ENGمرکب‌کننده‌ای که یک خط 40 میلی‌متری دو پیچه را اجرا می‌کند، به ندرت پس از انتقال همان فرمول TPE به یک دستگاه 75 میلی‌متری، دو بار یک پلت مشابه را دریافت می‌کند. سختی Shore A دو یا سه نقطه رانده می شود، روغن به سطح گلوله مهاجرت می کند و رشته به نوار نقاله می چسبد. قطر پیچ به ندرت علت واقعی است. آنچه معمولاً تغییر می کند چگالی گشتاور، ظرفیت تغذیه مایع و مسیر خنک کننده بین قالب و گندله ساز است.
در اینجا پاسخ کوتاه است: ابتدا چگالی گشتاور را ثابت کنید، سپس معماری تغذیه، سپس مسیر گندله سازی را ثابت کنید. در ترکیب TPE، این سه تصمیم بسیار قوی‌تر از PVC سفت و سخت یا پلی‌پروپیلن پر نشده برهم‌کنش می‌کنند، زیرا مذاب نرم است، فرمول‌بندی اغلب حاوی 30 تا 50 درصد وزنی روغن است، و پلیمر یا به آرامی دارای اتصالات عرضی است یا اصلاً به هم متصل نمی‌شود.
بخش‌های زیر به ترتیب هر تصمیم را با تلورانس‌ها، محدودیت‌ها و معاوضه‌های فروشگاهی بررسی می‌کنند که در واقع تعیین می‌کنند که آیا یک خط نرخ را نگه می‌دارد یا خیر.
چه چیزی ترکیب TPE را از ترکیب پلاستیک سخت متفاوت می کند
TPE یک خانواده است، نه یک پلیمر. گریدهای کوپلیمر بلوک استایرنیک ساخته شده بر روی SEBS یا SEPS، TPV ولکانیزه پویا، ترکیبات الفین ترموپلاستیک و TPU همگی از یک خط ترکیب عبور می کنند و هر کدام چیزی متفاوت از بشکه می پرسند.
یک گرید مبتنی بر SEBS معمولاً 100 تا 200 phr روغن فرآیند پارافینیک را حمل می کند. این روغن باید بدون از بین بردن بلوک های انتهایی پلی استایرن که به مواد استحکام می بخشد، به داخل بلوک میانی لاستیکی فشار داده شود. یک TPV حاوی یک فاز لاستیکی است که باید به اندازه کافی سخت بریده شود تا به طور یکنواخت پراکنده شود اما نه آنقدر سخت که تخریب شود. یک TPU به رطوبت حساس است و آب باقیمانده در خوراک باعث ایجاد حباب، عیوب سطحی و کاهش قابل اندازه‌گیری خواص مکانیکی می‌شود.
| خانواده TPE | کار ترکیبی اصلی | تقاضای تغذیه | مسیر معمولی گندله سازی |
|---|---|---|---|
| SEBS / SEPS، روغن تمدید شد | روغن را بدون شکستن بلوک های سخت در فاز لاستیکی توزیع کنید | تزریق مایع پایین دست به اضافه خوراک پلیمری وزنی | برش حلقه آب داغ یا برش زیر آب |
| TPV (PP / EPDM) | ولکانیزاسیون دینامیکی تحت برش کنترل شده و زمان ماند | دوز درمانی و روغن دقیق | گندله سازی زیر آب |
| ترکیبات TPO | پرکننده و رنگدانه را به طور یکنواخت پخش کنید | تغذیه جانبی برای تالک یا کربنات کلسیم | حلقه یا حلقه آب |
| TPU | رطوبت را کنترل کنید و تاریخچه حرارتی را محدود کنید | خوراک خشک شده، انتقال مهر و موم شده | گندله سازی زیر آب |
موضوع رایج این است که اکثر فرمول‌های TPE حداقل دو جریان دارند که ترکیب پلاستیک سفت و سخت این جریان را ندارد: یک مایع و یک پودر با چگالی کم. وارد کردن این دو جریان به مذاب با سرعت کنترل شده، بزرگترین عامل تعیین کننده برای اینکه آیا خط به طور پیوسته برای یک جابجایی کامل اجرا می شود یا خیر است. همان منطق بر فرآیندهای اکستروژن واکنش حاکم است، جایی که پلیمر به جای ذوب شدن در بشکه ساخته می شود، همانطور که در کار توضیح داده شد. خطوط اکستروژن واکنش TPU .
تراکم گشتاور اولین مشخصاتی است که باید اصلاح شود
گشتاور خاص مفیدترین عدد واحد برای مقایسه ماشین‌های دو پیچ دوار است. این به عنوان گشتاور در هر شفت تقسیم بر مکعب فاصله خط مرکزی محاسبه می شود و بر حسب Nm/cm³ بیان می شود. یک ماشین مرکب معمولی در حدود 9 نیوتن متر بر سانتی متر مکعب است. طرح های گشتاور بالا به 11 تا 13.5 نیوتن متر بر سانتی متر مکعب می رسد، و Kunwei بیان می کند که دستگاه ترکیب گرا آن به 14 نیوتن متر بر سانتی متر مکعب می رسد.
شکل 1: کلاس‌های گشتاور پرکاربرد برای ماشین‌های ترکیب‌کننده دو مارپیچ دوار، با رقم 14 نیوتن متر بر سانتی‌متر که توسط Kunwei برای سری ترکیبی آن بیان شده است.
چگالی گشتاور مستقیماً به حجم آزاد و سرعت پیچ قابل استفاده تبدیل می شود. جذب 150 phr روغن به حجم آزاد کافی نیاز دارد تا مایع بدون تجمع در قالب جذب شود. دست نخورده نگه داشتن الاستومر حساس به حرارت مستلزم رسیدن به کار اختلاط لازم در دور کم است. یک ماشین با گشتاور بالاتر هر دو کار را به یکباره انجام می دهد، زیرا خروجی یکسان با دورهای کمتری ارائه می شود، بنابراین هر کیلوگرم TPE سابقه برش کل کمتری را مشاهده می کند.
به همین دلیل است اکسترودرهای دو پیچ با گشتاور بالا به جای ارتقای اختیاری، به انتخاب پیش‌فرض برای ترکیب TPE و TPV تبدیل شده‌اند. معاوضه مکانیکی است: شفت‌های اسپلینت‌شده، یاتاقان‌های گیربکس و عناصر پیچ باید برای بار درجه‌بندی شوند، بنابراین ادعای 14 نیوتن‌متر بر سانتی‌متر مکعب تنها زمانی معتبر است که کل قطار محرکه مطابق با آن ساخته شده باشد.
سری KTS با عملکرد بالا پارامترهای فنی مشاهده محصول → معماری تغذیه: تزریق روغن، فیلر و فیدرهای جانبی
اکثر خطوط TPE که نمی توانند به خروجی نامی برسند، در بالادست محدود هستند، نه در پیچ. سه تصمیم در مورد تغذیه بسیار مهم است.
نقطه تزریق مایع
روغن به قسمت بشکه در پایین دست آب بندی مذاب تزریق می شود، هرگز به گلوگاه خوراک تزریق نمی شود. خط تزریق باید ردیابی حرارتی باشد و جریان باید توسط یک پمپ دنده ای یا یک واحد دوز گرانشی به جای گرانش کنترل شود. یک فرمول معمولی SEBS 100 تا 200 phr روغن پارافینیک دریافت می کند، بنابراین یک نوسان نرخ چند درصد بلافاصله در سختی Shore قابل مشاهده است.
افزودن پودر و پرکننده
تالک، کربنات کلسیم، بازدارنده‌های شعله و پودرهای رنگ همگی دارای چگالی ظاهری پایینی هستند و تمایل به سیال شدن در گلوگاه تغذیه دارند که باعث گرسنگی پیچ می‌شود و باعث افزایش موج می‌شود. یک فیدر جانبی که فشار منفی جزئی را در نقطه ورودی اعمال می کند، پودر را هنگام ورود به بشکه فشرده می کند و چگالی ظاهری موثر را افزایش می دهد و نرخ تغذیه را تثبیت می کند.
تغذیه جانبی فیدر جانبی برای تغذیه اجباری پودر، فیبر کوتاه یا مواد پیش مخلوط استفاده می شود که می تواند به طور انعطاف پذیر نیازهای فرآیند را برآورده کند یا مقدار تغذیه را افزایش دهد. در ... مشاهده محصول → کنترل وزن سنجی
فیدرهای کاهش وزن در خطوط TPE استاندارد هستند زیرا به طور خودکار برای تغییر چگالی بین دسته های پرکننده و تغییر تدریجی در چگالی ظاهری گلوله با تغییر محتوای روغن اصلاح می شوند. تغذیه حجمی تنها زمانی کافی است که فرمولاسیون ثابت باشد و مواد اولیه از یک منبع واجد شرایط تهیه شود.
دمای مذاب، برش و تبخیر زدایی
مذاب های TPE نرم و حساس به حرارت هستند، بنابراین پروفیل بشکه معمولاً به اوج اختلاط می رسد و سپس دوباره قبل از قالب می افتد. دمای قالب بالا باعث می شود که مذاب به اندازه ای سیال باشد که نمی تواند تمیز شود، در حالی که یک قالب بیش از حد سرد فشار سر را افزایش می دهد و می تواند باعث شکستگی مذاب شود.
شکل 2: نقاط تنظیمی تشریحی برای یک ترکیب SEBS گسترش‌یافته با روغن، با یک منطقه تغذیه خنک، یک اوج اختلاط نزدیک منطقه سه و یک پروفایل سقوط به سمت قالب.
دو پورت خلاء در یک خط TPE معمولی هستند. اولین مورد بلافاصله پس از ناحیه تزریق روغن قرار می گیرد تا مواد فرار سبک و رطوبت وارد شده توسط پرکننده را از بین ببرد. دومی نزدیک قالب می‌نشیند تا آب باقیمانده را حذف کند. اجرای هر دو پورت در یک سطح خلاء یک اشتباه رایج است. درگاه پایین دست معمولاً به خلاء قوی‌تری نیاز دارد زیرا مذاب نازک‌تر و سطح آزاد کوچک‌تر است.
گلوله سازی: رشته، حلقه آب یا زیر آب
مسیر گندله سازی میزان گرد و غبار، شکل گلوله و میزان توجه اپراتور را تعیین می کند.
| مسیر | چگونه کار می کند | بهترین تناسب | مراقب باشید |
|---|---|---|---|
| رشته با نوار نقاله خنک کننده هوا | مذاب از قالب خارج می شود، روی یک نوار نقاله طولانی خنک می شود، سپس توسط یک پلت ساز رشته ای بریده می شود. | خروجی کم تا متوسط، بازرسی بصری آسان کیفیت مذاب | نمرات غنی از نفت به کمربند می چسبد. سطح گرد و غبار بالاتر |
| برش حلقه آب داغ صورت | گلوله ها در سطح قالب بریده می شوند و در یک حلقه آب چرخان پرتاب می شوند | خروجی متوسط، گلوله های گرد، حجم متوسط | کنترل دمای قالب باید محکم باشد |
| گندله سازی زیر آب | برش در یک محفظه پر از آب مستقیماً در صفحه قالب انجام می شود | خروجی بالا، سیستم بسته، گرد و غبار کم، مناسب برای ذوب نرم | سرمایه بالاتر؛ تصفیه آب و تغییرات صفحه مورد نیاز است |
برای گریدهای غنی از روغن SEBS، حلقه آب و برش زیر آب معمولاً ترجیح داده می‌شوند، زیرا گلوله‌ها در لحظه برش خاموش می‌شوند و قبل از اینکه روغن مهاجرت کند، شکل می‌گیرد. گندله سازی رشته هنوز در کارهای آزمایشی و تولید کم حجم جایگاهی دارد، جایی که توانایی دیدن رشته بیشتر از خروجی اضافی ارزش دارد.
گندله سازی زیر آب برش داغ سطح قالب زیر آب به این معنی است که مواد به صورت ذرات در آب بریده می شوند و مستقیماً جریان آب را برای خنک کردن و شکل دادن به خط لوله دنبال می کنند. مشاهده محصول → چگونه یک خط کامل TPE Compounding با هم تناسب دارد
یک خط TPE در یک دنباله ثابت اجرا می شود و هر مرحله مرحله بعدی را محدود می کند. فیدرها نسبت را تنظیم می کنند، فیدر جانبی میزان پرکننده را تنظیم می کند، اکسترودر کار اختلاط را تنظیم می کند، و پلت ساز فرم نهایی ذرات را تنظیم می کند.
شکل 3: آرایش شماتیک یک قطار ترکیبی TPE، از تغذیه گرانشی از طریق اکسترودر دو مارپیچ تا پلت ساز.
انتخاب قطر پیچ از خروجی مورد نیاز پیروی می کند نه برعکس. محدوده دستگاه تقریباً 8 میلی‌متر تا 177 میلی‌متر همه چیز را از آزمایش آزمایشگاهی چند کیلوگرم در ساعت تا تولید کامل صنعتی را پوشش می‌دهد، و آزمایش‌ها روی ماشین‌های کوچک باید با همان گشتاور خاص و همان زمان ماندگاری واحد تولید انجام شوند، در غیر این صورت افزایش مقیاس انجام نخواهد شد.
سوالات متداول در مورد TPE Compounding
این ترکیب مذاب یک پایه الاستومری ترموپلاستیک مانند SEBS، SEPS، TPV یا TPU با روغن فرآیند، پرکننده، آنتی اکسیدان و رنگ است، و به دنبال آن گلوله‌سازی به گرانول‌هایی با جریان آزاد است که می‌توانند قالب‌گیری تزریقی یا اکسترود شوند.
یک پیچ با حجم آزاد بالا با بلوک های ورز دهنده برای اختلاط توزیعی، یک بخش پخش کننده کوتاه و یک مهر و موم مذاب که قبل از درگاه تزریق روغن قرار داده شده است. مذاب های TPE نرم معمولاً با عناصر برشی تهاجمی کیفیت خود را از دست می دهند.
روغن قبل از قالب به طور کامل جذب نشده بود. بررسی کنید که نقطه تزریق پشت یک مهر و موم مذاب مناسب قرار داشته باشد، پورت خلاء در پایین دست کار می کند، و دمای قالب اجازه می دهد تا رشته یا قالب قبل از برش، روی پوست خود قرار گیرد.
در ترکیب TPE، فاز لاستیک بدون اتصال می ماند و به سادگی توسط روغن نرم می شود. در تولید TPV، فاز لاستیکی در داخل اکسترودر به هم متصل می شود در حالی که فاز پلاستیکی ترموپلاستیک باقی می ماند، که نیاز به دوز درمانی دقیق تر و کنترل زمان ماندگاری دارد.
خطوط تولید معمولاً 100 تا 200 phr روغن پارافینیک را بر روی گریدهای SEBS اجرا می کنند که تقریباً نیمی از ترکیب نهایی از نظر وزن است. فراتر از آن، عامل محدود کننده معمولا ظرفیت خنک کننده مذاب به جای سیستم تزریق است.
اغلب بله، اما نیاز به بررسی دارد. نکات مهم عبارتند از: حجم بدون پیچ، در دسترس بودن پورت تزریق پایین دست و درگاه های خلاء، درجه گشتاور گیربکس، و اینکه آیا گندله ساز می تواند یک ذوب نرم و کمی چسبنده را تحمل کند.
