اکسترودر چیست؟
در صنایع پلاستیک سازی و بازیافت یکی از مهم ترین مراحل، مرحله گرانول سازی می باشد. منظور از گرانول همان عدسی هایی هستند که به صورت رشته ای یا منقطع آماده مرحله تزریق می باشند. به دستگاهی که تولید گرانول را بر عهده دارد دستگاه گرانول ساز یا اکسترودر پلاستیک گفته می شود. همچنین به این فرآیند تولید گرانول، اکستروژن نیز گفته می شود. اکسترودر در معنای لغوی زبان انگلیسی یعنی استخراج آمیزه ای. همان طور که از نام این دستگاه پیداست، این دستگاه مسئولیت ترکیب و آمیختن چندین مواد را با هم دارد. البته این تنها وظیفه اش نیست و کار های بیشتری را انجام می دهد.
اکسترودر تنها تولید کننده گرانول نیست بلکه تولید کننده محصولات به شکل پیوسته و رشته ای نیز هست. محصولاتی همچون انواع شلنگ ها، نوار ها، پروفیل ها، روکش ها و تمامی محصولاتی که به طور پیوسته یک شکلی هستند. اکسترودر پلاستیک با استفاده از فشار بالا در داخل سیلندر و مارپیچ گازگیر دار و گرما، مواد را به حالت ذوب تبدیل می کند. سپس این مواد از فیلتر دستگاه اکسترودر گذر می کنند. این فیلتر مانع از عبور تمامی اجرام و ذرات اضافی موجود در مواد می شود. در برخی دستگاه ها این فرایند به صورت تک مرحله و دو مرحله ای انجام میشود که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.
انواع اکسترودر پلاستیک
اکسترودر ها با توجه تولیدات محصولات با اهدام خاص، دارای امکانات مختلفی هستند. در برخی صنایع نیاز به شخصی سازی برای تولید یک محصول مخصوص می باشد که مستلزم امکانات ویژه اکسترودر پلاستیک می باشد. اما به طور کلی ما اکسترودر ها را از لحاظ کارکر به چند دسته تقسیم بندی نموده ایم.
اکسترودر تک مرحله ای
اکسترودر تک مرحله ای ساده
اکسترودر تک مرحله ای گاز گیر دار
اکسترودر دو مرحله ای
اکسترودر دو مارپیچ
اکسترودر دو مارپیچ ساده
اکسترودر دو مارپیچ کونیکال
اکسترودر پلاستیک تک مرحله ای
این مدل اکسترودر پلاستیک تنها دارای یک مرحله پخت مواد می باشد و پس از آن مواد را استخراج می نماید. معمولا اکسترودر های تک مرحله ای دارای سیستم گازگیر می باشند. با تعبیه این سیستم بر اکسترودر پلاستیک، گاز موجود در داخل سیلندر و مارپیچ گازگیر دار گرفته می شود. با این امکان مواد بدست آمده تحت فشار خلع فاقد گاز بوده و هواگیری می شوند. از اکسترودر پلاستیک در تولید گرانول و پودر های پتروشیمی، تولید مواد بادی، لوله های آبرسانی و محصولات رشته ای استفاده می شود. اکسترودر تک مرحله ای تنها یک با مواد را از فیلتر عبور می دهد. در صورتی که نیاز به فیلتراسیون بیشتری باشد، باید از اکسترودر های دو مرحله ای استفاده نمود.
اکسترودر پلاستیک دو مرحله ای
این اکسترودر با افزایش میزان L/D تاثیرات مثبتی در افزایش شفافیت و فیلتر گذاری آن دارد. لازم به ذکر است میزان L/D یعنی نسبت طول ماردون به قطر آن. این میزان هر چقدر افزایش یابد، زمان پخت نیز بیشتر می شود. با افزایش پخت کیفیت ماده حاصل نیز افزایش می یابد. از اکسترودر پلاستیک دو مرحله ای در تولید نایلون ها و محصولات یکنواخت که نیاز به حفظ طول رشته هستند، استفاده می شود. زیرا تولید این محصولات مستلزم حفظ دیواره ماده می باشد. در صورتی که نا خالصی مواد افزایش یابد، احتمال سوراخ شدن فیلم محصول نیز بالاست. چونکه ممکن است ضخامت در قسمتی زیاد شود و در قسمتی ضخامت به حداقل کاهش پیدا کند که باعث پارگی می شود.
اکسترودر پلاستیک دو مارپیچ
اکسترودر پلاستیک دو مارپیچ متشکل از دو ماردون (مارپیچ) در داخل سیلندر و مارپیچ گازگیر دار اکسترودر می باشد. مزیت این اکسترودر نسبت به سایر انواع اکسترودر ها، ترکیب و میکس چند مدل مواد به صورت هم گن می باشد. به صورتی که درصد مواد در فرآیند تولید یکسان شود. این نوع اکسترودر معمولا برای تولید محصولاتی مورد استفاده قرار می گیرند که نیاز به ترکیب و در هم تندگی بیشتر مواد مورد نیاز است.
تولید محصولات با رنگبندی متنوع مستلزم پخت و همزنی مضاعف ماده می باشد که اکسترودر دو ماردون این امکان را فراهم می نماید. از اکسترودر دو ماردون در صنایع مختلف منجمله مواد سازی، رنگ سازی، مستربچ و … استفاده می شود. لازم به ذکر هست بنا به در خواست مشتری امکان تولید سفارشی اکسترودر با مارپیچ بیش از دو عدد نیز مقدور می باشد. اما با توجه به نیاز مشتری نسبت به تولید محصولات عمومی، اکسترودر دو مارپیچ کفایت می کند.
اجزا اکسترودر پلاستیک
با توجه به استاندارد ها و در نظر گیری ساخت و تولید اکسترودر با کیفیت، این دستگاه شامل اجزا ثابتی می باشد. هر چند برخی از کارخانه های ماشین سازی بنا بر هدف خاصی تصمیم به تغییر استراتژی دستگاه می نمایند. اما اکسترودر پلاستیک برای تولید محصولات مستلزم برخورداری از یک سیستم مشخص می باشد. این سیستم متشکل از تعدادی قطعات و تجهیزات منحصر به فرد می باشد که بنا بر کارائیشان، مدت زمان بازدهی و فرسودگی مشخصی دارند. زیرا دستگاه در حال کار کردن فشار بالایی را متحمل شده که به مرور زمان با آسیب رسانی به قسمتی، خود را نمایان می کند. اما این مسئله کاملا طبیعی بوده و بروز خرابی و یا تعمیر بسته به کیفیت ساخت دستگاه دارد. در ادامه ما برخی از اجزا مهم دستگاه اکسترودر پلاستیک را شرح می دهیم.
موتور اکسترودر
گیربکس اکسترودر
ماردون اکسترودر
سیلندر اکسترودر
هیتر گرمکن اکسترودر
کاتر اکسترودر
فیلتر اکسترودر
موتور اکسترودر
یکی از قسمت های مهم اکسترودر موتور دستگاه می باشد. این قسمت منبع تولید کننده انرژی و فشار در اکسترودر می باشد. در مواردی که دستگاه فشار بیش از حدی را متحمل شود، احتمال بروز خرابی برای موتور افزایش می یابد. گردش محور موتور بالا می باشد که برای افزایش قدرت و کاهش سرعت از دستگاهی به نام گیربکس استفاده می شود که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.
گیربکس اکسترودر
گیربکس یا جعبه دنده وظیفه مهمی درحفظ قدرت دستگاه اکسترودر را دارد. این قسمت از اکسترودر فشار بسیار زیادی را برای انتقال قدرت موتور به ماردون متحمل می شود. وظیفه کلی گیربکس، کاهش سرعت چرخش موتور و بکارگیری از آن برای افزایش قدرت می باشد. گیربکس ها در انواع متفاوتی از رنج کیفی موجود هستند که تمامی دستگاه های تولید شده ما دارای گیربکس با کیفیت و با دوام می باشند.
ماردون اکسترودر
ماردون یا مارپیچ قطعه ای استوانه ای شکل با شیار های پیوسته و مارپیچ می باشد که وظیفه چرخش و جابجایی مواد در داخل سیلندر را بر عهده دارد. این قطعه به دلیل قرارگیری در محل با دما حرارتی بالا و پر فشار در معرض مستقیم خرابی و نقص فنی می باشد. هر چند که جنس ماردون از فولاد سخت می باشد. ماردون اکسترودر بسته به نوع کاربرد دستگاه در انواع مختلف طول و قطر، نظم پیوستگی مارپیچ تولید می شود.
سیلندر و مارپیچ گازگیر دار اکسترودر
سیلندر اکسترودر شامل استوانه ای بلند با قطر مناسب ماردون می باشد که در بر گیرنده مادورن و مواد در حال پخت داخل سیلندر می باشد. سیلندر اکسترودر در دو نوع تک مارپیچ و دو مارپیچ ساخته می شود که کاربرد های خاص خود را دارد.
هیتر گرمکن اکسترودر
هیتر گرمکن متشکل از موتور فن و المنت گرمکن می باشد. این دستگاه با ایجاد جریان هوا در المنت، تولید گرما می کند. معمولا دستگاه اکسترودر شامل ۴ الی ۸ عدد گرمکن اکسترودر می باشد که در طول سیلندر اکسترودر قرار دارد. وظیفه اصلی ذوب مواد داخل سیلندر را گرمکن بر عهده دارد.
کاتر اکسترودر
مواد پخته شده پس از گذر از ماردون و سیلندر به صورت رشته ای در می آیند. در برخی موارد برای تولید گرانول های عدسی نیاز به برش رشته های بوجود آمده می باشد. کاتر اکسترودر وسیله ایست که عمل برش عدسی ها را بر عهده دارد. یکی از انواع کاتر اکسترودر کاتر واترینگ می باشد. این دستگاه با ایجاد فشار آب بر دور گرانول حلقه ای ایجاد کرده و با شدت فراوان باعث برش می شود.
فیلتر اکسترودر
برای تولید مواد با درصد ناخالصی بسیار کم، نیاز به فیلتر گذاری و پالایش قوی می باشد. فیلتر اکسترودر در گام آخر استخراج مواد قرار میگیرد. روزنه های فیلتر بسیار ریز بوده و توانایی جدا سازی ذرات ریز و درشت را دارد. اما این روزنه ها پس از مدت زمان اندکی گرفته می شوند و نیاز به ریکاوری دارند. از جهتی هم تعویض فیلتر نیازمند خاموش کردن دستگاه اکسترودر می باشد. این وقفه میانگین ۱۰ الی ۲۰ دقیقه زمانبر می باشد که سهم زیادی در روند کاری بوجود می آورد. برای کاهش زمان تعویض فیلتر امروزه فیلتر های هیدرولیک دوگانه تولید می شوند. این فیلتر ها برای تعویض توسط جک هیدرولیک جابجا شده تا در زمان کار اکسترودر، دستگاه معطل نشود. همچنین در حین کار کردن فیلتر دوم، فیلتر اول در حال ریکاوری قرار می گیرد.
منبع:Google search
