عندما يتعلق الأمر بقذف الأنابيب البلاستيكية، يجب اتباع هذه المبادئ الأساسية الـ 11!

نينغبو فانجلي التكنولوجيا المحدودةهو أالشركة المصنعة للمعدات الميكانيكيةمع ما يقرب من 30 عاما من الخبرةمعدات بثق الأنابيب البلاستيكية, حماية البيئة الجديدة ومعدات المواد الجديدة. منذ تأسيسها، تم تطوير Fangli بناءً على متطلبات المستخدم. من خلال التحسين المستمر والبحث والتطوير المستقل على التكنولوجيا الأساسية وهضم واستيعاب التكنولوجيا المتقدمة وغيرها من الوسائل، قمنا بتطويرهاخط بثق الأنابيب البلاستيكية, خط بثق الأنابيب PP-R, مع ما يقرب من 30 عاما من الخبرةوالذي أوصت به وزارة البناء الصينية لاستبدال المنتجات المستوردة. لقد حصلنا على لقب "العلامة التجارية من الدرجة الأولى في مقاطعة تشجيانغ".

01  المبادئ الميكانيكية

الآلية الأساسية للبثق بسيطة للغاية - يدور المسمار في البرميل ويدفع البلاستيك للأمام. المسمار هو في الواقع سطح مائل أو منحدر، والذي من شأنه أن يحيط بالطبقة المركزية. والغرض منه هو زيادة الضغط للتغلب على مقاومة أكبر. لالطارد، هناك ثلاثة أنواع من المقاومة التي يجب التغلب عليها: احتكاك الجزيئات الصلبة (التغذية) بجدار البرميل واحتكاكها المتبادل خلال الدورات القليلة الأولى للمسمار (منطقة التغذية)؛ التصاق الذوبان بجدار البرميل ؛ والمقاومة اللوجستية داخل المصهور أثناء دفعه للأمام.

أوضح نيوتن ذات مرة أنه إذا لم يتحرك جسم ما في اتجاه معين، فإن القوى المؤثرة على هذا الجسم تكون متوازنة في هذا الاتجاه. لا يتحرك المسمار في اتجاه محوري، على الرغم من أنه قد يدور أفقيًا وبسرعة بالقرب من المحيط. ولذلك، فإن القوة المحورية المؤثرة على المسمار تكون متوازنة، وإذا مارست دفعًا كبيرًا للأمام على البلاستيك المنصهر، فإنها تمارس أيضًا دفعًا خلفيًا متساويًا على الجسم. في هذه الحالة، يكون الدفع الذي تمارسه على المحمل الموجود خلف المدخل - محمل الدفع.

معظم البراغي المفردة عبارة عن خيوط يمنى، مثل البراغي والمسامير المستخدمة في الأعمال الخشبية والآلات. إذا نظرنا إليها من الخلف، فإنها تدور بشكل معاكس لأنها تحاول الخروج من البرميل إلى أقصى ما يمكن. في بعضبثق مزدوج اللولب، يدور المسماران للخلف ويتقاطعان في كلا البرميلين، لذلك يجب أن يكون أحدهما أيمن والآخر أعسر. في البراغي المزدوجة المغطاة الأخرى، يدور المسماران في نفس الاتجاه وبالتالي يجب أن يكون لهما نفس الاتجاه. ومع ذلك، في كلتا الحالتين هناك محامل دفع تمتص القوة الخلفية، ولا يزال مبدأ نيوتن ساريًا.

02  المبدأ الحراري

المواد البلاستيكية القابلة للبثق هي لدائن حرارية - فهي تذوب عند تسخينها وتتصلب مرة أخرى عند تبريدها. من أين تأتي الحرارة اللازمة لصهر البلاستيك؟ قد يلعب التسخين المسبق للتغذية وسخانات البراميل/القالب دورًا هامًا عند بدء التشغيل، لكن طاقة مدخلات المحرك - حرارة الاحتكاك المتولدة في البرميل عندما يقوم المحرك بإدارة المسمار ضد مقاومة الذوبان اللزج - هي مصدر الحرارة الأكثر أهمية لجميع المواد البلاستيكية، باستثناء الأنظمة الصغيرة، والمسامير منخفضة السرعة، والمواد البلاستيكية ذات درجة الحرارة العالية المنصهرة، وتطبيقات الطلاء بالبثق.

بالنسبة لجميع العمليات الأخرى، من المهم أن ندرك أن سخان البرميل ليس هو المصدر الرئيسي للحرارة في العملية، وبالتالي يلعب دورًا أصغر في البثق مما قد نتوقعه (انظر المبدأ 11). قد تظل درجة حرارة البرميل الخلفي مهمة لأنها تؤثر على المشاركة أو معدل نقل المواد الصلبة في التغذية. يجب أن تكون درجات حرارة القالب والعفن هي درجة حرارة الذوبان المطلوبة أو قريبة منها، ما لم يتم استخدامها لغرض محدد مثل الورنيش، توزيع السوائل أو التحكم في الضغط.

03  مبدأ التباطؤ

في معظمبثق، تتنوع سرعة المسمار عن طريق ضبط سرعة المحرك. يدور المحرك عادة بأقصى سرعة تبلغ حوالي 1750 دورة في الدقيقة، ولكن هذا سريع جدًا بالنسبة لبرغي الطارد. إذا كان يدور بهذه السرعة السريعة، فسيتم توليد الكثير من حرارة الاحتكاك ويكون وقت الاحتفاظ بالبلاستيك قصيرًا جدًا بحيث لا يمكن تحضير مادة مصهورة متجانسة ومختلطة جيدًا. تتراوح نسب التخفيض النموذجية بين 10:1 و20:1. يمكن أن تكون المرحلة الأولى عبارة عن مجموعة تروس أو بكرة، ولكن المرحلة الثانية عبارة عن جميع التروس ويتم وضع المسمار في وسط آخر ترس كبير.

في بعض الآلات التي تعمل ببطء (مثل البراغي المزدوجة لـ UPVC) قد يكون هناك 3 مراحل تباطؤ وقد تصل السرعة القصوى إلى 30 دورة في الدقيقة أو أقل (بنسبة 60:1). على الجانب الآخر، يمكن لبعض البراغي المزدوجة الطويلة جدًا المستخدمة في الخلط أن تعمل بسرعة 600 دورة في الدقيقة أو أسرع، وبالتالي تتطلب معدل تباطؤ منخفض جدًا بالإضافة إلى الكثير من التبريد العميق.

في بعض الأحيان يكون معدل التباطؤ مطابقًا بشكل غير صحيح للمهمة - سيكون هناك الكثير من الطاقة المستخدمة - ومن الممكن إضافة كتلة بكرة بين المحرك ومرحلة التباطؤ الأولى لتغيير السرعة القصوى. يؤدي هذا إما إلى زيادة سرعة المسمار إلى ما هو أبعد من الحد السابق أو تقليل السرعة القصوى مما يسمح للنظام بالعمل بنسبة أكبر من السرعة القصوى. سيؤدي ذلك إلى زيادة الطاقة المتاحة وتقليل التيار وتجنب المشاكل الحركية. وفي كلتا الحالتين، قد يزيد الناتج حسب المادة واحتياجات التبريد الخاصة بها.

04  تغذية في المبرد

البثق هو نقل الطاقة من المحرك - أحيانًا السخان - إلى البلاستيك البارد، وبالتالي تحويله من مادة صلبة إلى مادة مصهورة. تكون تغذية الإدخال أكثر برودة من أسطح البرميل والمسمار في منطقة التغذية. ومع ذلك، فإن سطح البرميل في منطقة التغذية يكون دائمًا تقريبًا أعلى من نطاق ذوبان البلاستيك. يتم تبريده عن طريق ملامسة جزيئات التغذية، ولكن يتم الحفاظ على الحرارة عن طريق نقل الحرارة من الطرف الأمامي الساخن إلى الطرف الخلفي وعن طريق التسخين المتحكم فيه. قد يكون من الضروري تشغيل المدفأة الخلفية حتى عندما يتم احتجاز حرارة الواجهة الأمامية عن طريق الاحتكاك اللزج ولا يلزم إدخال حرارة الخرطوشة. الاستثناء الأكثر أهمية هو خرطوشة التغذية ذات الفتحة، والتي تكون حصرية تقريبًا لـ HDPE.

يتم أيضًا تبريد سطح الجذر اللولبي بواسطة التغذية والمواد الكاظمة للحرارة من جدار البرميل بواسطة جزيئات التغذية البلاستيكية (والهواء بين الجزيئات). إذا توقف المسمار فجأة، تتوقف التغذية أيضًا ويصبح سطح المسمار أكثر سخونة في منطقة التغذية حيث تتحرك الحرارة للخلف من الواجهة الأمامية الأكثر سخونة. يمكن أن يتسبب ذلك في التصاق أو سد الجزيئات عند الجذر.

05  يتم لصق التغذية على البرميل أو انزلاقها على المسمار

من أجل تحقيق أقصى قدر من نقل الجسيمات الصلبة في منطقة تغذية البرميل الملساء لطارد برغي واحد، يجب أن تلتصق الجسيمات بالبرميل وتنزلق على المسمار. إذا التصقت الكريات بجذر المسمار، فلا يوجد شيء يمكن إزالته؛ يتم تقليل حجم القناة وحجم مدخل المواد الصلبة. سبب آخر لضعف الالتصاق عند الجذر هو أن البلاستيك قد يتكثف حراريًا هنا وينتج مواد هلامية وجزيئات ملوثة مماثلة، أو يلتصق بشكل متقطع وينقطع مع التغيرات في سرعة الإخراج.

تنزلق معظم المواد البلاستيكية بشكل طبيعي على الجذر لأنها تكون باردة عند دخولها ولأن الاحتكاك لم يسخن الجذر بعد إلى نفس مستوى حرارة جدار البرميل. من المرجح أن تلتصق بعض المواد أكثر من غيرها: بولي كلوريد الفينيل عالي اللدونة، والبولي إيثيلين تيرفثالات غير المتبلور، وبعض البوليمرات المشتركة من البولي أوليفين ذات خصائص اللصق المرغوبة للاستخدام النهائي.

بالنسبة للبرميل، من الضروري أن يلتصق البلاستيك بحيث يمكن كشطه ودفعه للأمام بواسطة الخيط اللولبي. يجب أن يكون هناك معامل احتكاك عالي بين الجزيئات والبرميل، والذي بدوره يتأثر بقوة بدرجة حرارة البرميل الخلفي. إذا لم تلتصق الجزيئات، فإنها تدور في مكانها ولا تتحرك للأمام - وهذا هو السبب في أن التغذية السلسة سيئة.

معظم البراغي المفردة عبارة عن خيوط يمنى، مثل البراغي والمسامير المستخدمة في الأعمال الخشبية والآلات. إذا نظرنا إليها من الخلف، فإنها تدور بشكل معاكس لأنها تحاول الخروج من البرميل إلى أقصى ما يمكن. في بعض

الاحتكاك السطحي ليس هو العامل الوحيد الذي يؤثر على التغذية. العديد من الجزيئات لا تلمس البرميل أو جذر المسمار أبدًا، لذلك يجب أن يكون هناك احتكاك وتشابك ميكانيكي ولزوجة داخل الحبيبات.

تعتبر الاسطوانة المحززة حالة خاصة. يقع الأخدود في منطقة التغذية، وهي معزولة حرارياً ومبردة بالماء بعمق عن بقية الأسطوانة. يدفع الخيط الجزيئات إلى الأخدود ويشكل ضغطًا مرتفعًا على مسافة قصيرة نسبيًا. يؤدي هذا إلى زيادة تحمل العض لسرعات اللولب المنخفضة بنفس الإخراج، مما يؤدي إلى انخفاض حرارة الاحتكاك المتولدة في الطرف الأمامي وانخفاض درجة حرارة الذوبان. قد يعني هذا أن التبريد يحد من سرعة الإنتاج في خطوط إنتاج الأفلام المنفوخة. الأخدود مناسب بشكل خاص للـ HDPE، وهو البلاستيك العادي الأكثر سلاسة إلى جانب البلاستيك المشبع بالفلور.

06  أعلى تكلفة للمواد

وفي بعض الحالات، يمكن أن تمثل تكاليف المواد 80% من تكاليف الإنتاج - أكثر من مجموع كل العوامل الأخرى - باستثناء عدد قليل من المنتجات ذات الجودة والتعبئة ذات الأهمية الخاصة، مثل القسطرة الطبية. يؤدي هذا المبدأ بطبيعة الحال إلى نتيجتين: يجب على المعالجات إعادة استخدام الخردة والنفايات قدر الإمكان لاستبدال المواد الخام، والالتزام الصارم بالتفاوتات المسموح بها لتجنب الانحراف عن السمك المستهدف ومشاكل المنتج.

07  تكاليف الطاقة غير مهمة نسبيًا

على الرغم من أن جاذبية المصنع ومشاكله الحقيقية تكون على نفس مستوى ارتفاع تكاليف الطاقة، إلا أن الطاقة اللازمة لتشغيل آلة البثق لا تزال جزءًا صغيرًا من إجمالي تكلفة الإنتاج. يكون الوضع دائمًا على هذا النحو لأن تكلفة المواد مرتفعة جدًا، والطارد نظام فعال. إذا تم إدخال الكثير من الطاقة، فسوف يصبح البلاستيك ساخنًا جدًا بسرعة ولا يمكن معالجته بشكل صحيح.

08  الضغط في نهاية المسمار مهم جدًا

لماذا لا يكون تأثير التحكم في البرميل دائمًا كما هو متوقع، خاصة داخل منطقة القياس؟ إذا تم تسخين البرميل، تنخفض لزوجة الطبقة المادية عند جدار البرميل، ويتطلب المحرك طاقة أقل للعمل في هذا البرميل الأكثر سلاسة. يتناقص تيار المحرك (الأمبير). على العكس من ذلك، إذا برد البرميل، تزداد لزوجة الذوبان عند جدار البرميل، ويجب أن يدور المحرك بقوة أكبر، مما يزيد من عدد الأمبير. يتم بعد ذلك إرسال بعض الحرارة التي تمت إزالتها عند المرور عبر البرميل مرة أخرى بواسطة المحرك. عادة، يكون لمنظم البرميل تأثير على الذوبان، وهو ما نتوقعه، ولكن التأثير في أي مكان ليس بنفس أهمية المتغير الإقليمي. من الأفضل قياس درجة حرارة الذوبان لفهم ما حدث حقًا.

يعد الضغط مفيدًا للتحريك، خاصة في المنطقة النهائية (منطقة القياس) لنظام اللولب الواحد. ومع ذلك، فإن الضغط العالي يعني أيضًا أن المحرك يحتاج إلى إنتاج المزيد من الطاقة - وبالتالي تكون درجة حرارة الذوبان أعلى - وهو ما يمكن أن يحدد حد الضغط. في نظام اللولب المزدوج، يكون التشابك بين المسمارين أداة تحريك أكثر فعالية، لذلك لا يلزم الضغط لهذا الغرض.

عند تصنيع المكونات المجوفة، مثل الأنابيب المصنوعة باستخدام قوالب عنكبوتية مع أقواس لتحديد موضع القلب، يجب توليد ضغط مرتفع داخل القالب للمساعدة في إعادة تجميع الخدمات اللوجستية المنفصلة. وإلا فإن المنتج على طول خط اللحام قد يكون ضعيفًا وقد يواجه مشاكل أثناء الاستخدام.

09  الإخراج

يُطلق على إزاحة الخيط الأخير اسم التدفق الطبيعي، والذي يعتمد فقط على هندسة المسمار وسرعة المسمار وكثافة الذوبان. يتم تنظيمه من خلال لوجستيات الضغط، والتي تتضمن في الواقع تأثير المقاومة لتقليل الإنتاج (ممثلًا بأعلى ضغط) وأي تأثير زائد في تغذية الإنتاج المتزايد. قد يكون التسرب على الخيط في أي من الاتجاهين.

ومن المفيد أيضًا حساب خرج كل دورة في الدقيقة (دورة)، حيث يمثل ذلك أي انخفاض في قدرة الضخ للمسمار في وقت معين. الحساب الآخر ذو الصلة هو الناتج لكل حصان أو كيلووات مستخدم. يمثل هذا الكفاءة ويمكنه تقدير الطاقة الإنتاجية لمحرك وسائق معين.

10  يلعب معدل القص دورًا رئيسيًا في اللزوجة

تتمتع جميع المواد البلاستيكية العادية بخاصية تقليل قوة القص، مما يعني أن اللزوجة تنخفض كلما تحرك البلاستيك بشكل أسرع وأسرع. تأثير بعض المواد البلاستيكية واضح بشكل خاص. على سبيل المثال، تزيد بعض PVCs من سرعة تدفقها بمقدار 10 مرات أو أكثر عند مضاعفة الدفع. على العكس من ذلك، فإن قوة القص للـ LLDPE لا تنخفض كثيرًا، وعندما يتم مضاعفة الاستدلال، تزيد سرعة التدفق بمقدار 3 إلى 4 مرات فقط. ويعني انخفاض تأثير تقليل قوة القص لزوجة عالية في ظل ظروف البثق، وهو ما يعني بدوره الحاجة إلى المزيد من قوة المحرك.

وهذا يمكن أن يفسر سبب عمل LLDPE عند درجة حرارة أعلى من LDPE. يتم التعبير عن معدل التدفق كمعدل القص، وهو ما يقرب من 100 ثانية -1 في القناة اللولبية، بين 100 و100 ثانية -1 في معظم أشكال فم القالب، وأكبر من 100 ثانية -1 في الفجوة بين الخيط وجدار الأسطوانة وبعض فجوات القالب الصغيرة.

معامل الذوبان هو طريقة شائعة الاستخدام لقياس اللزوجة، ولكنه معكوس (مثل معدل التدفق/الدفع بدلاً من معدل الدفع/التدفق). لسوء الحظ، فإن قياسها في جهاز بثق بمعدل قص 10s-1 أو أقل ومعدل تدفق ذوبان سريع قد لا يكون قيمة قياس حقيقية.

11  المحرك مقابل البرميل، والبرميل مقابل المحرك

لماذا لا يكون تأثير التحكم في البرميل دائمًا كما هو متوقع، خاصة داخل منطقة القياس؟ إذا تم تسخين البرميل، تنخفض لزوجة الطبقة المادية عند جدار البرميل، ويتطلب المحرك طاقة أقل للعمل في هذا البرميل الأكثر سلاسة. يتناقص تيار المحرك (الأمبير). على العكس من ذلك، إذا برد البرميل، تزداد لزوجة الذوبان عند جدار البرميل، ويجب أن يدور المحرك بقوة أكبر، مما يزيد من عدد الأمبير. يتم بعد ذلك إرسال بعض الحرارة التي تمت إزالتها عند المرور عبر البرميل مرة أخرى بواسطة المحرك. عادة، يكون لمنظم البرميل تأثير على الذوبان، وهو ما نتوقعه، ولكن التأثير في أي مكان ليس بنفس أهمية المتغير الإقليمي. من الأفضل قياس درجة حرارة الذوبان لفهم ما حدث حقًا.

لا ينطبق المبدأ الحادي عشر على رأس القالب والقالب، حيث لا يوجد دوران لولبي هناك. ولهذا السبب تكون التغيرات في درجات الحرارة الخارجية أكثر فعالية هناك. ومع ذلك، فإن هذه التغييرات تكون متفاوتة من الداخل إلى الخارج، ما لم يتم تحريكها بالتساوي في محرك ثابت، وهو أداة فعالة للتغيرات في درجة حرارة الذوبان والتحريك.

إذا كنت بحاجة إلى مزيد من المعلومات،نينغبو فانجلي التكنولوجيا المحدودةترحب بكم للاتصال للحصول على استفسار مفصل، وسوف نقدم لك التوجيه الفني المهني أو اقتراحات شراء المعدات.