หากคุณกำลังค้นคว้าว่าเครื่องอัดรีดคืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญต่อโรงงานผลิตพลาสติก คุณต้องมีคำจำกัดความที่ชัดเจนก่อน เครื่องอัดรีดเป็นเครื่องจักรอุตสาหกรรมที่ให้ความร้อน ละลาย ผสม และปั๊มวัสดุพลาสติกอย่างต่อเนื่องผ่านแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีหน้าตัดคงที่ กล่าวง่ายๆ ก็คือ เปลี่ยนเม็ดโพลีเมอร์ แกรนูล หรือผงที่เป็นของแข็งให้กลายเป็นการหลอมละลายที่สม่ำเสมอ จากนั้นจึงให้รูปร่างที่หลอมละลายเมื่อออกจากแม่พิมพ์ กระบวนการอัดรีดใช้ในการผลิตท่อ ฟิล์ม แผ่น โปรไฟล์ เม็ด และผลิตภัณฑ์พลาสติกอื่นๆ อีกนับไม่ถ้วน
เครื่องจักรทำงานบนหลักการที่ไม่ซับซ้อน: สกรูจะหมุนภายในถังที่ให้ความร้อน และดันวัสดุไปตามถัง ในขณะที่แรงเสียดทานและเครื่องทำความร้อนภายนอกจะเพิ่มอุณหภูมิเพื่อละลายโพลีเมอร์ สกรูไม่เพียงแต่ขยับพลาสติกเท่านั้น แต่ยังบีบอัด นวด และทำให้พลาสติกเป็นเนื้อเดียวกันอีกด้วย การผสมผสานระหว่างการลำเลียงและการผสมนี้คือเหตุผลว่าทำไมรูปทรงของสกรูและกระบอกจึงมีความสำคัญ สกรูหรือกระบอกที่ออกแบบมาไม่ดีจะทำให้การหลอมเหลวไม่สม่ำเสมอ แรงดันไม่สม่ำเสมอ และความแม่นยำของมิติขั้นสุดท้ายต่ำ
จากมุมมองของการผลิต รูปแบบเครื่องอัดรีดที่พบมากที่สุดสามแบบ ได้แก่ สกรูเดี่ยว สกรูคู่ และสกรูดาวเคราะห์ เครื่องจักรแบบสกรูคู่ยังแบ่งออกเป็นแบบขนานและทรงกรวย โดยแต่ละแบบจะมีพฤติกรรมการผสมและช่วงการใช้งานที่แตกต่างกัน ในทุกการกำหนดค่า คู่สกรูและบาร์เรลคือหัวใจสำคัญของระบบ ในฐานะผู้ซื้อหรือวิศวกรซ่อมบำรุง คุณไม่สามารถระบุเครื่องอัดรีดได้ทั้งหมดโดยไม่เข้าใจว่าส่วนประกอบทั้งสองนี้มีปฏิกิริยาอย่างไรภายใต้ความร้อน โหลด และตัวเติมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมซัพพลายเออร์สกรูและกระบอกจึงมักมีส่วนร่วมในการเลือกเครื่องอัดรีดตั้งแต่เนิ่นๆ ผู้ผลิตเครื่องจักรที่เชื่อถือได้ไม่เพียงแต่จัดหากระบอกและสกรูเท่านั้น แต่ยังแนะนำโปรไฟล์ วัสดุ และการปรับสภาพพื้นผิวที่ถูกต้องโดยพิจารณาจากโพลีเมอร์และอัตราผลผลิตอีกด้วย ไม่ว่าคุณจะเปลี่ยนชุดที่สึกหรอสำหรับเครื่องอัดรีดที่มีอยู่หรือทดสอบการใช้งานสายการผลิตใหม่ ความพอดีระหว่างสกรูกับบาร์เรลจะกำหนดคุณภาพหลอมเหลว การใช้พลังงาน และระยะเวลาการบำรุงรักษาโดยตรง
กระบอกสกรูเดี่ยวแบบแยกส่วนสำหรับเครื่องอัดรีดพร้อมโลหะผสมที่ทนทานต่อการสึกหรอ กระบอกสกรูเดี่ยวนี้มีส่วนประกอบแบบโมดูลาร์เพื่อการบำรุงรักษาและการอัพเกรดที่ง่ายขึ้น มีจำหน่ายในเส้นผ่านศูนย์กลางหลายขนาดและมีสกรูประสิทธิภาพสูงและการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ ทำให้มีความเกี่ยวข้องในการวางแผนการติดตั้งแบบสกรูถึงบาร์เรลเพื่อให้ได้คุณภาพการหลอมที่สม่ำเสมอ ดูผลิตภัณฑ์ → เครื่องอัดรีดไม่เพียงแต่หลอมพลาสติกเท่านั้น มันทำหน้าที่ที่แตกต่างกันห้าอย่างตามลำดับ งานแต่ละงานต้องใช้สกรู ลำกล้อง และแม่พิมพ์ที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจขั้นตอนเหล่านี้ช่วยให้คุณวินิจฉัยปัญหาการไหล เลือกการออกแบบสกรูที่เหมาะสม และระบุความยาวลำกล้องที่ทำให้พอลิเมอร์มีเวลาคงตัวเพียงพอที่จะเป็นเนื้อเดียวกัน
ขั้นตอนแรกคือการให้อาหาร วัตถุดิบจะเข้าสู่ถังและตกลงไปในช่องป้อนอาหาร ซึ่งจะสัมผัสกับสกรูที่กำลังหมุน ส่วนป้อนของสกรูมีระยะลึกที่ดึงเม็ดไปข้างหน้าและป้องกันการพันกัน จากนั้นวัสดุจะเข้าสู่โซนการบีบอัด ซึ่งความลึกของการบินจะลดลง การบีบแบบนี้จะดันอากาศออกและเริ่มสร้างความร้อนจากการเสียดสี ส่วนการหลอมจะตามมา โดยปกติจะอยู่ที่ตรงกลางส่วนที่สามของสกรู ในกรณีนี้ การผสมผสานระหว่างเครื่องทำความร้อนแบบถังและความร้อนเฉือนจะทำให้โพลีเมอร์มีอุณหภูมิในการประมวลผล เมื่อวัสดุหลอมเหลว ส่วนสกรูสุดท้ายที่เรียกว่าโซนสูบจ่าย จะปรับการไหลให้สม่ำเสมอ และสร้างแรงกดดันเพื่อดันสารที่หลอมละลายผ่านแม่พิมพ์ ในเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ องค์ประกอบการผสมเพิ่มเติม เช่น บล็อกการนวดหรือองค์ประกอบเกียร์อาจวางตามแนวสกรูเพื่อปรับปรุงการกระจายตัวของสารตัวเติมและสารเติมแต่ง
การออกแบบลำกล้องก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน ลำกล้องเป็นพื้นผิวบรรจุและกลึงให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่แม่นยำ โซนทำความร้อนและความเย็นติดอยู่ที่ด้านนอก และสามารถวางแผ่นเบรกเกอร์พร้อมตะแกรงไว้ระหว่างปลายสกรูและดายเพื่อกรองสิ่งปนเปื้อนและทำให้แรงดันหลอมละลายเท่ากัน ระยะห่างระหว่างชั้นสกรูและผนังถังวัดเป็นเศษส่วนของมิลลิเมตร เมื่อระยะห่างเพิ่มขึ้นจากการสึกหรอ การไหลย้อนกลับจะเพิ่มขึ้น ลดเอาต์พุต และเพิ่มอุณหภูมิหลอมละลาย
| เวที | เกิดอะไรขึ้น | การมีส่วนร่วมของสกรู/บาร์เรลที่สำคัญ |
|---|---|---|
| การให้อาหาร | เม็ดหรือผงจะเคลื่อนจากฮอปเปอร์ไปยังช่องสกรู | เที่ยวบินป้อนลึกป้องกันการลื่น; รูปทรงของคอป้อนอาหารแบบบาร์เรลทำให้มั่นใจได้ว่าการบรรจุจะสม่ำเสมอ |
| การลำเลียงและการบีบอัด | วัสดุถูกบดอัดและไล่อากาศออก | การลดความลึกของการบินจะเพิ่มแรงกดดันและความหนาแน่น |
| ละลาย | เม็ดแข็งกลายเป็นของเหลวที่มีความหนืด | แรงเฉือนจากการหมุนของสกรูและเครื่องทำความร้อนแบบบาร์เรลรวมกัน โปรไฟล์อุณหภูมิถูกควบคุมโดยโซนบาร์เรล |
| การผสม | สารเติมแต่ง สี และสารตัวเติมจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ | การผสม flights and kneading elements create repeated reorientation of the melt |
| ปั้มน้ำ | การหลอมละลายจะถูกบังคับผ่านแม่พิมพ์ด้วยอัตราคงที่ | ส่วนสูบจ่ายและรูปทรงปลายสกรูจะสร้างและรักษาแรงดันให้คงที่ |
ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของสกรู อุณหภูมิลำกล้อง และความต้านทานของดายจะเป็นตัวกำหนดปริมาณงานจริง ผู้ปฏิบัติงานส่วนใหญ่พึ่งพาไดรฟ์ที่มีแรงบิดจำกัด ไม่ใช่แค่ RPM คงที่ เนื่องจากแรงดันหลอมเหลวจะผันผวนตามความแปรผันของฟีด การออกแบบสกรูที่ดีจะช่วยลดความผันผวนดังกล่าวได้ นั่นคือเหตุผลที่ซัพพลายเออร์ เช่น เครื่องจักรสกรูไมโครเวฟ Zhoushan ลงทุนในการวัดโปรไฟล์ความยาวการไหลและอัตราส่วนแรงอัดของสกรูทุกตัวที่พวกเขาตัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการใช้งานเกี่ยวข้องกับวัสดุรีไซเคิลหรือสารประกอบที่มีปริมาณสูง
เครื่องอัดรีดมีอยู่ในรูปแบบเชิงกลหลายรูปแบบ แต่อุตสาหกรรมการอัดขึ้นรูปพลาสติกมุ่งเน้นไปที่สี่ประเภทหลัก: เครื่องอัดรีดสกรูเดี่ยว สกรูคู่ขนาน สกรูคู่ทรงกรวย และเครื่องอัดรีดสกรูดาวเคราะห์ แต่ละประเภทมีหลักการทำงานที่แตกต่างกันซึ่งทำให้เหมาะสมกับวัสดุและผลิตภัณฑ์เฉพาะ การเลือกประเภทไม่ถูกต้องอาจทำให้คุณภาพการหลอมละลายต่ำ ปริมาณผลผลิตต่ำ หรือการใช้พลังงานมากเกินไป
เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวเป็นเครื่องที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดและใช้สำหรับกระบวนการเทอร์โมพลาสติกมาตรฐาน เช่น ท่อ โปรไฟล์ แผ่น และฟิล์ม ง่ายกว่า ลดต้นทุน และบำรุงรักษาง่ายกว่า เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ทั้งแบบขนานและทรงกรวย ให้การผสมที่เข้มข้นและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผสม การผสม และการทำให้ระเหย สกรูคู่ขนานมักจะมีอัตราส่วน L/D ที่ยาวกว่าและมีความเร็วของสกรูสูงกว่า ในขณะที่สกรูคู่ทรงกรวยมีส่วนการบีบอัดที่กะทัดรัดกว่า และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับท่อและโปรไฟล์ PVC เครื่องอัดรีดสกรูดาวเคราะห์ใช้สกรูขนาดเล็กหลายตัวรอบๆ ซันสกรูส่วนกลาง ซึ่งให้พื้นที่ผิวสูงสำหรับวัสดุที่ไวต่ออุณหภูมิ
| ประเภท | การกำหนดค่าสกรู | เหมาะที่สุดสำหรับ | อัตราส่วน L/D โดยทั่วไป |
|---|---|---|---|
| สกรูเดี่ยว | สกรูตัวหนึ่งหมุนอยู่ในถัง | ท่อมาตรฐาน โปรไฟล์ แผ่น ฟิล์ม อัดเป็นก้อน | 20–35 |
| สกรูคู่ขนาน | สกรูสองตัววางเรียงกัน หมุนร่วมหรือหมุนทวน | การผสม การผสม การระเหย การอัดขึ้นรูปปฏิกิริยา | 24–48 |
| สกรูคู่ทรงกรวย | สกรูทรงกรวยสองตัวมาบรรจบกันที่แม่พิมพ์ | ท่อพีวีซี โปรไฟล์ และแผ่น; การแปรรูปผง | 18–30 |
| สกรูดาวเคราะห์ | สกรูดวงอาทิตย์ตรงกลางหนึ่งตัวโดยมีสกรูดาวเคราะห์หลายตัวอยู่รอบๆ | โพลีเมอร์ ฟิล์ม และแผ่นที่ไวต่ออุณหภูมิที่มีคุณภาพพื้นผิวสูง | 10–16 |
อัตราส่วน L/D เป็นข้อกำหนดหนึ่งที่จะบอกคุณทันทีเกี่ยวกับความสามารถในการผสมและเวลาพักเครื่อง อัตราส่วนที่สูงกว่าจะทำให้มีความยาวในการหลอมและการผสมมากขึ้น แต่ยังเพิ่มแรงบิดของสกรูที่ต้องการและจำนวนโซนทำความร้อนอีกด้วย เมื่อซัพพลายเออร์สกรูและกระบอกนำเสนอกลุ่มผลิตภัณฑ์ส่วนประกอบเครื่องอัดรีด พวกเขาจะถามเกี่ยวกับอัตราส่วน L/D เสมอ เนื่องจากจะส่งผลต่อการออกแบบการบินของสกรูและความยาวกระบอก
เพื่อแสดงให้เห็นความแตกต่าง เราได้จัดทำแผนภูมิแท่งอย่างง่ายเพื่อเปรียบเทียบอัตราส่วน L/D ทั่วไปที่เราพบในการอัดขึ้นรูปทางอุตสาหกรรม โดยพิจารณาจากเครื่องจักรที่ใช้กันทั่วไปจากผู้ผลิตและซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนทดแทน
อัตราส่วน L/D เป็นตัวเลขพื้นฐานที่พิมพ์อยู่บนเอกสารข้อมูลเครื่องอัดรีดทุกเครื่อง มันกำหนดความยาวการทำงานของกระบอกหารด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู ตัวอย่างเช่น สกรูขนาด 60 มม. ที่มีอัตราส่วน L/D 30:1 จะมีความยาวของการทำงานของลำกล้องอยู่ที่ 1800 มม. ค่านี้จะบอกคุณว่าพลาสติกใช้เวลาอยู่ในโซนร้อนนานเท่าใด และสรุปได้ว่าพลาสติกละลายและผสมกันหมดเพียงใด
โดยทั่วไปอัตราส่วน L/D ที่ยาวขึ้นจะทำให้เป็นเนื้อเดียวกันได้ดีขึ้นและการสร้างแรงดันที่สูงขึ้น แต่ยังเพิ่มภาระทางกลบนตลับลูกปืนกันรุนและระบบขับเคลื่อนอีกด้วย อัตราส่วนที่สั้นกว่าจะใช้สำหรับการใช้งานที่มีแรงเฉือนต่ำหรือเมื่อโพลีเมอร์ละลายได้ง่าย เครื่องอัดรีดแต่ละประเภทมีซอง L/D ที่เหมาะสมที่สุดของตัวเอง เครื่องสกรูคู่มักใช้อัตราส่วนที่ยาวกว่าสำหรับงานที่เกิดปฏิกิริยา ในขณะที่สกรูคู่ทรงกรวยได้รับการออกแบบให้มีการบีบอัดตามธรรมชาติ ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้กระบอกที่ยาวมาก
แผนภูมิด้านบนแสดงให้เห็นว่าเหตุใดจึงเลือกใช้เครื่องอัดรีดสกรูคู่แบบขนานสำหรับงานผสมที่มีความต้องการสูง อัตราส่วน L/D ที่สูงขึ้นทำให้ผู้ออกแบบสกรูมีพื้นที่มากขึ้นในการแทรกองค์ประกอบผสม ในขณะที่ยังคงรักษาเวลาการคงตัวที่เพียงพอสำหรับการทำลายล้าง ในทางกลับกัน เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวมักจะถูกจำกัดไว้ที่ 20–35:1 เนื่องจากหากเกินช่วงดังกล่าว สกรูจะยืดหยุ่นเกินไปสำหรับแรงบิด และฟิล์มหลอมเหลวที่ผนังถังจะร้อนเกินไป สกรูคู่ทรงกรวยตั้งอยู่ใกล้กับช่วงสกรูเดี่ยวมากขึ้น แต่ความลึกของการพุ่งที่บรรจบกันทำให้เกิดแรงอัดเพิ่มเติมซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับ PVC แบบแห้งผสม เครื่องอัดรีดแบบสกรูดาวเคราะห์มีอัตราส่วน L/D ที่สั้นที่สุด เนื่องจากสามารถสัมผัสพื้นผิวและการแลกเปลี่ยนความร้อนผ่านสกรูขนาดเล็กจำนวนมาก แทนที่จะเป็นกระบอกยาว
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าตัวเลขเหล่านี้ไม่ใช่มาตรฐานที่เข้มงวด เครื่องจักรแบบสกรูเดี่ยวบางรุ่นถูกสร้างขึ้นด้วยอัตราส่วน 40:1 สำหรับสกรูกั้นหรือการใช้งานที่ความเร็วสูง และเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่แบบขนานบางรุ่นอาจมีความยาวได้ถึง 52:1 เมื่อใช้ในการกำจัดระเหยขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม แผนภูมินี้ให้พื้นฐานที่เป็นประโยชน์แก่คุณเมื่อคุณเปรียบเทียบราคาจากผู้ผลิตอุปกรณ์ต่างๆ หากคุณเห็นอัตราส่วน L/D อยู่นอกช่วงที่คาดไว้ คุณควรถามผู้ผลิตสกรูและกระบอกว่าพวกเขารักษาอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำและการผสมที่เหมาะสมได้อย่างไรโดยไม่กระทบต่อปริมาณงาน
จากมุมมองของการบำรุงรักษา อัตราส่วน L/D ยังส่งผลต่อความง่ายในการเปลี่ยนกระบอกหรือสกรูที่สึกหรออีกด้วย ลำกล้องที่ยาวขึ้นหมายถึงโซนทำความร้อนที่มากขึ้นและต้องถอดสลักเกลียวมากขึ้น แต่ยังช่วยให้คุณเข้าถึงพื้นที่ผิวมากขึ้นสำหรับการตรวจสอบอีกด้วย สกรูคู่ทรงกรวยมักจะดึงออกจากกระบอกได้ง่ายกว่า เนื่องจากเทเปอร์จะช่วยลดแรงเสียดทานเมื่อสกรูคลายออก สกรูดาวเคราะห์ต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวังมากขึ้น เนื่องจากต้องถอดหมุดดาวเคราะห์ออกตามลำดับเฉพาะ
สกรูคู่ทรงกรวยและกระบอกในเหล็กไนไตรด์ 38CrMoAlA ชุดสกรูและกระบอกคู่ทรงกรวยนี้ทำจากเหล็กไนไตรด์ 38CrMoAlA และมีหลายขนาดให้เลือก ได้รับการออกแบบมาเพื่อหน้าที่การผสม การอบแห้ง และการแยก และสามารถปรับรูปทรงได้โดยใช้อัตราส่วนการอัด ซึ่งเหมาะกับการอภิปรายเกี่ยวกับการออกแบบและการบำรุงรักษาสกรู ดูผลิตภัณฑ์ → รูปทรงของสกรูและลำกล้องเป็นมากกว่าความลึกของการบินธรรมดาและอัตราส่วน L/D มุมของระยะพิทช์ จำนวนขั้นบันได สิ่งกีดขวางและองค์ประกอบการผสม และระยะห่างระหว่างสกรูและกระบอกปืน ล้วนมีส่วนทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ตัวอย่างเช่น สกรูกั้นจะแยกเตียงแข็งออกจากบ่อหลอมเหลว ช่วยให้หลอมละลายได้เร็วขึ้นโดยไม่ใช้ความร้อนสูงเกินไป ส่วนสับปะรดหรือส่วนผสมเกียร์จะสลายอุณหภูมิที่หลอมละลายและกระจายจุดสูงสุดของอุณหภูมิอีกครั้ง คุณสมบัติเหล่านี้ถูกตัดเข้ากับสกรูโดยตรง ดังนั้นร้านขายเครื่องจักรจึงต้องมีความสามารถด้าน CNC และความสามารถในการเจียรที่แม่นยำ
ลำกล้องต้องตรงกับขนาด ความตรง และความแข็งของสกรู ถังอัดรีดที่ทันสมัยส่วนใหญ่ทำจากเหล็กไนไตรด์ (เช่น 38CrMoAl) หรือจากชั้นบุโลหะคู่ที่ชั้นโลหะผสมสูงถูกหล่อแบบหมุนเหวี่ยงบนท่อเหล็กอ่อน ถังไนไตรด์เหมาะสำหรับโพลีเมอร์ที่ไม่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น PE และ PP ถังโลหะคู่มีความต้านทานการสึกหรอที่เหนือกว่าเมื่อแปรรูปวัสดุบรรจุ เช่น ไนลอนเสริมใยแก้ว หรือสารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนต
การเลือกใช้วัสดุสกรูก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน สกรูมาตรฐานใช้เหล็กกล้าไนไตรดิ้งที่มีความแข็งผิว 900–1100 HV การใช้งานสกรูคู่แรงบิดสูงอาจต้องใช้เหล็กกล้าเครื่องมือ เช่น 42CrMo ที่มีแผ่นขั้นบันไดชุบแข็ง สำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง สกรูสามารถเคลือบด้วยทังสเตนคาร์ไบด์หรือทำจากโลหะผสมที่เสริมด้วยเซรามิก ต้นทุนของวัสดุเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามปริมาณโลหะผสม ดังนั้นคุณควรเลือกตัวเลือกตามสูตรทางเคมีของสารประกอบ ไม่ใช่แค่น้ำหนักทั้งหมดที่เครื่องอัดรีดจะประมวลผล
การสึกหรอของสกรูและกระบอกมักเกิดจากกลไก 3 ประการร่วมกัน ได้แก่ การเสียดสีจากอนุภาคของแข็ง การกัดกร่อนจากก๊าซกรดที่ปล่อยออกมาในระหว่างการย่อยสลายโพลีเมอร์ และการแตกร้าวเมื่อยล้าที่เกิดจากการหมุนเวียนด้วยความร้อนซ้ำๆ กระบอกโลหะคู่ที่มีโลหะผสมที่มีฐานโคบอลต์-นิกเกิลสามารถทนต่อสภาวะเหล่านี้ได้หลายอย่าง แต่ขั้นเกลียวของสกรูยังคงต้องมีพื้นผิวที่แข็งเพียงพอ โปรเซสเซอร์หลายตัวเลือกสกรูที่นิ่มกว่าซึ่งเปลี่ยนได้ง่ายกว่า ขณะเดียวกันก็ทำให้กระบอกมีความทนทานมากขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนมีราคาแพงกว่า แผนภูมิด้านล่างให้ความกระจ่างถึงข้อดีข้อเสียของวัสดุโดยทั่วไป แต่การตัดสินใจขั้นสุดท้ายควรได้รับการตรวจสอบด้วยการทดสอบการสึกหรอเสมอ
การกวาดล้างเป็นปัจจัยต่อไปที่ต้องทำความเข้าใจ ในเครื่องอัดรีดแบบใหม่ ระยะห่างจากเครื่องบินถึงถังโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.1% ของเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูสำหรับเครื่องจักรขนาดเล็ก และลดลงเหลือ 0.05% สำหรับสกรูที่มีขนาดใหญ่มาก หากช่องว่างมีขนาดใหญ่เกินไป ของเหลวจะไหลย้อนกลับเหนือแผ่นขั้นบันได ส่งผลให้เอาท์พุตลดลง และสร้างวงแหวนฮอตสปอต หากมีขนาดเล็กเกินไป สกรูอาจสัมผัสกับกระบอกปืนทำให้เกิดการครูดได้ เมื่อคุณสั่งซื้อสกรูทดแทนจากซัพพลายเออร์เฉพาะทาง พวกเขาจะถามเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกปืนในปัจจุบันและระยะห่างที่คาดหวังเสมอ เพื่อที่สกรูใหม่จะถูกตัดให้พอดีกับกระบอกที่มีอยู่
โซนทำความร้อนและความเย็นของบาร์เรลโต้ตอบกับรูปทรงของสกรูเช่นกัน โดยทั่วไปถังอัดรีดจะแบ่งออกเป็น 4 ถึง 8 โซน โดยแต่ละโซนจะมีฮีตเตอร์และพัดลมระบายความร้อนของตัวเอง อุณหภูมิที่ตั้งไว้จะถูกเลือกเพื่อให้ตรงกับโปรไฟล์การหลอมเหลวที่ต้องการโดยโพลีเมอร์และการออกแบบสกรู หากสกรูมีอัตราส่วนการอัดสูง จะทำให้เกิดความร้อนเฉือนมากขึ้น ดังนั้นอาจจำเป็นต้องตั้งค่าเครื่องทำความร้อนภายนอกในบริเวณหลอมละลายให้ต่ำลง คู่บาร์เรลและสกรูที่ออกแบบมาอย่างดีช่วยให้เครื่องอัดรีดสามารถเข้าถึงอุณหภูมิหลอมเหลวเป้าหมายโดยใช้พลังงานน้อยที่สุดและไม่มีการย่อยสลายโพลีเมอร์
กระบอก Bimetallic พร้อมการเคลือบโลหะผสมด้านในที่ทนทานต่อการสึกหรอ กระบอกโลหะคู่นี้มีชั้นโลหะผสมอุณหภูมิสูง 2-3 มม. บนผนังด้านใน จึงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าถังไนไตรด์ เหมาะกับพลาสติกวิศวกรรมและโพลีเมอร์พิเศษ และเครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำช่วยลดแรงเสียดทานและการใช้พลังงาน ซึ่งสอดคล้องกับบริบทเกี่ยวกับการทำความร้อนและความเย็นของถัง ดูผลิตภัณฑ์ → การเลือกเครื่องอัดรีดสำหรับสายการผลิตใหม่ถือเป็นการตัดสินใจทางวิศวกรรมที่มีโครงสร้าง คุณเริ่มต้นด้วยผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดด้านคุณภาพ จากนั้นดำเนินการย้อนกลับเพื่อกำหนดโครงร่างของสกรู วัสดุของกระบอกสูบ กำลังขับเคลื่อน และระบบควบคุม วิธีที่มีประโยชน์ในการจัดการสิ่งนี้คือการถามคำถามสามข้อ: คุณต้องการโพลีเมอร์และเอาต์พุตชนิดใด ผลิตภัณฑ์มีความไวในการผสมและอุณหภูมิเท่าใด และเครื่องจะทำงานกี่ชั่วโมงต่อปี
คำถามแรกกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางและความเร็วของสกรู ผลผลิตเป็นกิโลกรัมต่อชั่วโมงเป็นสัดส่วนโดยประมาณกับเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูกำลังสอง แต่ก็ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัสดุและความเร็วของสกรูด้วย เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวความเร็วสูงพร้อมสกรูกั้นสามารถทำงานได้มากกว่า 1000 กก./ชม. สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ในขณะที่คอมพาวนด์แบบสกรูคู่อาจทำงานที่ RPM ต่ำกว่า แต่มีแรงบิดที่สูงกว่ามาก แรงบิดมักมีความสำคัญมากกว่า RPM เนื่องจากทำให้สกรูสามารถดันผ่านวัสดุหลอมที่มีความหนืดสูงได้โดยไม่หยุดชะงัก
คำถามที่สองกำหนดว่าคุณต้องการองค์ประกอบการผสมพิเศษหรือส่วนการทำลายล้าง ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังผสมมาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็ค คุณต้องมีบล็อกนวดและพื้นที่ป้อนปริมาตรขนาดใหญ่ หากคุณกำลังดำเนินการผสม PVC แบบแห้ง แนะนำให้ใช้เครื่องสกรูคู่ทรงกรวยที่มีรูปแบบการบีบอัดที่นุ่มนวล สำหรับฟิล์มกรองแสง คุณอาจต้องใช้สกรูที่มีแรงเฉือนต่ำมากและกระบอกปืนที่ยาวเพื่อให้แน่ใจว่าการหลอมมีความสม่ำเสมอโดยไม่สลายตัว
คำถามที่สามกำหนดช่วงเวลาในการเปลี่ยนและบำรุงรักษา เครื่องอัดรีดที่ทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันจะสึกหรอเร็วกว่าการทำงานสองกะหนึ่งครั้ง ในกรณีดังกล่าว บาร์เรลโลหะคู่และขั้นเกลียวที่ชุบแข็งมักเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผล คุณควรพิจารณาความยาวลำกล้องในแง่ของต้นทุนโซนทำความร้อนและความพร้อมของชิ้นส่วนอะไหล่ ซัพพลายเออร์ที่สะสมสกรูว่างและบาร์เรลที่เหมือนกันสามารถลดเวลาหยุดทำงานลงได้อย่างมาก
| ใบสมัคร | โพลีเมอร์ทั่วไป | ประเภทเครื่องอัดรีดที่แนะนำ | คำแนะนำบาร์เรล |
|---|---|---|---|
| ท่อและโปรไฟล์ | พีวีซี, พีอี, พีพี | สกรูคู่ทรงกรวย or single-screw | ไนไตรด์หรือไบเมทัลลิก |
| การผสมและมาสเตอร์แบทช์ | PE, PP พร้อมฟิลเลอร์ | สกรูคู่ขนาน | ไบเมทัลลิก เกรดที่มีการสึกหรอสูง |
| ฟิล์มและแผ่น | LLDPE, HDPE, PET | สกรูเดี่ยว with barrier screw | ไนไตรด์ |
| โพลีเมอร์ที่ไวต่ออุณหภูมิ | พีวีซี, ทีพีอี | สกรูดาวเคราะห์ | ไนไตรด์ with accurate cooling |
ประสบการณ์ของผู้ขายมีความสำคัญพอๆ กับข้อกำหนดส่วนประกอบ ผู้ผลิตสกรูและกระบอกที่สร้างไลน์การอัดขึ้นรูปด้วยจะเข้าใจว่าการออกแบบเชิงกลของสกรูส่งผลต่อขนาดไดรฟ์และภาระความร้อนอย่างไร พวกเขาสามารถให้คำแนะนำกับคุณได้ว่าสกรู 32:1 ดีกว่าสกรู 28:1 จริง ๆ สำหรับสูตรของคุณหรือไม่ หรือความยาวที่เพิ่มขึ้นจะทำให้เกิดการกักเก็บและการเปลี่ยนสีของโพลีเมอร์เท่านั้น นี่คือเหตุผลที่ผู้ซื้อจำนวนมากมองหาซัพพลายเออร์ที่เกี่ยวข้องกับการประกอบเครื่องอัดรีดทั้งหมด ไม่ใช่แค่ร้านขายเครื่องจักร
ให้เราพิจารณาเศรษฐศาสตร์ด้วย สกรูโลหะผสมสูงมีราคาสูงกว่าสกรูไนไตรด์มาตรฐานถึงสามเท่า แต่หากเพิ่มระยะเวลาระหว่างการหยุดบำรุงรักษาเป็นสองเท่า ระยะเวลาคืนทุนมักจะน้อยกว่าหกเดือน ในทำนองเดียวกัน ถังโลหะคู่มีราคาสูงกว่าถังไนไตรด์ประมาณ 30% แต่ก็สามารถยืดอายุถังได้ 2-5 เท่าเมื่อแปรรูปโพลีเมอร์ที่เติมแก้ว เมื่อคุณคำนวณต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ ให้รวมต้นทุนการผลิตที่สูญเสียไประหว่างการเปลี่ยนถัง ต้นทุนค่าแรงในการถอดสกรูที่ยึดออก และต้นทุนของผลิตภัณฑ์ที่ถูกปฏิเสธซึ่งเกิดจากอุณหภูมิหลอมเหลวที่ไม่สอดคล้องกัน
ส่วนนี้รวบรวมคำตอบสำหรับคำถามทั่วไปที่ผู้ควบคุมเครื่องจักร วิศวกรซ่อมบำรุง และผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อแจ้งให้เราทราบที่ Microwave Screw Machinery คำถามนี้มาจากการสอบถามจริงจากโรงงานพลาสติกทั่วโลก รวมถึงลูกค้าในสหรัฐอเมริกา เยอรมนี สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ เวียดนาม และไทย
เครื่องอัดรีดคืออะไรและทำงานอย่างไรเครื่องอัดรีดเป็นเครื่องจักรแปรรูปอย่างต่อเนื่องที่จะหลอมพลาสติกและบังคับผ่านแม่พิมพ์เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีหน้าตัดคงที่ พวกมันทำงานโดยหมุนสกรูภายในกระบอกที่ให้ความร้อน การเคลื่อนที่ของสกรูจะผลักเม็ดไปข้างหน้าผ่านโซนที่มีอุณหภูมิและความดันเพิ่มขึ้น ละลายโพลีเมอร์และผสมให้เข้ากัน วัสดุที่หลอมละลายจะเข้าสู่แม่พิมพ์ซึ่งเป็นรูปร่างของมัน หลักการเดียวกันนี้ใช้กับเครื่องจักรแบบสกรูเดี่ยวและสกรูคู่ มีเพียงการจัดเรียงสกรูและความเข้มในการผสมเท่านั้นที่แตกต่างกัน |
อะไรคือความแตกต่างระหว่างเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวและสกรูคู่?เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวมีสกรูหนึ่งตัวและอาศัยการนำความร้อนและแรงเฉือนเป็นหลักในการหลอม ง่ายกว่า ถูกกว่า และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับผลิตภัณฑ์มาตรฐาน เช่น ท่อ โปรไฟล์ และแผ่น เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่มีสกรูสองตัวที่สามารถขนานหรือทรงกรวย หมุนร่วมหรือหมุนทวนได้ สกรูคู่สร้างส่วนผสมที่เข้มข้นขึ้น ควบคุมเวลาการคงตัวได้ดีขึ้น และผลผลิตต่อหน่วยความยาวที่สูงขึ้น เป็นที่นิยมสำหรับการผสม การผสม การทำให้ระเหย และการแปรรูปพีวีซีแข็ง |
ฉันควรระบุระยะห่างจากสกรูถึงลำกล้องเท่าใดระยะห่างมาตรฐานสำหรับชุดสกรูและกระบอกใหม่มักจะอยู่ที่ 0.001 ถึง 0.002 นิ้ว หรือประมาณ 0.1% ของเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู สำหรับสกรูขนาด 50 มม. นั่นหมายถึง 0.05 มม. ถึง 0.10 มม. ตรวจสอบระยะห่างที่แน่นอนกับซัพพลายเออร์เสมอโดยพิจารณาจากวัสดุกระบอกปืนและความเร็วของสกรู การกวาดล้างที่แน่นเกินไปอาจทำให้เกิดอาการชักได้ ระยะห่างที่หลวมเกินไปจะลดเอาต์พุตและเพิ่มอุณหภูมิหลอมละลาย |
เมื่อใดที่ฉันควรใช้กระบอกไบเมทัลลิกแทนกระบอกไนไตรด์ใช้กระบอกโลหะคู่เมื่อสารประกอบโพลีเมอร์มีสารตัวเติมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ใยแก้ว แป้งโรยตัว แคลเซียมคาร์บอเนต หรือไทเทเนียมไดออกไซด์ นอกจากนี้ เลือกใช้โลหะคู่สำหรับกระบวนการที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ซึ่งสารหน่วงการติดไฟหรือวัสดุรีไซเคิลจะปล่อยก๊าซที่เป็นกรด ถัง Bimetallic มีซับในโลหะผสมหล่อแบบหมุนเหวี่ยงซึ่งทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนได้ดีกว่าเหล็กชุบแข็งที่พื้นผิวมาก ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมจะสมเหตุสมผลเมื่อสายการผลิตทำงานอย่างต่อเนื่องหรือเมื่อการเปลี่ยนถังจะทำให้ระบบหยุดทำงานเป็นเวลานาน |
ฉันควรตรวจสอบการสึกหรอของสกรูและกระบอกสูบบ่อยแค่ไหน?ตรวจสอบสกรูและกระบอกทุกปี หรือทุกๆ 2,000 ชั่วโมงการทำงาน ขึ้นอยู่กับว่ากรณีใดจะเกิดขึ้นก่อน สำหรับสารประกอบที่มีสารเติมมาก ควรลดช่วงเวลาให้เหลือ 1,000 ชั่วโมง การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกระบอกปืนและระยะ OD ของสกรูหลายๆ จุดจะบอกคุณว่าระยะห่างเพิ่มขึ้นจากข้อมูลจำเพาะเดิมเป็นสองเท่าหรือไม่ หากมี คุณควรวางแผนเปลี่ยนกระบอกหรือสกรูใหม่ กฎที่เป็นประโยชน์คือการตรวจสอบแนวโน้มของอุณหภูมิหลอมเหลว: อุณหภูมิหลอมเหลวที่เพิ่มขึ้นทีละน้อยบ่งชี้ว่าแรงเฉือนที่เพิ่มขึ้นจากระยะห่างที่มากเกินไปและการสึกหรอก่อนเวลาอันควร |
เทคโนโลยีเครื่องอัดรีดนั้นมีขอบเขตกว้างๆ และหัวข้อต่างๆ ข้างต้นเป็นเพียงการสร้างพื้นผิวของวิศวกรรมสกรูและบาร์เรลเท่านั้น หากคุณต้องการสำรวจด้านเทคนิคด้านใดด้านหนึ่งอย่างละเอียดมากขึ้น แหล่งข้อมูลต่อไปนี้จากทีมวิศวกรและคลังข่าวของบริษัทของเราให้ข้อมูลระดับเครื่องจักรที่เชื่อถือได้
เราเผยแพร่บทความทางเทคนิคเกี่ยวกับการสึกหรอของสกรู การตกแต่งผิวถัง และการทดสอบการทำงานของสายการอัดรีดเป็นประจำ คู่มือเหล่านี้เขียนขึ้นสำหรับทั้ง OEM และผู้ซื้อสินค้าทดแทน โดยเน้นที่รายละเอียดที่สามารถทำซ้ำได้และคำแนะนำที่ได้รับการทดสอบภาคสนาม หากคุณกำลังเปรียบเทียบข้อเสนอจากซัพพลายเออร์สกรูและบาร์เรลหลายราย เนื้อหาของเราจะช่วยให้คุณถามคำถามที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับความแข็ง การรักษาความร้อน และความทนทานต่อการผลิต