อะไรเป็นสาเหตุให้เกิดการแข็งตัวของพลาสติกที่ไม่ดีในกระบอกสกรูเดี่ยวในระหว่างการอัดขึ้นรูปด้วยความเร็วสูง

สาเหตุและวิธีแก้ปัญหาการทำให้เป็นพลาสติกไม่ดีในการอัดขึ้นรูปด้วยความเร็วสูง

การทำให้เป็นพลาสติกที่ไม่ดีในระหว่างการอัดรีดด้วยความเร็วสูงมีสาเหตุหลักมาจากการให้ความร้อนด้วยแรงเฉือนที่ไม่เพียงพอ การออกแบบสกรูที่ไม่เหมาะสม หรืออุณหภูมิกระบอกปืนไม่เพียงพอ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ผู้ปฏิบัติงานควรเพิ่มความเร็วของสกรูทีละน้อยเพื่อให้แน่ใจว่ามีแรงเฉือนเพียงพอ ตรวจสอบการทำงานขององค์ประกอบความร้อนทั่วทั้งโซนบาร์เรล และปรับรูปทรงของสกรูให้เหมาะสมสำหรับโพลีเมอร์เฉพาะที่กำลังดำเนินการ

ที่ความเร็วสูง วัสดุอาจไม่ได้รับเวลาคงตัวที่เพียงพอสำหรับการหลอมเหลวโดยสมบูรณ์ ควรเพิ่มความเร็วของสกรูทีละน้อยแทนที่จะกะทันหันเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุพลาสติกได้รับแรงเฉือนที่เพียงพอโดยไม่ก่อให้เกิดความร้อนมากเกินไปจนอาจทำให้สกรูเสียหายได้

ปัจจัยสนับสนุนที่สำคัญ

• ความเร็วสกรูต่ำ: การหมุนที่ไม่เพียงพอไม่สามารถสร้างแรงเฉือนและความร้อนที่เพียงพอสำหรับการหลอมเหลวโดยสมบูรณ์
• การให้ความร้อนไม่เพียงพอ: อุณหภูมิของบาร์เรลที่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโพลีเมอร์จะช่วยป้องกันการเกิดพลาสติกที่เหมาะสม
• การออกแบบสกรูผิด: รูปทรงของสกรูที่เข้ากันไม่ได้สำหรับวัสดุพลาสติกเฉพาะส่งผลให้การผสมไม่มีประสิทธิภาพ

กลยุทธ์การแก้ปัญหา

เมื่อต้องจัดการกับการทำให้เป็นพลาสติกไม่ดี ขั้นแรกให้ตรวจสอบองค์ประกอบความร้อนในถังเพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้อย่างถูกต้อง เปลี่ยนองค์ประกอบความร้อนที่ผิดปกติหรือปรับการตั้งค่าอุณหภูมิตามความจำเป็น สำหรับปัญหาที่เกิดขึ้นถาวร โปรดปรึกษาวิศวกรมืออาชีพเพื่อเลือกการออกแบบสกรูที่เหมาะสม เนื่องจากพลาสติกที่แตกต่างกันต้องใช้รูปทรงของสกรูที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้พลาสติกที่เหมาะสมที่สุด

สาเหตุที่แท้จริงของความผันผวนของการอัดขึ้นรูป

ความผันผวนของการอัดขึ้นรูปในเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวมักเกิดจากการป้อนที่ไม่สอดคล้องกัน การสึกหรอของสกรู ความแปรผันของอุณหภูมิ หรือการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุ ความแปรผันเหล่านี้แสดงให้เห็นความไม่เสถียรของเอาท์พุต การแกว่งของแรงดัน และความไม่สม่ำเสมอของมิติในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ความไม่สอดคล้องกันของการให้อาหารเป็นสาเหตุของความผันผวนที่พบบ่อยที่สุด การเชื่อมวัสดุในฮอปเปอร์ การไหลของเม็ดไม่สม่ำเสมอ หรือการปนเปื้อนสามารถขัดขวางการทำงานของสถานะคงตัวได้ การติดตั้งชิ้นส่วนดูดซับแม่เหล็กหรือชั้นวางแม่เหล็กที่จุดป้อนจะป้องกันไม่ให้เหล็กเจือปนเข้าไปในถัง ซึ่งอาจทำให้เกิดการอุดตันและการไหลหยุดชะงัก

ปัจจัยทางกลและความร้อน

การสึกหรอของสกรูและกระบอกปืนส่งผลให้เอาต์พุตไม่มีเสถียรภาพอย่างมาก เมื่อระยะห่างระหว่างแผ่นขั้นบันไดของสกรูและผนังถังเพิ่มขึ้น การไหลย้อนกลับจะเกิดขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการสูบลดลง การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของการบินของสกรูและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของรูกระบอกสูบเป็นประจำหลายจุดจะช่วยตรวจจับการเติบโตของระยะหลบก่อนที่เอาท์พุตจะลดลง

การควบคุมอุณหภูมิที่ไม่สอดคล้องกันทั่วทั้งโซนถังทำให้เกิดความผันแปรของความหนืดในของเหลวที่หลอมละลาย ส่งผลให้เกิดความผันผวนของแรงดัน ตรวจสอบโซนอุณหภูมิทั้งหมดเพื่อความสม่ำเสมอ และตรวจสอบแถบเครื่องทำความร้อนว่ามีการสัมผัสที่เหมาะสมและพอดี เพื่อรักษาสภาวะการอัดขึ้นรูปที่มั่นคง

กลไกการกำจัดก๊าซและการทำลายล้าง

เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวสามารถกำจัดก๊าซและการทำให้ระเหยได้ผ่านช่องระบายอากาศที่อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม ซึ่งสร้างสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันต่ำสำหรับการกำจัดสารระเหย เครื่องอัดรีดจะขจัดสิ่งเจือปนที่เป็นก๊าซ ตัวทำละลายที่ตกค้าง และโมโนเมอร์ที่ไม่ทำปฏิกิริยาขณะลำเลียง หลอมเหลว และทำให้โพลีเมอร์เป็นเนื้อเดียวกัน

กระบวนการสลายระเหยขึ้นอยู่กับการสร้างไล่ระดับความดันที่นำสารระเหยไปสู่การคายประจุโดยไม่มีการควบแน่นซ้ำ ช่องระบายอากาศด้านข้างที่มีแรงดันลดลงทำให้เกิดพื้นที่ปล่อยไอระเหยที่มองเห็นได้กว้าง โดยนำช่องต่างๆ ออก และลดระยะเวลาการพักตัวให้สั้นลง ในขณะเดียวกันก็ลดการสัมผัสกับความร้อนของโพลีเมอร์สะสม

ระบบการทำลายล้างขั้นสูง

เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวสมัยใหม่ เช่น ระบบ MRS (Multi Rotation Section) ใช้สกรูเดี่ยวหลายตัวภายในส่วนดรัม ช่วยเพิ่มการสัมผัสพื้นที่ผิวสำหรับการกำจัดสารระเหยได้อย่างมาก การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถแปรรูปโพลีเอสเตอร์หลังการบริโภคให้เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคุณภาพสูงได้โดยตรง โดยไม่ต้องทำให้แห้งก่อน โดยใช้ระบบสุญญากาศวงแหวนน้ำแบบธรรมดา

ความเร็วของสกรูควบคุมประสิทธิภาพการทำลายล้างโดยการปรับเวลาการคงตัวของแกน ความเร็วของสกรูที่สูงขึ้นสามารถเพิ่มปริมาณงานได้ แต่อาจลดระยะเวลาการคงตัวที่ระเหยได้ และขัดขวางการสกัดก๊าซอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น การปรับความเร็วของสกรูแบบบูรณาการควบคู่ไปกับอุณหภูมิการป้อน สุญญากาศในการระบายอากาศ และการเติมช่องจะต้องเกิดขึ้นเพื่อรักษาสมดุลของการระเหยให้เหมาะสมที่สุด

การกำหนดค่าระบบควบคุมอุณหภูมิ

ระบบควบคุมอุณหภูมิเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวประกอบด้วยโซนทำความร้อนและความเย็นหลายโซนตามแนวกระบอกสูบ โดยแต่ละโซนมีแถบทำความร้อน เทอร์โมคัปเปิล และวงจรทำความเย็นเพื่อรักษาโปรไฟล์ความร้อนที่แม่นยำ ระบบสมัยใหม่ใช้ตัวควบคุม PID พร้อมการตรวจสอบแบบเรียลไทม์เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิหลอมเหลวสม่ำเสมอตลอดกระบวนการอัดขึ้นรูป

มาตรฐานการกำหนดค่าโซน

เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวทั่วไปที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) อยู่ที่ 21:1 ประกอบด้วยอุณหภูมิ 3 บาร์เรลและโซนทำความร้อน-ความเย็น โดยปกติแล้วสกรูขนาด 2.5 เส้นผ่านศูนย์กลางแรกจะอยู่ภายในกล่องป้อนอาหารที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ เพื่อป้องกันการหลอมละลายก่อนเวลาอันควรและการเชื่อมประสานของวัสดุ

การกำหนดค่าโซนมาตรฐานเป็นไปตามรูปแบบนี้:

• โซนฟีด: ระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อรักษาอุณหภูมิ 40-80°C ป้องกันการหลอมละลายก่อนเวลาอันควร
• โซนการบีบอัด: ทำความร้อนได้ถึง 180-220°C ขึ้นอยู่กับชนิดของโพลีเมอร์
• โซนวัดแสง: คงไว้ที่อุณหภูมิ 200-240°C เพื่อลักษณะการไหลที่เหมาะสมที่สุด

การดำเนินการระบบทำความเย็น

ระบบทำความเย็นป้องกันการสลายตัวของวัสดุโดยการรักษาอุณหภูมิที่ต้องการในระหว่างการอัดขึ้นรูป ผนังด้านในของท่อน้ำหล่อเย็นที่ติดอยู่กับเครื่องอัดรีดมีแนวโน้มที่จะเกิดตะกรัน ในขณะที่พื้นผิวด้านนอกไวต่อการกัดกร่อน มาตรการขจัดตะกรันและป้องกันการกัดกร่อนเป็นประจำเป็นข้อกำหนดในการบำรุงรักษาที่จำเป็น

ระบบควบคุมอุณหภูมิขั้นสูงประกอบด้วยเทอร์โมคัปเปิลและตัวควบคุม PID ที่ช่วยรักษาความร้อนที่แม่นยำ การใช้น้ำกลั่นในถังทำความเย็นจะช่วยป้องกันการเกิดตะกรันและรักษาประสิทธิภาพการทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพ

การป้องกันการสึกหรอของสกรูและบาร์เรล

สามารถป้องกันการสึกหรอระหว่างสกรูและกระบอกได้โดยการเลือกวัสดุที่เหมาะสม สภาพการทำงานที่เหมาะสม และการบำรุงรักษาการหล่อลื่นอย่างสม่ำเสมอ โดยทั่วไปสกรูชุบฮาร์ดโครมจะมีอายุการใช้งานยาวนาน 8,000 ถึง 15,000 ชั่วโมงการทำงาน ก่อนที่จะต้องเปลี่ยนหรือตกแต่งใหม่

กลยุทธ์การเลือกใช้วัสดุ

เหล็กไนไตรด์ทำหน้าที่เป็นวัสดุถังที่ต้องการเนื่องจากสร้างพื้นผิวแข็งที่ทนทานต่อการกัดกร่อน สำหรับการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูง บาร์เรลไบเมทัลลิกที่มีการเคลือบต้านทานการสึกหรอเพิ่มเติมจึงเป็นสิ่งจำเป็น การเคลือบทังสเตนคาร์ไบด์บนกระบอกสกรูให้อายุการใช้งานและความทนทานสูงสุดสำหรับการแปรรูปวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและกัดกร่อน

สำหรับสกรูที่ใช้แปรรูปวัสดุพลาสติกที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ให้เลือกวัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน เหล็กชุบแข็งหรือสกรูเคลือบพิเศษให้ความทนทานต่อการสึกหรอได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนมาตรฐาน

พารามิเตอร์การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ

ระยะห่างระหว่างชั้นที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการลำเลียงวัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ และเพื่อป้องกันการสึกหรอมากเกินไป ระยะห่างที่น้อยเกินไปจะทำให้วัสดุลากและสึกหรอเร็วขึ้น ในขณะที่ระยะห่างที่มากเกินไปจะทำให้วัสดุเลื่อนหลุดและลดประสิทธิภาพในการผสม พื้นผิวลำกล้องควรเรียบและไม่มีข้อบกพร่องเพื่อลดการเสียดสี

สภาพการทำงานส่งผลกระทบอย่างมากต่ออัตราการสึกหรอ หลีกเลี่ยงการใช้งานเครื่องอัดรีดที่ความเร็วและแรงกดดันของสกรูสูงเกินไป เนื่องจากสิ่งเหล่านี้จะเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างสกรูและกระบอก ให้ค้นหาพารามิเตอร์การทำงานที่เหมาะสมที่สุดเพื่อสร้างความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการผลิตและอายุการใช้งานของสกรู

การแก้ไขปัญหาการยึดสกรู-น็อต

การยึดน็อตสกรูได้รับการแก้ไขโดยการหล่อลื่นที่เหมาะสม การจัดการแรงบิด การใช้สารประกอบป้องกันการยึดติด และการตรวจสอบความเข้ากันได้ของวัสดุ ปัญหานี้มักเกิดขึ้นเนื่องจากการครูดระหว่างส่วนประกอบที่เป็นเกลียวภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันสูง

ขั้นตอนการแก้ไขทันที

เมื่อเกิดการยึดติด ขั้นแรกให้ทาน้ำมันที่เจาะเข้าไปและปล่อยให้สารหล่อลื่นซึมผ่านเกลียวได้นานพอสมควร การทำความร้อนส่วนประกอบภายนอก (น็อต) อย่างอ่อนโยนในขณะที่ระบายความร้อนส่วนประกอบภายใน (สกรู) สามารถสร้างการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันซึ่งทำให้การเชื่อมต่อคลายตัว หลีกเลี่ยงแรงมากเกินไปที่อาจทำให้ด้ายเสียหายหรือทำให้ตัวยึดหักได้

โปรโตคอลการป้องกัน

ป้องกันการยึดเกาะโดยการใช้สารป้องกันการยึดติดที่อุณหภูมิสูงกับการเชื่อมต่อแบบเกลียวทั้งหมดก่อนการประกอบ ใช้สารหล่อลื่นที่ออกแบบมาสำหรับสภาวะอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง และให้แน่ใจว่ามีการตรวจสอบและปรับระบบหล่อลื่นเป็นประจำ

ในระหว่างการบำรุงรักษา ให้ตรวจสอบการล็อคของตัวยึดทั้งหมด รวมถึงสกรูแหวนทำความร้อน แผงขั้วต่อ และส่วนประกอบแผงป้องกันภายนอก เปลี่ยนปะเก็นซีลทันทีที่จุดรั่วเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกักเก็บสารหล่อลื่นอย่างเหมาะสมและป้องกันการปนเปื้อน

ข้อกำหนดการบำรุงรักษาและบำรุงรักษาตามปกติ

การบำรุงรักษาเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวเป็นประจำประกอบด้วยการทำความสะอาดรายวัน การตรวจสอบการหล่อลื่น การตรวจสอบตัวยึด และการตรวจสอบอุณหภูมิ ความดัน และพารามิเตอร์การสั่นสะเทือนอย่างเป็นระบบ

โปรโตคอลการบำรุงรักษารายวัน

การบำรุงรักษารายวันควรดำเนินการโดยผู้ปฏิบัติงานเครื่องอัดรีดในระหว่างการสตาร์ทและปิดเครื่อง โดยทั่วไปจะไม่กินเวลาในการทำงานของอุปกรณ์ งานหลัก ได้แก่ [^45^]:

• ทำความสะอาดเครื่องอย่างทั่วถึงหลังจากดำเนินการผลิตแต่ละครั้ง
• หล่อลื่นชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวทั้งหมดตามข้อกำหนดของผู้ผลิต
• ขันชิ้นส่วนเกลียวที่หลวมให้แน่น และตรวจสอบความสมบูรณ์ของตัวยึด
• ตรวจสอบการรั่วไหลของวัสดุที่ข้อต่อ โดยเฉพาะที่ส่วนเชื่อมต่อกระปุกเกียร์
• ตรวจสอบการมีอยู่ของกรอบแม่เหล็กและความสะอาดในฮอปเปอร์
• ตรวจสอบการไหลของน้ำหล่อเย็นและอุณหภูมิ

ช่วงเวลาการบำรุงรักษาตามกำหนดการ

โดยทั่วไปแล้ว การบำรุงรักษาตามปกติจะดำเนินการหลังจากที่เครื่องอัดรีดทำงานอย่างต่อเนื่องมาเป็นเวลานาน 2,500-5,000 ชม . เครื่องจักรจำเป็นต้องถอดชิ้นส่วนเพื่อตรวจสอบ วัด และระบุการสึกหรอของชิ้นส่วนหลัก โดยเปลี่ยนส่วนประกอบที่ถึงขีดจำกัดการสึกหรอที่ระบุ

สำหรับเครื่องใหม่ น้ำมันเกียร์ มักจะเปลี่ยนทุกครั้ง 3 เดือน แล้วทุก ๆ 6 เดือนถึง 1 ปี หลังจากนั้น ควรทำความสะอาดตัวกรองน้ำมันและท่อดูดทุกเดือน ตัวลดต้องใช้น้ำมันหล่อลื่นที่ระบุไว้ในคู่มือเครื่องจักร โดยเติมตามระดับน้ำมันที่ระบุ หากน้อยเกินไปจะทำให้การหล่อลื่นไม่ดีและอายุการใช้งานของชิ้นส่วนลดลง ในขณะที่มากเกินไปจะทำให้เกิดความร้อนมากเกินไปและอาจเกิดการล้มเหลวในการหล่อลื่น

เกณฑ์การเปลี่ยนและซ่อมแซมถัง

ก กระบอกสกรูเดี่ยว ต้องมีการเปลี่ยนหรือซ่อมแซมเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเพิ่มขึ้นเกิน 0.5-1.0% ของข้อกำหนดดั้งเดิม ความแข็งของพื้นผิวลดลงต่ำกว่า 58 HRC หรือการให้คะแนน/การเซาะร่องที่มองเห็นได้เกินความลึก 0.5 มม.

เกณฑ์การวัดและประเมินผล

การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสกรูและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกระบอกสูบเป็นประจำทุกปีเป็นสิ่งจำเป็นในการติดตามความก้าวหน้าของการสึกหรอ วัดหลายจุดตลอดความยาวแกนเพื่อระบุรูปแบบการสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมอ เมื่อระยะห่างระหว่างแผ่นปิดสกรูและผนังถังเกินข้อกำหนดของผู้ผลิตมากกว่า 50% แนะนำให้เปลี่ยนหรือซ่อมแซม

ตัวเลือกการซ่อมแซมและเกณฑ์

การซ่อมแซมการเคลือบพื้นผิวโดยใช้โลหะหรือโลหะผสมที่ทนต่อการสึกหรอสามารถคืนกระบอกและปรับปรุงความแข็งและความทนทานได้ การอบชุบด้วยความร้อนที่พื้นผิว เช่น ไนไตรดิ้งหรือคาร์บอไนไตรดิ้ง จะเพิ่มความแข็งของพื้นผิวและความต้านทานการเสียดสี สำหรับถังที่มีการเปลี่ยนแปลงขนาดอย่างมาก การซ่อมแซมการเจียรที่แม่นยำสามารถคืนรูปทรงดั้งเดิมได้

สำหรับถังโลหะคู่ สามารถเปลี่ยนซับในที่ทนทานต่อการสึกหรอได้โดยไม่ต้องทิ้งตัวเรือนถังทั้งหมด ซึ่งช่วยลดต้นทุนได้ 40-60% เมื่อเทียบกับการเปลี่ยนแบบสมบูรณ์ ในกรณีที่เกิดความเสียหายรุนแรงหรือไม่สามารถรักษาให้หายได้ การเปลี่ยนทั้งกระบอกจะกลายเป็นวิธีแก้ปัญหาที่น่าเชื่อถือที่สุด

เมทริกซ์การตัดสินใจ

1. การซ่อมแซม: การสึกหรอเฉพาะที่น้อยกว่า 30% ของพื้นที่ผิว เส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นต่ำกว่า 0.3%
2. ซับใน: ถัง Bimetallic ที่มีซับในสึกหรอ แต่มีโครงสร้างตัวเครื่องที่แข็งแรง
3. การทดแทน: เส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นเกิน 0.5% มีความแข็งต่ำกว่า 58 HRC หรือมีความเสียหายทางโครงสร้าง

เมื่อเครื่องอัดรีดต้องปิดเครื่องเป็นเวลานาน ให้ทาจาระบีป้องกันสนิมบนพื้นผิวการทำงานของสกรู ดาย และส่วนหัว ควรแขวนหรือวางสกรูขนาดเล็กไว้ในกล่องไม้พิเศษ โดยปรับระดับด้วยบล็อกไม้เพื่อป้องกันการเสียรูปหรือความเสียหาย