เครื่องอัดรีดพลาสติกเป็นอุปกรณ์หลักของอุปกรณ์ในอุตสาหกรรมการแปรรูปพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์เช่นท่อโปรไฟล์ฟิล์มและสายไฟและสายเคเบิล กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนรวมถึงการเตรียมวัตถุดิบการทำความร้อนและการหลอมละลายการพลาสติกและการอัดรีดการขึ้นรูปและการระบายความร้อนและการประมวลผลโพสต์ - แต่ละขั้นตอนมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย บทความนี้อธิบายการไหลของกระบวนการมาตรฐานและจุดสำคัญทางเทคนิคของเครื่องอัดรีดพลาสติกอย่างเป็นระบบ
1. การเตรียมวัตถุดิบและการปรับสภาพ
ขั้นตอนแรกในกระบวนการอัดรีดพลาสติกคือการตรวจคัดกรองและการปรับสภาพวัตถุดิบ วัตถุดิบอาจเป็นเรซินเดี่ยว (เช่นโพลีเอทิลีน (PE) หรือโพลีโพรพีลีน (PP)) หรือสูตรคอมโพสิตของวัสดุหลายชนิด (เช่นที่มีฟิลเลอร์แคลเซียมคาร์บอเนตหรือ masterbatches) วัตถุดิบต้องเป็นไปตามข้อกำหนดดังต่อไปนี้:
ความบริสุทธิ์: หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนด้วยสิ่งสกปรก (เช่นอนุภาคโลหะและเศษกระดาษ) ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายหรือข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์
ความแห้งกร้าน: วัสดุที่ใช้ความร้อน (เช่นไนลอน PA และโพลีคาร์บอเนตพีซี) ควรแห้งในเครื่องเป่าที่ 80–120 องศาเป็นเวลาหลายชั่วโมงเพื่อป้องกันฟองอากาศในระหว่างการอัดขึ้นรูป
การผสมความสม่ำเสมอ: หากสูตรมีสารเติมแต่งพรีมิกซ์ masterbatch หรือสารเติมแต่งอื่น ๆ ในเครื่องผสมความเร็วสูง - เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายตัวที่สม่ำเสมอ
ii. ขั้นตอนการให้อาหารและการถ่ายทอด
วัตถุดิบที่ผ่านการปรับสภาพเข้าสู่ถังเครื่องอัดรีดผ่านถัง เครื่องอัดรีดที่ทันสมัยมักจะติดตั้งตัวป้อนที่ถูกบังคับหรือตัวป้อนสั่นเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการป้อนอย่างต่อเนื่องและเสถียร ข้อควรพิจารณาที่สำคัญในระหว่างขั้นตอนนี้รวมถึง:
การจับคู่อัตราการป้อน: สิ่งนี้จะต้องประสานงานกับความเร็วของสกรูและความสามารถในการหลอมละลายเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของวัสดุหรือไม่ทำงานในถัง
anti - การออกแบบการเชื่อมโยง: ผนังด้านในของกระโดดมักจะเรียวหรือติดตั้งด้วยการกวนเพื่อป้องกันการเชื่อมและการอุดตันเนื่องจากความลื่นไหลไม่ดี
iii. การให้ความร้อนการละลายและการทำให้เป็นพลาสติก
หลังจากวัตถุดิบเข้าสู่ถังพวกเขาจะค่อยๆละลายและพลาสติกโดยการกระทำรวมของการหมุนของสกรูและความร้อนภายนอก กระบวนการนี้แบ่งออกเป็นสามโซนการทำงาน:
ส่วนการลำเลียง (ส่วนการให้อาหาร): สกรูหมุนด้วยความเร็วต่ำผลักวัสดุไปข้างหน้า อุณหภูมิบาร์เรลต่ำ (โดยทั่วไปคือ 80–120 องศา) เพื่อป้องกันการหลอมก่อนวัยอันควร
ส่วนการบีบอัด (ส่วนการหลอมละลาย): อุณหภูมิบาร์เรลจะค่อยๆเพิ่มขึ้นเหนือจุดหลอมเหลวของพลาสติก (เช่นประมาณ 160–180 องศาสำหรับ PE) ความลึกของร่องสกรูลดลงเพิ่มแรงเฉือนและเปลี่ยนอนุภาคของแข็งให้กลายเป็นละลายความหนืด
ส่วนการวัดแสง (ส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกัน): อุณหภูมิคงที่ (เหนือจุดหลอมเหลวเล็กน้อย) และสกรูทำงานด้วยความเร็วสูงเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันละลายและองค์ประกอบที่สม่ำเสมอ
พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญ: การไล่ระดับอุณหภูมิของบาร์เรล, ความเร็วของสกรู (โดยทั่วไปคือ 50–300 รอบต่อนาที) และความดันละลาย (5–20 MPa) จะต้องปรับตามคุณสมบัติของวัสดุ ตัวอย่างเช่นการประมวลผล PVC ต้องการอุณหภูมิที่ต่ำกว่า (150–180 องศา) เพื่อหลีกเลี่ยงการสลายตัวทางความร้อน
iv. การอัดรีดและการขึ้นรูป
การละลายพลาสติกจะถูกอัดผ่านหัวตายเพื่อสร้างรูปทรงกากบาทที่ต้องการ - รูปร่างส่วน (เช่นหลอดกลมหรือโปรไฟล์สี่เหลี่ยม) การออกแบบตายส่งผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์และต้องเป็นไปตามข้อกำหนดดังต่อไปนี้:
ความสมดุลของช่องสัญญาณการไหล: สร้างความมั่นใจในความดันที่สม่ำเสมอในทุกทิศทางทั่วทั้งการหลอมละลายเพื่อหลีกเลี่ยงการเติมเต็มหรือแรงดันมากเกินไป
การควบคุมอุณหภูมิ: อุณหภูมิตายมักจะต่ำกว่าอุณหภูมิบาร์เรลเล็กน้อยเพื่อชดเชยการกระจายความร้อนและรักษาความไหล
V. การระบายความร้อนและการวาดภาพ
การละลายที่อัดแน่นจะต้องเย็นลงอย่างรวดเร็วและเกิดขึ้น วิธีการทั่วไป ได้แก่ :
การระบายความร้อนด้วยน้ำ: สิ่งนี้เกิดจากการแช่ในถังเก็บน้ำหรือระบบสเปรย์ (เช่นในสายการผลิตท่อ) ต้องปรับอุณหภูมิของน้ำในการระบายความร้อนตามวัสดุ (โดยปกติ 15–40 องศา)
การระบายความร้อนของอากาศ: เหมาะสำหรับฟิล์มบางหรือบาง ๆ - ผลิตภัณฑ์ที่มีผนังโดยใช้พัดลมหรือม้วนเย็นเพื่อลดอุณหภูมิ
ในขณะเดียวกันเครื่องวาดรูปดึงผลิตภัณฑ์ด้วยความเร็วคงที่เพื่อให้แน่ใจว่ามีความเสถียรของมิติ อัตราส่วนของความเร็วในการวาดภาพต่อความเร็วการอัดรีด (อัตราส่วนการจับ) กำหนดความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์และคุณสมบัติทางกายภาพ
VI. การตัดและโพสต์ - การประมวลผล
หลังจากทำความเย็นผลิตภัณฑ์จะถูกตัดเป็นส่วน (เช่นหลอด 6 เมตร) หรือแผลลงในม้วน (เช่นภาพยนตร์สายไฟและสายเคเบิล) โดยใช้เครื่องตัดออนไลน์ ผลิตภัณฑ์บางอย่างต้องการการประมวลผลเพิ่มเติมเช่น:
การรักษาพื้นผิว: การรักษาด้วยเปลวไฟหรือการรักษาโคโรนาเพื่อเพิ่มการยึดเกาะของการพิมพ์
การตรวจสอบคุณภาพ: การตรวจสอบความหนาของผนังที่สม่ำเสมอโดยใช้มาตรวัดความหนาของอินฟราเรดหรือการตรวจสอบด้วยภาพสำหรับข้อบกพร่องของพื้นผิว
กระบวนการอัดรีดพลาสติกรวมความเชี่ยวชาญด้านสหสาขาวิชาชีพ (วิทยาศาสตร์วัสดุพอลิเมอร์วิศวกรรมเครื่องกลและอุณหพลศาสตร์) การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์ในแต่ละขั้นตอน (เช่นโปรไฟล์อุณหภูมิและการกำหนดค่าสกรู) สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีนัยสำคัญ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการผลิตอัจฉริยะอุปกรณ์การอัดรีดแบบทันสมัยได้รวมการตรวจสอบเวลาจริง - และระบบตอบรับอัตโนมัติขับเคลื่อนอุตสาหกรรมการประมวลผลพลาสติกไปสู่ความแม่นยำสูง - กระบวนการที่เป็นมิตรและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
