نقایص فرآیند اکستروژن

نقایص فرآیند اکستروژن برای اطمینان از فرایند اکستروژن موفق، تمامی پارامترها باید شناسایی، کنترل و نظارت شوند. سه دلیل اصلی نقایص در فرآیند اکستروژن

1. طراحی قالب،
2. انتخاب مواد و
3. مرحله فرآیند.

نقایص فرآیند اکستروژن

سیستم مهندسی راه اندازی نادرست

استفاده اشتباه از گیره ها و یا بیش از حد محکم بودن آنها. تنظیم نادرست دای هم راستا نبودن قالب و کشنده تماس بخش بیرونی لوله با مواد نامناسب

راه کار:

بررسی تنظیمات دای هم راستا کردن اجزا بررسی یکنواختی گرمایش دای

عملیات نامناسب

قرار گرفتن در معرض دمای یخ زدگی بدون حفاظت از انجماد فشار بیش از حد فشار آب بالا

راه کار:

استفاده از فشارسنج دیجیتال استفاده از سنسور دمایی دیجیتال مناسب

نقص در مواد اولیه

انسداد و گرفتگی پشت دای باعث ایجاد ذرات سوخته می­شود. پرکننده رنگدانه به خوبی توزیع نمی شود مخلوط نامناسب رزین و افزودنی ها
آلودگی های خارجی به علت گرمای بیش از حد

راه کار:

غربالگری مواد اولیه اضافه شدن دقیق (درصد اختلاط) مواد اولیه

افزودن مواد نامناسب

برخی از مشکلاتی که در طول اکستروژن اتفاق می­افتد از طریق مواد اولیه فرآیند شده قابل ردیابی هستند. بعضی مواد مانند پلی یورتان، نایلون، EVOH و دیگر مواد هیدروسکوپیک هستند که رطوبت هوا را جذب می کنند. این رطوبت نامطلوب ممکن است باعث ایجاد حباب در مذاب شود و در مورد EVOH میتواند خواص سد گری را کاهش دهد. به همین دلیل، پلیمر باید در کیسه های حاوی نیتروژن خالص دوخته شده تا در مدت زمان معین نگه داشته شود.

مواد باید ترجیحا در یک قیف خشک کن طراحی شده برای این منظور، خشک شوند. مشکلات دیگر شامل آلودگی با مواد خارجی، مانند تراشه های فلزی، پیچ و سرپیچ و مقوا، جوندگان و مدفوع جوندگان است.

راه کار:

اضافه کردن دقیق(درصد اختلاط ) مواد اولیه بررسی مواد خارجی افزایش فشار برگشتی به منظور اختلاط بهتر

بیشتر بخوانید : تولید پی وی سی ( PVC )

موجدارشدن

موجدارشدن تغییر ضخامت متناوب محصول در راستای عمود بر محور اکستروژن است. تناوب زمانی این نقیصه معمولا بین ۳۰ ثانیه تا ۳ دقیقه است و علت آن می تواند در داخل یا خارج اکسترودر باشد. دلایل بیرونی راحت تر قابل دیدن و اصلاح هستند. به عنوان مثال کشش ممکن است نامنظم باشد.

در این مورد دور در دقیقه مارپیچ و قرائت آمپر ثابت باقی می ماند. گاهی اوقات سرعت موتور مارپیچ متفاوت است، زیرا تنظیمات آن به درستی کار نمی کند. این مورد اگر چه به صورت نادر اتفاق می افتد اما نشان دهنده ناپایداری در سرعت گردش مارپیچ است. گاهی اوقات ریزش خوراک به دلیل اندازه ذره، وزن سبک، یا پل زدن در قیف و گلوگاه نوسان دارد.

با اکسترودرهای خیلی کوچک، عمق کانال خوراک خیلی بزرگتر از ذرات خوراک نیست و ممکن است به همین دلیل به طور نامنظم تغذیه شوند. اگر هیچ یک از این علل بیرونی مشاهده نشد، این احتمال وجود دارد که موجدار شدن از داخل، معمولا در ابتدای منطقه فشرده سازی در قسمتی که توده­ای از گرانول­ها ممکن است گره بخورند

و شکستن نامنظم رخ دهد، نشات بگیرد. دور در دقیقه مارپیچ ثابت است اما آمپر سنج تغییرات ± ۵% یا بیشتر را نشان می دهد. گاهی اوقات این مورد می تواند با افزایش دمای خوراک برای ذوب سریعتر مواد بهبود یابد. همچنین ممکن است بالا بردن دمای ماردون عقب هم به حل این موضوع کمک کند. تغییرات بزرگی را انجام دهید (۱۴-۲۸ °C) و ببینید چه اتفاقی می افتد. گاهی اوقات افزایش دمای ماردون در ابتدای منطقه فشرده سازی به چسباندن بهتر گرانول ها به دیواره کمک خواهد کرد.

راه کار ها:

اجرای اکسترودر حداقل ۱۰ درصد سریعتر و یا کندتر تغییر یا جایگزینی مارپیچ نصب پمپ دنده ای بین اکسترودر و دای

اختلاط ضعیف

این مورد اغلب حد بالا برای خروجی را تنظیم می کند. مارپیچ نباید سریع اجرا شود زیرا مواد با سطح سیب زمینی مانند با رگه هایی پارابولیک و شاید ذراتی از افزودنی ها که به خوبی توزیع نیافته اند، خارج می شود. خروج آرام مواد با توجه به فراهم آوردن زمان اقامت بیشتر نیز موجب اختلاط بهتر مواد می­شودمارپیچ با خنک کننده داخلی اختلاط بهتری را انجام می­دهد،

زیرا تحت تاثیر کانال کم عمق در ناحیه مذاب است. خروجی در هر دور کاهش پیدا می کند، اما ممکن است با افزایش سرعت مارپیچ دوباره به میزان قبل برسد، مگر اینکه دمای مذاب خیلی بالا باشد و سیستم درایو نتواند به طور صحیح مواد را خارج کند. فشار بالا برای اختلاط خوب است.

این کار را یک دریچه انجام می­دهد، یا یک کنترل کننده فشار پمپ دنده­ای که می تواند به عنوان دریچه استفاده شود. خنک کننده دای مقاومت را افزایش میدهد و درنتیجه فشار را در سیستم افزایش میدهد.صفحات فشارشکن پشت دای هرچه دارای سوراخ­ های ریزتری باشد فشار را بیشتر افزایش می­دهد. اما وقتی مسدود شوند، فشار نامناسب خواهد شد.

راه کار ها:

اضافه کردن دقیق (درصد میکس) مواد اولیه بررسی مواد خارجی افزایش سرعت فشار برگشتی برای اختلاط بهتر

سختی یا شکست مذاب

این مورد اشاره به برآمدگی های ریز و یا سطح خشن محصول دارد.زمانی که مذاب با سرعت بالا از دای خارج می­شود.

راه کار:

از افزودنی های صحیح استفاده شود کنترل سرعت اکسترودر استفاده از گریدهای مختلف

گرمای بیش از حد

گرمای بیش از حد ممکن است ممکن است منجر به تخریب شود یا اندازگیری و کنترل ابعادی دشوار گردد. در چنین مواردی سیستم حرارتی تمامی ماردون ها به جز ناحیه عقبی را که برای کنترل گاز ( ورودی) مورد نیاز است، متوقف و ماردون را در صورت نیاز خنک کنید. (در برخی موارد، گرمای بیشتر ماردون منجر به تولید مذاب سردتر خواهد شد.) درجه حرارت پایینی وجود دارد که مذاب در سرعت مارپیچ داده شده جاری نمیشود حتی اگر تمام گرم کنندهای ماردون خاموش باشد.

راه کار:

سیستم حرارتی تمامی ماردون ها به جز ناحیه عقبی را که برای کنترل گاز ( ورودی) مورد نیاز است متوقف و ماردون را در صورت نیاز خنک کنید.

انتشار رطوبت

رطوبت به وسیله بعضی پلاستیک­ها جذب می­شود.رطوبت از طریق اکسترودر عبور می­کند و با کاهش فشار در لبه ­ی دای می جوشد. در نتیجه خطوط نقطه خطی، حباب­های ماندگار و چاله ­ها روی سطح محصول ایجاد می­شود. به منظور کاهش رطوبت، مواد ابتدا خشک شوند، یا باید از یک سیستم تهویه استفاده شود. سطح رطوبت ۰٫۱ درصد برای جلوگیری از چنین مشکلات بصری به اندازه کافی مناسب است.

راه کار:

برای خارج کردن رطوبت، مواد باید خشک شوند. از سیستم تهویه در اکسترودر استفاده شود. میزان رطوبت محیط ۰٫۱% نگه داشته شود.

هوای محبوس

استفاده از مواد گرانولیدر اکسترودرهای با ماردون طولانی رایج نیست. با این حال برخی از ماشین های قدیمی که دارای ماردون کوتاه هستند و حتی ماشین آلات بلند اگر تحت فشار سریع قرار گیرند، هوا با محصول حبس می شود. هوای محبوس شده باعث ایجاد حباب و چاله جزیی روی سطح می­شود، اگر خطوط نقطه خطی روی سطح وجود داشته باشد. اگر رطوبت مشکلی ایجاد نکند، اجرا به آرامی، سطح محصول را بهبود خواهد داد.

در این شرایط قالب و سر خنک کننده ممکن است کمک کند.تهویه و قیف های خلا، هوای حبس شده را حذف می­کنند و برای پودرها ضروری است،
در جایی که عبور از بین ذرات خیلی کم است، هوا نمی­ تواند از طریق گذرگاه به سمت عقب رانده شود و به جای آن به سمت جلو هدایت می شود.

راه کار:

جلوگیری از سرعت بالای اکستروژن مواد را از قبل خشک کنید قیف های تهویه و خلاء، هوای حبس شده را حذف خواهند کرد.