به عنوان تجهیزات اصلی در صنعت پردازش پلاستیک، عملکرد و عمر مفید اکسترودرهای پلاستیکی تا حد زیادی به انتخاب مواد بستگی دارد. انتخاب مناسب مواد نه تنها بر استحکام مکانیکی تجهیزات، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری حرارتی تأثیر می گذارد، بلکه مستقیماً بر راندمان تولید و کیفیت محصول تأثیر می گذارد. این مقاله بر روی مواد اصلی و ویژگی های کاربردی اجزای کلیدی در اکسترودرهای پلاستیکی تمرکز خواهد کرد.
مواد بدنه و بشکه
بدنه و بشکه یک اکسترودر پلاستیکی معمولاً از فولادهای آلیاژی{0} با استحکام بالا مانند فولاد 38CrMoAlA یا 45# ساخته میشود و برای افزایش سختی سطح و مقاومت در برابر سایش تحت عملیاتهای نیتریدینگ یا تمپرینگ قرار میگیرد. دیواره داخلی بشکه باید دماهای بالا، فشارهای بالا و اثرات خورنده مذاب پلاستیک را تحمل کند. بنابراین، اغلب از یک ساختار دو فلزی استفاده میشود: یک لایه داخلی از آلیاژ-مقاوم در برابر خوردگی{6}}با کیفیت بالا (مانند فولاد ضد زنگ 316 لیتر یا یک آلیاژ مبتنی بر نیکل{8}) و یک لایه بیرونی که پشتیبانی ساختاری را فراهم میکند. برخی از مدلهای پیشرفته{10}}از فناوری پوشش کاربید تنگستن برای افزایش بیشتر عمر بشکه استفاده میکنند و آنها را برای پردازش پلاستیکهای{11}مهندسی با سایش بالا مناسب میسازد.
مواد پیچ
پیچ جزء اصلی اکسترودر است و مواد آن مستقیماً بر راندمان پلاستیک سازی و مصرف انرژی تأثیر می گذارد. مواد متداول عبارتند از-فولاد نیترید شده با کیفیت بالا (مانند 38CrMoAlA) و{3}}فولاد ابزار با سرعت بالا (مانند SKD11). پس از نیترید کردن، سختی سطح می تواند به بیش از HV900 برسد و مقاومت سایش را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. برای ماشینهایی که پلاستیکهای خورنده مانند PVC را پردازش میکنند، سطح پیچ به روکش کروم سخت یا ساختار کامپوزیت دو فلزی برای مقاومت در برابر حملات شیمیایی نیاز دارد. در سالهای اخیر، فولاد با سرعت بالا{9}}متالورژی پودر (مانند ASP23) به دلیل سختی قرمز عالی و مقاومت در برابر خستگی، به طور فزایندهای برای کاربردهای اکستروژن با سرعت بالا مورد استفاده قرار گرفته است.
مواد سیستم گرمایش و سرمایش
عناصر گرمایش معمولاً از سیم مقاومت نیکل-آلیاژ کروم (مانند Cr20Ni80) استفاده میکنند که پایداری دمایی بالا و عمر طولانی را ارائه میدهد. لوله کشی سیستم کنترل دما اغلب از فولاد ضد زنگ 304 برای مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر خوردگی ساخته می شود. خطوط آب خنککننده از فولاد کربنی معمولی یا آلیاژهای مس استفاده میکنند و برخی از مدلهای پیشرفته از لولههای فولادی ضد زنگ بدون درز برای جلوگیری از رسوبهای رسوب استفاده میکنند.
تجهیزات کمکی و مواد قالب
اجزای تماس تجهیزات کمکی اکسترودر (مانند واحد کشش و سیستم برش) اغلب از فولاد ابزار یا فولاد سخت شده{0}} ساخته می شوند. قالبها معمولاً از فولاد قالب داغ H13 یا آلیاژ مس بریلیوم، بسته به نوع پلاستیک، ساخته میشوند تا از انتقال حرارت سریع و جلاپذیری بالا اطمینان حاصل شود.
به طور خلاصه، انتخاب مواد برای اکسترودرهای پلاستیکی نیازمند در نظر گرفتن جامع خواص پلاستیک در حال پردازش، شرایط فرآیند و عوامل هزینه است. بهینه سازی ترکیب مواد می تواند به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان تجهیزات و کارایی تولید را بهبود بخشد و پایه و اساس قالب گیری محصولات پلاستیکی با کیفیت بالا را ایجاد کند.
