Sáu nguyên tắc cơ bản của đùn nhựa

Công ty TNHH Công nghệ Fangli Ninh Balà mộtnhà sản xuất thiết bị cơ khívới gần 30 năm kinh nghiệmthiết bị đùn ống nhựa, bảo vệ môi trường mới và thiết bị vật liệu mới. Kể từ khi thành lập Fangli đã được phát triển dựa trên nhu cầu của người dùng. Thông qua cải tiến liên tục, hoạt động R&D độc lập về công nghệ cốt lõi cũng như tiêu hóa và hấp thụ công nghệ tiên tiến và các phương tiện khác, chúng tôi đã phát triểnDây chuyền ép đùn ống PVC, Dây chuyền ép đùn ống PP-R, Dây chuyền ép đùn ống cấp nước/khí PE, được Bộ Xây dựng Trung Quốc khuyến nghị thay thế sản phẩm nhập khẩu. Chúng tôi đã đạt được danh hiệu “Thương hiệu hạng nhất ở tỉnh Chiết Giang”.

Khi tan chảy đi vào phần chuyển tiếp và khuôn, nhiệt cắt giảm đáng kể, bởi vì tan chảy đã bắt đầu chuyển từ dòng chảy xoắn ốc, tốc độ thay đổi sang dòng chảy tuyến tính, tốc độ đồng đều khi nó đến phần chuyển tiếp. Khi tan chảy đến khuôn dọc theo đường dòng chảy được xác định bởi phần chuyển tiếp, nó cũng tiêu thụ một lượng nhiệt. Để đảm bảo tan chảy di chuyển đều dọc theo rãnh đuôi khớp của khuôn, cần bổ sung nhiệt lượng thích hợp. Do đó, nhiệt độ của khuôn được đặt cao hơn một chút nên được gọi là "Vùng bảo trì nhiệt độ".

Sau khi nhựa được đưa vàomáy đùnthùng từ phễu, nó được ép vào đầu khuôn bằng các chuyến bay trục vít với chuyển động quay của trục vít. Do điện trở của màn lọc, tấm chia và khuôn ởcái đầu chếtvà giảm dần âm lượng (độ sâu kênh) giữa các chuyến bay trục vít, vật liệu tiến lên chịu áp lực lớn, đồng thời được làm nóng bởi nguồn nhiệt của thùng; Ngoài ra, khi nhựa chịu lực nén, cắt, khuấy và các lực chuyển động khác, ma sát giữa nhựa và thùng, vít và ma sát giữa các phân tử nhựa sẽ sinh ra rất nhiều nhiệt. Kết quả là, nhiệt độ của nhựa trong thùng không ngừng tăng lên và trạng thái vật lý của nó dần thay đổi từ trạng thái thủy tinh sang trạng thái đàn hồi cao, cuối cùng trở thành trạng thái dòng chảy nhớt, đạt đến độ dẻo hoàn toàn. Khi vít quay đều đặn, vật liệu dẻo được đùn ra khỏi miệng khuôn của đầu khuôn với áp suất và tốc độ không đổi và trở thành sản phẩm nhựa có hình dạng nhất định. Sau khi làm mát và tạo hình, quá trình ép đùn được hoàn thành. Thành phần cốt lõi để thực hiện quy trình trên là trục vít và quá trình ép đùn dọc theo trục vít có thể được chia thành các vùng chức năng sau:

Đầu tiên: Cho ăn

Sau khi nhựa cấp liệu được thêm vào phễu, nó sẽ đi vào kênh trục vít (khoảng trống giữa các chuyến bay) bằng cách dựa vào trọng lượng của chính nó hoặc dưới tác động của bộ cấp liệu cưỡng bức và đùn về phía trước được chuyển tải về phía trước bằng các chuyến bay trục vít quay. Tuy nhiên, nếu hệ số ma sát giữa vật liệu và phễu kim loại quá lớn hoặc hệ số ma sát bên trong giữa các vật liệu quá lớn hoặc góc côn của phễu quá nhỏ, hiện tượng bắc cầu và ống rỗng sẽ dần hình thành trong phễu, vật liệu sẽ không đi vào rãnh vít một cách trơn tru và quá trình đùn sẽ buộc phải dừng lại hoặc cực kỳ không ổn định. Do đó, nếu năng suất ép đùn giảm bất thường hoặc không xả, cần kiểm tra tình trạng cấp liệu, thậm chí thay đổi thiết kế của phễu.

Thứ hai: Truyền đạt

Về lý thuyết, sau khi nhựa đi vào rãnh vít, mỗi khi vít quay, toàn bộ nhựa sẽ được vận chuyển về phía trước cho một dây dẫn. Lúc này, chúng ta gọi hiệu suất truyền tải là 1. Tuy nhiên, đối với mỗi trục vít, khối lượng truyền tải về phía trước thực sự phụ thuộc vào hệ số ma sát fb của nhựa với thùng và hệ số ma sát fs của nhựa với vít. Fb càng lớn hoặc fs càng nhỏ thì nhựa càng rắn sẽ được truyền về phía trước. Một số lượng lớn thí nghiệm cho thấy hệ số ma sát giữa nhựa và kim loại chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ của hệ thống, độ nhám bề mặt của kim loại hoặc cấu trúc và hình dạng của hệ thống, cũng như áp suất của hệ thống và tốc độ chuyển động của vật liệu.

Thứ ba: nén

Trong quá trình ép đùn, việc nén nhựa là hoàn toàn cần thiết. Trước hết, nhựa là chất dẫn nhiệt kém. Nếu có khoảng trống giữa các hạt thì khả năng truyền nhiệt của chúng sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp, từ đó ảnh hưởng đến tốc độ nóng chảy; Thứ hai, khí giữa các hạt sẽ chỉ được thải ra khỏi phễu khi áp suất tăng dần dọc theo chiều dài trục vít, nếu không sản phẩm sẽ bị lỗi hoặc phế phẩm do bọt sinh ra bên trong; Cuối cùng, áp suất hệ thống cao cũng đảm bảo rằng các sản phẩm tương đối đậm đặc.

Có ba nguyên nhân gây ra áp suất dọc theo trục vít:

1. Độ sâu kênh giảm dần (từ phễu đến đầu) trong cấu trúc và vật liệu bị nén dần;

2. Các bộ phận điện trở như tấm chia, màn lọc và đầu được lắp đặt phía trước đầu vít;

3.Đó là áp suất tích tụ dọc theo toàn bộ chiều dài của trục vít do ma sát giữa vật liệu và kim loại. Diện tích phần khuôn của đầu càng nhỏ thì giá trị đỉnh áp suất sẽ càng lớn và điểm áp suất cao nhất sẽ di chuyển về phía đầu. Nói chung, giá trị đỉnh áp suất nằm ở phía trước phần đo sáng hoặc phía sau phần nén.

Thứ tư: tan chảy

Khi áp suất tăng lên, nhựa rắn chuyển động liên tục tiếp xúc và cọ xát với thành thùng được làm nóng. Nhiệt độ vật liệu nhựa gần thành thùng liên tục tăng. Sau khi đạt đến điểm nóng chảy, một lớp màng mỏng nóng chảy được hình thành trên thành trong của thùng. Sau đó, nguồn nhiệt của quá trình nấu chảy nhựa rắn xuất phát từ hai khía cạnh: một là sự dẫn nhiệt của bộ gia nhiệt bên ngoài của thùng, thứ hai là nhiệt cắt (do tiêu tán nhớt) được tạo ra do tốc độ di chuyển khác nhau của từng lớp nóng chảy trong màng nóng chảy, cụ thể là tản nhiệt nhớt trong lưu biến.

Với quá trình nóng chảy, khi độ dày của màng nóng chảy lớn hơn khoảng cách giữa vít và thùng, vít chuyển động sẽ cạo màng nóng chảy ra và tạo thành vũng nóng chảy trước sự tiến lên của vít. Trong quá trình tan chảy, bể tan chảy ngày càng rộng hơn và chiều rộng của chất rắn còn lại ngày càng hẹp hơn cho đến khi cuối cùng nó biến mất hoàn toàn. Đây là lý thuyết tan chảy nổi tiếng của thời đại Tadmor được Tadmor xuất bản năm 1967.

Thứ năm: Trộn

Trong quá trình ép đùn hỗn hợp, vật liệu rắn thường được nén thành các nút rắn dày đặc dưới áp suất cao. Vì không có chuyển động tương đối giữa các hạt trong vật liệu rắn nên việc trộn chỉ có thể được thực hiện giữa các lớp tan chảy với chuyển động tương đối.

Nói chung, hiện tượng trộn sau đây xảy ra trong quá trình nấu chảy, đặc biệt là trong phần vận chuyển nóng chảy: Thứ nhất, mỗi thành phần trong hệ thống vật liệu được phân tán và phân bố đồng đều, bao gồm nhựa và các chất phụ gia khác nhau. Thứ hai là sự đồng nhất nhiệt. Điều này là do trong quá trình ép đùn, vật liệu nóng chảy trước có nhiệt độ cao nhất và vật liệu nóng chảy sau có nhiệt độ thấp nhất. Nhiệt độ của bề mặt phân cách giữa chất rắn và chất nóng chảy chỉ là điểm nóng chảy của nhựa. Nếu vật liệu nóng chảy được đùn ra khỏi khuôn quá sớm, chắc chắn sẽ gây ra hiện tượng đùn không đồng đều ở mọi nơi, có thể gây ra sự khác biệt về màu sắc và biến dạng, thậm chí gây nứt sản phẩm. Ngoài ra, vì bản thân nhựa có sự phân bổ trọng lượng phân tử (MWD) nhất định, việc trộn có thể làm cho phần có trọng lượng phân tử tương đối cao hơn phân tán đồng đều trong tan chảy. Đồng thời, dưới tác dụng của lực cắt, phần có trọng lượng phân tử tương đối cao hơn có thể bị giảm đi do sự phân mảnh chuỗi, làm giảm khả năng các hạt (gel) không tan chảy và tính không đồng nhất trong sản phẩm. Rõ ràng, để đảm bảo trộn đều các sản phẩm, cần đảm bảo rằng phần truyền tải nóng chảy (phần cuối) của trục vít có đủ chiều dài. Do đó, phần truyền tải nóng chảy của trục vít còn được gọi là phần đồng nhất. Đồng thời, khi tính toán đầu ra của máy đùn, thể tích rãnh vít ở phần có độ sâu không đổi cuối cùng của trục vít được lấy làm cơ sở để tính toán, phần truyền tải nóng chảy của trục vít còn được gọi là phần đo sáng.

Thứ sáu: Thông hơi

Trong quá trình ép đùn, có ba loại khí được thải ra. Một là không khí trộn lẫn giữa các viên hoặc bột polymer. Nói chung, miễn là tốc độ trục vít không quá cao, phần khí này có thể được thải ra khỏi phễu dưới áp suất tăng dần. Nhưng khi tốc độ quay quá cao, vật liệu di chuyển về phía trước quá nhanh và khí có thể không được thải ra hoàn toàn kịp thời, do đó tạo thành bong bóng trong sản phẩm. Khí thứ hai là nước được vật liệu hấp thụ từ không khí, trở thành hơi khi đun nóng. Đối với những loại nhựa có khả năng hút ẩm kém như PVC, PS, PE, PP, v.v., nhìn chung không có vấn đề gì. Một lượng nhỏ hơi nước này cũng có thể được thải ra khỏi phễu cùng lúc; Tuy nhiên, đối với một số loại nhựa kỹ thuật như PA, PSU, ABS, PC, v.v., do khả năng hút ẩm lớn và chứa quá nhiều hơi nước nên đã quá muộn để xả chúng ra khỏi phễu, tạo thành bong bóng trong sản phẩm. Thứ ba là một số vật liệu bên trong các hạt nhựa, chẳng hạn như chất dễ bay hơi trọng lượng phân tử thấp (LMWV), chất dẻo có điểm nóng chảy thấp, v.v., dần dần bị bay hơi dưới nhiệt sinh ra trong quá trình ép đùn. Chỉ khi nhựa nóng chảy, chỉ khi vượt qua được sức căng bề mặt của nhựa nóng chảy, các khí này mới thoát ra ngoài được, tuy nhiên lúc này chúng đã ở xa phễu nên không thể thải ra ngoài qua phễu. Trong trường hợp này, một lỗ thông hơimáy đùnphải được sử dụng.

Do đó, bất kỳ trục vít nào cũng phải hoàn thành sáu chức năng cơ bản trên là cấp liệu, vận chuyển, nén, nấu chảy, trộn và xả. Rõ ràng, việc cấp liệu và vận chuyển ảnh hưởng đến đầu ra của máy đùn, trong khi việc nén, nấu chảy, trộn và xả ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của sản phẩm ép đùn. Cái gọi là chất lượng ở đây không chỉ đề cập đến việc quá trình nấu chảy có hoàn tất hay không mà còn liên quan đến việc sản phẩm có được nén chặt hay không, hỗn hợp có đồng đều hay không và sản phẩm không có bọt. Đây là chất lượng dẻo.

Nếu bạn cần thêm thông tin,Công ty TNHH Công nghệ Fangli Ninh Bahoan nghênh bạn liên hệ để có câu hỏi chi tiết, chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn hướng dẫn kỹ thuật chuyên nghiệp hoặc đề xuất mua sắm thiết bị.