Матэрыяльныя і структурныя параметры шрубы і барабана машыны для выдзімання плёнкі

Шнек экструдара для плёнкі з выдзіманнем з'яўляецца асноўным кампанентам экструзійнай сістэмы, і яго канструкцыя непасрэдна ўплывае на якасць пластыфікацыі, стабільнасць экструзіі і аднастайнасць плёнкі. Тыповы шнек экструдара для плёнкі з выдзіманнем мае адзін шнек, падзелены на тры функцыянальныя зоны: зону падачы, зону сціскання і зону гамагенізацыі. Гэтыя тры зоны працуюць разам для забеспячэння транспарціроўкі цвёрдага матэрыялу, пластыфікацыі расплаву і выраўноўвання ціску на выхадзе.

Зона кармлення: Размешчаная ў пярэдняй частцы шнека, гэтая зона мае адносна глыбокі шнекавы канал. Яе асноўная функцыя — стабільная транспарціроўка пластыкавых гранул. Крок шнека ў гэтай зоне адносна вялікі, каб забяспечыць плаўны ўваход матэрыялу і прадухіліць закаркаванне або закаркаванне.

Зона сціску: Глыбіня шрубавага канала паступова памяншаецца, і пластыкавыя гранулы паступова плавяцца праз механічнае сцісканне і знешні нагрэў. Гэтая зона мае вырашальнае значэнне для фазавага пераходу з цвёрдага ў вадкае стан; каэфіцыент сціскання павінен адпавядаць уласцівасцям матэрыялу (напрыклад, LDPE, HDPE, PP), звычайна паміж 2.5:1 і 3.5:1.

Зона гамагенізацыі: Гэтая секцыя мае найменшую і найбольш пастаянную глыбіню шнекавага канала, што адказвае за гамагенізацыю тэмпературы і ціску расплаву для забеспячэння стабільнай экструзіі. Гэтая секцыя дэманструе нізкую сілу зруху, што прадухіляе перагрэў і дэградацыю, што мае вырашальнае значэнне для аднастайнасці таўшчыні плёнкі.

Сучасныя высокапрадукцыйныя экструдары для выдзімання плёнкі звычайна выкарыстоўваюць канструкцыю з раздзельным шнекам (напрыклад, тыпу BM або Barr), дадаючы рэбры шнека ў секцыі сціскання для фізічнай ізаляцыі цвёрдага пласта ад пласта расплаву, тым самым паляпшаючы эфектыўнасць пластыфікацыі і памяншаючы ваганні тэмпературы расплаву. Некаторыя машыны таксама абсталяваны змешвальнымі элементамі (напрыклад, штыфтамі або бар'ернымі блокамі) для павышэння аднастайнасці змешвання расплаву, што асабліва падыходзіць для шматслаёвай сумеснай экструзіі або дадання маткавых сумесяў. Акрамя таго, для працы з біяраскладальнымі матэрыяламі (напрыклад, PBAT і PLA) некаторыя шнекі выкарыстоўваюць тэхналогію высакахуткаснага распылення сплаваў і канструкцыі кольцаў з вадзяным астуджэннем, што паляпшае зносаўстойлівасць і дакладнасць кантролю тэмпературы.

Суадносіны даўжыні шрубы да дыяметра (L/D) звычайна складае ад 20:1 да 30:1. Больш высокае суадносіны L/D дазваляе больш поўную пластыфікацыю і прыводзіць да больш гладкай паверхні плёнкі. Матэрыял звычайна вырабляюць з каразійна-ўстойлівай, высокацвёрдай легаванай сталі, дакладна апрацаванай і павярхоўна апрацаванай, што забяспечвае тэрмін службы ў 2-3 разы даўжэйшы, чым у звычайных азотаваных шруб.

Матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца для шрубы і ствала Выбар машын для вытворчасці плёнкі з выдзіманнем у першую чаргу залежыць ад тыпу сыравіны, умоў эксплуатацыі і тэрміну службы. Распаўсюджаныя матэрыялы можна падзяліць на тры тыпы: высакаякасная легаваная сталь, біметалічныя кампазітныя матэрыялы і спецыяльныя інжынерныя сплавы. Сярод іх легаваная сталь 38CrMoAlA ў цяперашні час з'яўляецца найбольш распаўсюджаным выбарам на рынку.

1. Асноўны матэрыял: легаваная сталь 38CrMoAlA (азотаваная сталь)

Гэта найбольш шырока выкарыстоўваны матэрыял для вырабу шруб і цыліндраў машын для вытворчасці плёнкі з выдзіманнем, асабліва падыходзіць для апрацоўкі звычайных пластмас, такіх як PE, PP, LDPE, HDPE і LLDPE. Пасля азатавання цвёрдасць паверхні гэтага матэрыялу можа дасягаць HV950–1050, з глыбінёй азотаванага пласта 0.5–0.8 мм. Ён спалучае ў сабе высокую зносаўстойлівасць, каразійную стойкасць і добрую трываласць, што прыводзіць да працяглага тэрміну службы і нізкіх выдаткаў на абслугоўванне.

Перавагі: высокая эканамічная эфектыўнасць, стабільная апрацоўка, падыходзіць для агульнай кінавытворчасці.

Тыповыя сферы прымянення: машыны для вытворчасці плёнкі з выдзіманнем у пакеты, лініі па вытворчасці харчовай плёнкі.

2. Высокапрадукцыйныя матэрыялы: біметалічная кампазітная структура (SACM645, SKD61 і г.д.). Для высокаабразіўных і каразійных сыравінных матэрыялаў (напрыклад, тых, што змяшчаюць больш за 30% карбанату кальцыя, шкловалакна, ПВХ, інжынерных пластмас або перапрацаваных матэрыялаў) пераважным выбарам з'яўляюцца біметалічныя шрубы. Іх структура складаецца з вонкавага зносаўстойлівага пласта сплаву і ўнутранага трывалага матрычнага пласта, што дазваляе дасягнуць малекулярнага злучэння шляхам высокатэмпературнай кальцынацыі. Іх тэрмін службы можа дасягаць у 2-3 разы большага тэрміну службы, чым у звычайнай азотаванай сталі, а ў крайніх выпадках — да 35 разоў.

Звычайныя пласты сплаваў: сплавы на аснове нікеля, карбід вальфраму, нержавеючая сталь 9Cr18Mov

Асноўныя матэрыялы: SACM645, SKD61, нямецкая 8407-XW1 і іншыя цалкам загартаваныя адпаленыя сталі

Перавагі: высокая ўстойлівасць да ізаляцыі, падыходзіць для напаўняльнікаў, перапрацаваных матэрыялаў, фторапластаў і іншых цяжкаапрацоўваемых матэрыялаў

Кошт: пачатковая цана прыкладна на 40% вышэйшая, але ў доўгатэрміновай перспектыве больш эканамічная

3. Спецыяльныя матэрыялы для апрацоўкі: высокацвёрдыя інжынерныя сплавы (выкарыстоўваюцца для высакаякасных матэрыялаў, такіх як PEEK)

Пры апрацоўцы высокапрадукцыйных інжынерных пластмас, такіх як PEEK (поліэфірэфіркетон), патрабуюцца матэрыялы з надзвычай высокай цеплаўстойлівасцю, трываласцю і супраціўленнем паўзучасці. Такія кампаніі, як Zhejiang Huaye, распрацавалі шрубы серыі HPT і біметалічныя цыліндры HK спецыяльна для PEEK, выкарыстоўваючы спецыяльныя працэсы тэрмічнай апрацоўкі, каб задаволіць патрабаванні да доўгатэрміновай стабільнай працы пры высокіх тэмпературах 160–230℃.

Прыдатныя сцэнарыі: медыцынская, аэракасмічная, высакаякасная электронная ўпакоўка і іншыя галіны з надзвычай жорсткімі патрабаваннямі да характарыстык плёнкі.