عمق کانال سیلندر و مارپیچ
پارامترهای زیادی در طراحی مارپیچ اکسترودر مطرح میباشند که از جمله این پارامترها زاویه کانال با خط عمود، عرض کانال و عمق کانال میباشند. که عمق کانال یک پارامتر به شدت موثر در طراحی مارپیچ اکسترودر است که بر آیتمهای زیادی از اکسترودر تاثیر میگذارد، که آیتم اول میزان دبی مذابی است که توسط مارپیچ انتقال داده میشود و بر ظرفیت اکسترودر در تولید مذاب و تولید محصول تاثیر گذار است. در یک دبی ثابت مذاب در کانال هرچه عمق کانال کمتر بوده و عرض کانال بیشتر باشد میزان تنش برشی وارد شده از طرف تنهی مارپیچ و سیلندر بر مذاب بیشتر میگردد.
‘گزارشات نشان می دهد که فشار ایجاد شده در منطقه تراکم مارپیچ اکسترودر، هنگامی که عمق کانال از مقادیر زیاد به مقادیر کم تغییر میکند به سرعت رشد می کند. عمق کانال یک پارامتر مهم در طراحی پیچ برای اکسترودر است زیرا در صورت کم بودن عمق کانال ، برای منطقه تراکم به طول پیچ کمتری نیاز است. شکل زیر نشان می دهد که برای عمق کانال های عمیق تر ، برای فشار کاری معین ، منطقه تراکم طولانی تری لازم است.
در طراحی مارپیچ اکسترودر، در مراحل ابتدایی که پلیمر به صورت پودر یا گرانول بوده و هنوز به صورت مذاب در نیامده است عمق کانال زیاد بوده در حالی که در مناطق بعدی اکسترودر که پلیمر شروع به ذوب شدن میکند و به حجم کمتری نیاز دارد عمق کانال شروع به کاهش میکند تا با ایجاد تراکم و فشار منجر به ایجاد تنش برشی بیشتری به پلیمر شود و ماده سریع تر شروع به ذوب شدن کند، در ادامه این مسیر در ناحیه میکس و یا افزایش فشار به ترتیب عمق کانال شروع به تغییر میکند.
عمق کانال به عنوان پارامتر تعیین کننده میزان افزایش فشار در منطقه تراکم، در طراحی مارپیچ اکسترودر مورد توجه قرار گرفته است.
شکل زیر تأثیر عمق کانال پیچ روی میزان جریان فشاری در هر قسمت از مارپیچ نشان داده شده است. در این شکل تأثیر عمق کانال بر سرعت جریان فشاری را در سرعت متغیر پیچ نشان می دهد. مشاهده شده است که سرعت جریان با عمق کانال با یک الگوی غیر خطی افزایش می یابد.
در اکسترودر مربوط به PVC سخت (دومارپیچ کونیکال غیر همسوگرد ) در ابتدا عمق گام خیلی زیاد بوده و به مرور این عمق کاهش مییابد تا تقریبا به یک عدد کم برسد و همچنین در PVC نرم نیز به همین روند تغییر میکند و در مواد PE و PP نیز شامل سه بخش اصلی خوراک، سنجش و فشار بوده که به ترتیب این عمق شروع به کاهش میکند.به طور کلی سیلندر و مارپیچ ها به 3 دسته دو مارپیچ کونیکال، دومارپیچ موازی، تک مارپیچ کونیکال و تک مارپیچ ساده تقسیم می شوند.
نوشته: پیمان قربان زاده
