Kilepuhumismasina kruvi ja silindri materjali- ja konstruktsiooniparameetrid
Kilepuhumismasina kruvi on ekstrusioonisüsteemi põhikomponent ja selle struktuur mõjutab otseselt plastifitseerimise kvaliteeti, ekstrusiooni stabiilsust ja kile ühtlust. Tüüpiline kilepuhumismasina kruvi on ühe kruviga, mis on jagatud kolmeks funktsionaalseks tsooniks: etteandetsoon, survetsoon ja homogeniseerimistsoon. Need kolm tsooni toimivad koos, et saavutada tahke aine transportimine, sulatatud plastifitseerimine ja rõhu tasakaalustamine.
Söötmisvöönd: Kruvi esiosas asuvas tsoonis on suhteliselt sügav kruvikanal. Selle peamine ülesanne on plastgraanulite stabiilne edastamine. Kruvisamm selles tsoonis on suhteliselt suur, et tagada materjali sujuv sisenemine ja vältida sildumist või ummistumist.
Kompressioonitsoon: Kruvikanali sügavus väheneb järk-järgult ning plastgraanulid sulavad mehaanilise kokkusurumise ja välise kuumutamise abil järk-järgult. See tsoon on tahke-vedela faasi ülemineku jaoks ülioluline; kokkusurumise suhe tuleb kavandada vastavalt materjali omadustele (nt LDPE, HDPE, PP), tavaliselt vahemikus 2.5:1 kuni 3.5:1.
Homogeniseeriv tsoon: Sellel sektsioonil on kõige madalam ja püsivam kruvikanali sügavus, mis vastutab sulatemperatuuri ja -rõhu homogeniseerimise eest, et tagada stabiilne ekstrusioon. Sellel sektsioonil on madal nihkejõud, mis hoiab ära ülekuumenemise ja lagunemise, mis on kile paksuse ühtluse tagamiseks ülioluline.
Kaasaegsed suure jõudlusega puhumiskile ekstruuderid kasutavad tavaliselt jagatud kruvikonstruktsiooni (nt BM- või Barr-tüüpi), lisades survesektsiooni kruviribisid, et füüsiliselt isoleerida tahke kiht sulatatud kihist, parandades seeläbi plastifitseerimise efektiivsust ja vähendades sulatatud temperatuuri kõikumisi. Mõned masinad on varustatud ka segamiselementidega (nt tihvtid või tõkkeplokid), et parandada sulatatud segu ühtlust, mis sobib eriti hästi mitmekihiliseks koekstrusiooniks või põhisegude lisamiseks. Lisaks kasutavad mõned kruvid biolagunevate materjalide (nt PBAT ja PLA) mahutamiseks kiire sulami pihustamise tehnoloogiat ja vesijahutusega rõngaskonstruktsioone, mis parandavad kulumiskindlust ja temperatuuri reguleerimise täpsust.
Kruvi pikkuse ja läbimõõdu suhe (L/D) on tavaliselt vahemikus 20:1 kuni 30:1. Suurem L/D suhe võimaldab täielikumat plastifitseerimist ja annab siledama kilepinna. Materjal on tavaliselt valmistatud korrosioonikindlast, suure kõvadusega legeerterasest, täppistöödeldud ja pinnatöödeldud, pakkudes 2-3 korda pikemat kasutusiga kui tavalistel nitriiditud kruvidel.
Kruvi ja tünni jaoks kasutatud materjalid Kilepuhumismasina materjalid valitakse peamiselt töödeldavate toorainete, töökeskkonna ja eluea nõuete põhjal. Levinud materjale saab jagada kolme tüüpi: kvaliteetne legeerteras, bimetallkomposiitmaterjalid ja spetsiaalsed insenersulamid. Nende hulgas on 38CrMoAlA legeerteras praegu turul kõige levinum valik.
- Peavoolu materjal: 38CrMoAlA legeerteras (nitriiditud teras)
See on kõige laialdasemalt kasutatav materjal kilemasinate kruvide ja -trumlite jaoks, mis sobib eriti hästi tavapäraste plastide, näiteks PE, PP, LDPE, HDPE ja LLDPE töötlemiseks. Pärast nitrideerimist võib selle materjali pinna kõvadus ulatuda HV950–1050-ni ja nitrideeritud kihi paksusega 0.5–0.8 mm. See ühendab endas kõrge kulumiskindluse, korrosioonikindluse ja hea sitkuse, mille tulemuseks on pikk kasutusiga ja madalad hoolduskulud.
Eelised: Kõrge kulutõhusus, stabiilne töötlus, sobib üldiseks filmide tootmiseks.
Tüüpilised rakendused: lahtiste kottide puhumismasinad, toidupakendikile tootmisliinid.
- Kõrgjõudlusega materjalid: bimetallkomposiitstruktuur (SACM645, SKD61 jne). Väga abrasiivsete ja söövitavate toorainete (näiteks üle 30% kaltsiumkarbonaati, klaaskiudu, PVC-d, tehnoplaste või taaskasutatud materjale sisaldavate) puhul on eelistatud valik bimetallkruvid. Nende struktuur koosneb välimisest kulumiskindlast sulamkihist ja sisemisest tugevast maatrikskihist, saavutades molekulaarsel tasemel sideme kõrgel temperatuuril kaltsineerimise teel. Nende eluiga võib ulatuda 2-3 korda ja äärmuslikel juhtudel kuni 35 korda tavapärasest nitriiditud terasest.
Levinumad sulamikihid: niklipõhised sulamid, volframkarbiid, 9Cr18Mov roostevaba teras
Alusmaterjalid: SACM645, SKD61, Saksa 8407-XW1 ja muud täielikult karastatud noolterased
Eelised: Tugev kulumiskindlus, sobib täiteainete, taaskasutatud materjalide, fluoroplastide ja muude raskesti töödeldavate materjalide jaoks
Hind: Alghind on umbes 40% kõrgem, kuid pikas perspektiivis säästlikum
- Spetsiaalsed töötlemismaterjalid: suure kõvadusega insenerisulamid (kasutatakse tipptasemel materjalide, näiteks PEEKi jaoks)
Kõrge jõudlusega insenerplastide, näiteks PEEK-i (polüeetereeterketoon), töötlemisel on vaja materjale, millel on äärmiselt kõrge kuumakindlus, tugevus ja roomekindlus. Ettevõtted nagu Zhejiang Huaye on spetsiaalselt PEEK-i jaoks välja töötanud HPT-seeria kruvid ja HK bimetalltorud, kasutades spetsiaalseid kuumtöötlusprotsesse, et täita pikaajalise stabiilse töö nõudeid kõrgetel temperatuuridel 160–230 ℃.
Kohaldatavad stsenaariumid: meditsiin, lennundus, tipptasemel elektroonikapakendid ja muud valdkonnad, kus kile jõudlusele esitatakse äärmiselt ranged nõuded.
