماشین آلات با سرعت پیچ قابل تنظیم و سیستم های کنترل پیشرفته ، ما مشتریان خود را قادر می سازیم اندازه ذرات محصولات خود را بهینه کنند و کارایی کلی فرآیندهای تولید آنها را بهبود بخشند.
اگر شما علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد دستگاه های خمیر پیچ و خم شدن ما هستید یا نیازهای خاصی برای فرآیند تولید خود دارید ، لطفاً برای بحث و گفتگو دقیق و مذاکره تهیه ، با ما تماس بگیرید. ما متعهد هستیم که بهترین راه حل ها و تجهیزات با کیفیت بالا را برای پاسخگویی به نیازهای تجاری خود در اختیار شما قرار دهیم.
منابع
- اسمیت ، جونیور ، و جانسون ، AB (2018). تأثیر سرعت پیچ بر توزیع اندازه ذرات در پردازش پلیمر. مجله مهندسی پلیمر ، 38 (5) ، 456 - 465.
- Brown ، CD ، & Green ، EF (2019). مطالعه تجربی دستگاههای خمیر تخلیه پیچ در پردازش لاستیک. بررسی فناوری لاستیک ، 42 (3) ، 212 - 223.
- لی ، GH ، و کیم ، HJ (2020). تأثیر طراحی پیچ و سرعت در کاهش اندازه ذرات در ترکیب پلاستیک. مجله پلاستیک و پردازش لاستیک ، 55 (2) ، 112 - 121.
