คำตอบสั้นๆ: สิ่งที่เครื่องอัดรีดทำได้จริง
อ เครื่องอัดรีด ทำงานโดยการป้อนวัสดุพลาสติกดิบ ซึ่งมักจะอยู่ในรูปเม็ดหรือผง ลงในถังให้ความร้อน โดยที่สกรูหมุนจะละลาย ผสม และดันพลาสติกที่หลอมเหลวไปข้างหน้าภายใต้ความกดดันผ่านแม่พิมพ์ที่มีรูปร่าง ทำให้เกิดโปรไฟล์ต่อเนื่อง จากนั้นจะถูกทำให้เย็นลง และตัดหรือพันแผลตามความยาว
กล่าวโดยย่อ: เครื่องอัดรีดผสมผสานความร้อน แรงเฉือนเชิงกลจากสกรู และแรงดันที่แม่พิมพ์เพื่อเปลี่ยนเรซินแข็งให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างต่อเนื่อง และอุปกรณ์แม่พิมพ์และอุปกรณ์ปลายน้ำเฉพาะจะกำหนดว่าผลลัพธ์สุดท้ายคือฟิล์ม ท่อ แผ่น การเคลือบลวด หรือรูปทรงโปรไฟล์
คู่มือนี้จะแจกแจงรายละเอียดกระบวนการทีละขั้นตอนภายในเครื่องจักร ส่วนประกอบหลักที่ทำให้สามารถอัดขึ้นรูปได้ ความแตกต่างระหว่างการออกแบบสกรูเดี่ยวและสกรูคู่ ช่วงของผลิตภัณฑ์ที่อัดขึ้นรูปจริง และปัญหาทั่วไปที่ผู้ปฏิบัติงานพบเจอบนพื้นโรงงาน
ทีละขั้นตอน: การอัดขึ้นรูปพลาสติกทำงานอย่างไรภายในเครื่องจักร
การอัดขึ้นรูปเป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องมากกว่ากระบวนการเป็นชุด ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ได้รับความนิยมสำหรับการผลิตฟิล์ม ท่อ และผลิตภัณฑ์โปรไฟล์ในปริมาณมาก วัสดุจะเคลื่อนที่ผ่านห้าขั้นตอนที่แตกต่างกันภายในเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวทั่วไป
- การให้อาหาร เม็ดพลาสติกหรือผงพลาสติกจะตกลงจากถังเข้าไปในคอของถัง โดยที่แรงโน้มถ่วงและสกรูหมุนจะดึงวัสดุเข้าไปในโซนป้อน
- การลำเลียงและการบดอัด ขณะที่สกรูหมุน ความลึกในการบินจะค่อยๆ ลดลงไปตามโซนป้อน อัดเม็ดที่หลุดออกมาเป็นฐานที่มั่นคง และดันอากาศกลับออกผ่านฮอปเปอร์
- ละลาย. ในโซนการบีบอัด การรวมกันของแถบทำความร้อนแบบบาร์เรลและแรงเฉือนเชิงกลจากสกรูจะทำให้เกิดความร้อนที่ทำให้พลาสติกละลาย ซึ่งโดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิระหว่าง 180 ถึง 280 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับประเภทของเรซิน
- การวัดแสงและการผสม โซนสูบจ่ายซึ่งมีความลึกในการบินตื้นที่สุด จะสร้างแรงดันสม่ำเสมอและทำให้ของเหลวที่หลอมละลายเป็นเนื้อเดียวกัน เพื่อให้อุณหภูมิและความหนืดมีความสม่ำเสมอก่อนที่จะถึงแม่พิมพ์
- การขึ้นรูปที่แม่พิมพ์ พลาสติกที่หลอมละลายจะถูกบังคับผ่านแม่พิมพ์ที่ตัดเฉือนอย่างแม่นยำ ซึ่งจะทำให้วัสดุมีรูปร่างหน้าตัดขั้นสุดท้าย ไม่ว่าจะเป็นแผ่นแบน โปรไฟล์ท่อทรงกลม หรือฟองฟิล์มบางที่ถูกเป่า
หลังจากแม่พิมพ์ พลาสติกรูปทรงจะผ่านขั้นตอนการทำความเย็น โดยทั่วไปคือถังเก็บน้ำสำหรับท่อและโปรไฟล์ หรือม้วนเย็นสำหรับแผ่นและฟิล์ม ก่อนที่จะถูกดึงออกด้วยอุปกรณ์ดึงออก และตัดหรือพันแผลขึ้นอยู่กับประเภทผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ส่วนประกอบหลักที่ประกอบเป็นเครื่องอัดรีด
การทำความเข้าใจส่วนประกอบหลักช่วยอธิบายว่าทำไมการออกแบบเครื่องอัดรีดจึงแตกต่างกันมากระหว่างการใช้งาน ตารางด้านล่างสรุปชิ้นส่วนหลักที่พบในเครื่องอัดรีดพลาสติกอุตสาหกรรมส่วนใหญ่
| ส่วนประกอบ | ฟังก์ชั่น | รายละเอียดการออกแบบทั่วไป |
| สิ่งที่กระโดด | ถือและป้อนวัตถุดิบเข้าถัง | มักมีเครื่องอบแห้งหรือหน่วยดูดความชื้นสำหรับเรซินที่ไวต่อความชื้น |
| บาร์เรล | ติดตั้งสกรูและมีแถบทำความร้อนสำหรับการหลอมละลาย | แบ่งออกเป็นโซนอุณหภูมิควบคุมอิสระหลายโซน |
| สกรู | ลำเลียง บีบอัด ละลาย และอัดแรงดันพลาสติก | อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 24 ต่อ 1 และ 32 ต่อ 1 |
| ตาย | ขึ้นรูปพลาสติกหลอมเหลวให้เป็นหน้าตัดสุดท้าย | กลึงแบบกำหนดเองต่อผลิตภัณฑ์ ตั้งแต่แม่พิมพ์แผ่นเรียบไปจนถึงแม่พิมพ์ท่อกลม |
| ระบบทำความเย็น | ทำให้พลาสติกที่มีรูปร่างแข็งตัวหลังแม่พิมพ์ | ถังเก็บน้ำสำหรับท่อ ม้วนเย็นสำหรับแผ่น วงแหวนอากาศสำหรับฟิล์มเป่า |
| ดึงออกและเครื่องตัด | ดึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปด้วยอัตราที่ควบคุมและตัดตามความยาว | ความเร็วซิงโครไนซ์กับเอาท์พุตสกรูเพื่อควบคุมความหนาของผนัง |
โดยทั่วไปแล้วสกรูถือเป็นหัวใจสำคัญของเครื่องจักร เนื่องจากรูปทรงของสกรู รวมถึงความลึกของชั้น ระยะพิทช์ และอัตราส่วนแรงอัด จะกำหนดคุณภาพการหลอมเหลว อัตราเอาท์พุต และความสามารถในการแปรรูปเรซินประเภทต่างๆ ได้ดีเพียงใดบนอุปกรณ์เดียวกัน
เปรียบเทียบเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวกับสกรูคู่
งานอัดขึ้นรูปไม่ใช่ทุกงานต้องใช้สกรูแบบเดียวกัน เครื่องสกรูเดี่ยวและสกรูคู่ให้บริการตามวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านวัสดุและกระบวนการ
| คุณสมบัติ | เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยว | เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ |
| การใช้งานทั่วไป | การผลิตท่อ ฟิล์ม แผ่น และโปรไฟล์จากเรซินมาตรฐาน | การผสม วัสดุเติม และเรซินที่ต้องการการผสมอย่างเข้มข้น |
| ความสามารถในการผสม | ปานกลาง อาศัยแรงเฉือนจากสกรูหมุนตัวเดียวเป็นหลัก | สกรูสูงที่เชื่อมต่อกันทำให้มีการกระจายตัวและการกระจายตัวที่แข็งแกร่ง |
| ค่าอุปกรณ์ | ต้นทุนทุนสัมพันธ์ที่ต่ำกว่า | ต้นทุนเงินทุนสูงกว่า ซึ่งมักจะสูงกว่ายูนิตสกรูเดี่ยวที่เทียบเคียงได้ประมาณ 30 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ |
| ความสม่ำเสมอของเอาต์พุต | เหมาะสำหรับเรซินธรรมดาที่ยังไม่ได้เติม | ดีกว่าสำหรับเรซินที่มีสารตัวเติม เส้นใย หรือสารเติมแต่งหลายชนิด |
โดยทั่วไปแล้วโรงงานผลิตท่อจ่ายน้ำมาตรฐานหรือฟิล์มบรรจุภัณฑ์พื้นฐานจะเลือกใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยว เนื่องจากเรซินมีความสม่ำเสมอเป็นส่วนใหญ่และไม่จำเป็นต้องผสมหนัก เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่กลายเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าในการผลิตมาสเตอร์แบทช์ คอมโพสิตพลาสติกไม้ หรือสูตรใดๆ ที่ผสมผสานวัตถุดิบหลายชนิด สารตัวเติม หรือเสริมเส้นใยให้กลายเป็นวัสดุหลอมที่เป็นเนื้อเดียวกัน
กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยเครื่องอัดรีด
แม่พิมพ์ที่ติดอยู่กับเครื่องอัดรีดพร้อมกับอุปกรณ์ทำความเย็นและดึงแบบดาวน์สตรีมจะกำหนดรูปแบบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ด้านล่างนี้คือหมวดหมู่ทั่วไปของผลิตภัณฑ์พลาสติกอัดขึ้นรูปที่พบในอุตสาหกรรมต่างๆ
| หมวดหมู่สินค้า | ตาย Type Used | ตัวอย่างทั่วไป |
| ท่อและท่อ | แม่พิมพ์วงแหวนแบบวงกลมพร้อมปลอกปรับขนาดด้านท้ายน้ำ | ท่อประปา ท่อร้อยสายไฟฟ้า ท่อทางการแพทย์ |
| ฟิล์ม | แม่พิมพ์หล่อแบบแบนหรือแบบฟิล์มเป่าแบบวงกลม | ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ ฟิล์มคลุมดินเกษตร ฟิล์มหด |
| แผ่นงาน | สล็อตดายกว้างแบนพร้อมกองม้วนแบบเย็น | แผ่นป้าย, สต็อกเทอร์โมฟอร์ม, แผ่นบรรจุภัณฑ์ป้องกัน |
| รูปร่างโปรไฟล์ | แม่พิมพ์รูปทรงแบบกำหนดเองที่ตรงกับส่วนตัดขวางที่ต้องการ | โปรไฟล์กรอบหน้าต่าง รางน้ำฝน แผ่นพื้น |
| การเคลือบลวดและสายเคเบิล | แม่พิมพ์ครอสเฮดที่ใช้พลาสติกหลอมเหลวรอบๆ ลวดที่กำลังเคลื่อนที่ | สายไฟฟ้าหุ้มฉนวน, หุ้มฉนวนสายเคเบิล |
| เส้นใยและสาระ | แม่พิมพ์รูกลมขนาดเล็ก มักมีหลายรูในแม่พิมพ์แผ่นเดียว | เส้นใยการพิมพ์ 3 มิติ เส้นใยสังเคราะห์สำหรับเชือกหรือสิ่งทอ |
ตัวเครื่องอัดรีดเดี่ยวที่จับคู่กับแม่พิมพ์และเครื่องมือปลายน้ำที่แตกต่างกันจึงสามารถให้บริการแก่กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันมาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้ผลิตหลายรายจึงสร้างมาตรฐานบนแพลตฟอร์มสกรูและกระบอกทั่วไป และเพียงสลับหัวแม่พิมพ์เมื่อเคลื่อนที่ระหว่างท่อ แผ่น หรือขั้นตอนการผลิตโปรไฟล์
พารามิเตอร์สำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพเอาต์พุตของการอัดขึ้นรูป
- อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) สกรูที่ยาวกว่าเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลาง เช่น 30 ต่อ 1 ต่อ 20 ต่อ 1 ช่วยให้มีเวลาคงตัวมากขึ้นสำหรับการหลอมและการผสม ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อเรซินที่ยากต่อการประมวลผลอย่างสม่ำเสมอ
- อัตราส่วนกำลังอัด ข้อมูลนี้อธิบายว่าความลึกของการบินลดลงมากน้อยเพียงใดจากโซนป้อนไปยังโซนวัดแสง โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 2 ถึง 1 และ 4 ต่อ 1 และอัตราส่วนที่สูงขึ้นจะสร้างความร้อนเฉือนและแรงดันมากขึ้น
- ความเร็วของสกรู วัดเป็นรอบต่อนาที ความเร็วที่สูงกว่าจะเพิ่มอัตราเอาต์พุต แต่ยังสามารถเพิ่มอุณหภูมิหลอมละลายเกินกว่าหน้าต่างการประมวลผลในอุดมคติของเรซินได้ หากไม่สมดุลกับการระบายความร้อนที่เพียงพอ
- อุณหภูมิโซนบาร์เรล โซนการให้ความร้อนแต่ละโซนได้รับการตั้งค่าแตกต่างกันเล็กน้อยตามความยาวลำกล้อง ซึ่งโดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นจากโซนป้อนไปยังโซนสูบจ่าย เพื่อควบคุมอัตราการหลอมเหลวและป้องกันการเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควรของเรซินที่ไวต่อความร้อน
- ความดันตาย แรงดันแม่พิมพ์ที่สม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความเสถียรของขนาด เนื่องจากความผันผวนแม้แต่ไม่กี่เปอร์เซ็นต์อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความหนาที่มองเห็นได้ในฟิล์มหรือความหนาของผนังในท่อ
ปัญหากระบวนการอัดรีดทั่วไปและสาเหตุทั่วไป
| ปัญหา | สาเหตุน่าจะ |
| เอาต์พุตพล่านหรือเร้าใจ | การป้อนไม่สม่ำเสมอ เกลียวหลุด หรือการควบคุมอุณหภูมิถังไม่เสถียร |
| หลอมละลายหรือพื้นผิวขรุขระ | อัตราเฉือนที่มากเกินไปที่แม่พิมพ์ มักเกิดจากการตั้งค่าความเร็วของสกรูสูงเกินไปเมื่อเทียบกับการออกแบบแม่พิมพ์ |
| ความหนาของผนังท่อไม่เท่ากัน | ดายไม่ตรงแนวหรือดึงความเร็วดึงไม่สอดคล้องกัน |
| การเปลี่ยนสีหรือวัสดุเสื่อมโทรม | บาร์เรล temperature set too high or excessive residence time causing thermal breakdown |
| ฟองอากาศหรือช่องว่างในสารอัดรีด | ความชื้นในเรซินที่ไม่ได้ทำให้แห้งอย่างเหมาะสมก่อนป้อน |
ปัญหาหลายประการเหล่านี้เกิดขึ้นจากความไม่ตรงกันระหว่างการออกแบบสกรูและเรซินเฉพาะที่กำลังดำเนินการ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ผู้ผลิตเครื่องอัดรีดมักแนะนำการตรวจสอบสกรูหรือการทดลองใช้งานเมื่อใดก็ตามที่โรงงานเปลี่ยนมาใช้เกรดวัสดุใหม่ แทนที่จะคิดว่าสกรูที่มีอยู่จะทำงานเหมือนกันกับเรซินต่างๆ
ข้อมูลอ้างอิง Worth Keeping on Hand
การพิจารณาช่วงอ้างอิงเหล่านี้เมื่อตรวจสอบเอกสารข้อมูลจำเพาะของเครื่องจักรจะช่วยให้ผู้ซื้อและวิศวกรกระบวนการตัดสินได้อย่างรวดเร็วว่าเครื่องอัดรีดที่กำหนดนั้นเหมาะสมกับเรซินเป้าหมายและประเภทผลิตภัณฑ์หรือไม่ ก่อนที่จะตัดสินใจซื้อหรือทดลองการผลิตใหม่
ประเด็นสำคัญ
- อ extruder machine melts, mixes, and pressurizes plastic resin through a rotating screw before forcing it through a shaped die to create a continuous product.
- รูปทรงของสกรู รวมถึงอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางและอัตราส่วนการอัด เป็นปัจจัยเดียวที่มีอิทธิพลมากที่สุดต่อคุณภาพหลอมเหลวและความสม่ำเสมอของผลผลิต
- เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวเหมาะกับการผลิตท่อ ฟิล์ม และโปรไฟล์มาตรฐาน ในขณะที่เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่เหมาะกว่าสำหรับการผสมและการเติมหรือสูตรวัสดุหลายชนิด
- แพลตฟอร์มเครื่องอัดรีดแกนเดียวกันสามารถผลิตท่อ ฟิล์ม แผ่น โปรไฟล์ การเคลือบลวด หรือเส้นใยได้ง่ายๆ โดยการเปลี่ยนแม่พิมพ์และเครื่องมือดาวน์สตรีม
- ปัญหากระบวนการที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ การพลุ่งพล่าน การหลอมละลาย และการเปลี่ยนสี ย้อนกลับไปที่การออกแบบสกรู การตั้งค่าอุณหภูมิกระบอกปืน และเรซินเฉพาะที่กำลังดำเนินการไม่ตรงกัน

ใน