एक्सट्रूडर स्क्रू के तीन मुख्य अनुभागों को समझना

प्लास्टिक एक्सट्रूज़न में, स्क्रू मुख्य घटक है जो पिघलने की दक्षता, मिश्रण गुणवत्ता, आउटपुट स्थिरता और अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता निर्धारित करता है। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया स्क्रू कुशल प्लास्टिककरण, समान पिघल तापमान और स्थिर उत्पादन प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।

 

आम तौर पर, एक एक्सट्रूज़न स्क्रू में तीन मुख्य खंड होते हैं: फ़ीड अनुभाग, संपीड़न अनुभाग और मीटरिंग अनुभाग। प्रत्येक अनुभाग प्लास्टिक पिघलने और संप्रेषित करने की प्रक्रिया में एक अनूठी भूमिका निभाता है।

 

                

1. फ़ीड अनुभाग

समारोह

फ़ीड अनुभाग प्लास्टिक सामग्री को पहुंचाने और पहले से गरम करने के लिए जिम्मेदार है। इसका प्राथमिक उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि बहुलक नरम होना शुरू हो जाए और संपीड़न अनुभाग में प्रवेश करने से पहले अपने पिघलने के तापमान तक पहुंच जाए।

डिज़ाइन संबंधी विचार

विभिन्न सामग्रियों को अलग-अलग फ़ीड अनुभाग लंबाई की आवश्यकता होती है क्योंकि उनके थर्मल गुण काफी भिन्न होते हैं।

सामग्री के साथ:

• उच्च विशिष्ट ऊष्मा क्षमता

• उच्च पिघलने का तापमान

• धीमी तापन विशेषताएँ

गलनांक तक पहुँचने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए, उन्हें आम तौर पर लंबे फ़ीड अनुभाग की आवश्यकता होती है।

विशिष्ट उदाहरणों में शामिल हैं:

• पीए (नायलॉन)- इसकी क्रिस्टलीय संरचना के कारण सामान्य सामग्रियों में सबसे लंबा फ़ीड अनुभाग।

• पीयू (पॉलीयुरेथेन)- मध्यम फ़ीड अनुभाग की लंबाई।

• पीवीसी (पॉलीविनाइल क्लोराइड)- इसकी गर्मी-संवेदनशील प्रकृति के कारण सबसे छोटा फ़ीड अनुभाग।

फ़ीड गहराई

फ़ीड अनुभाग में एक गहरी पेंच उड़ान से संप्रेषण क्षमता बढ़ती है और सामग्री के सेवन में सुधार होता है। हालाँकि, अत्यधिक गहराई पेंच की यांत्रिक शक्ति को कम कर सकती है और डिज़ाइन के दौरान इसे सावधानीपूर्वक संतुलित किया जाना चाहिए।

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2. संपीड़न अनुभाग

समारोह

संपीड़न अनुभाग इसके लिए जिम्मेदार है:

• सामग्री का पिघलना

• दबाव

• मिश्रण

• दबाव बनना

• डीगैसिंग

जब तक सामग्री इस खंड में प्रवेश करती है, तब तक इसका अधिकांश भाग पिघलना शुरू हो चुका होता है। हालाँकि, पिघल अभी भी पूरी तरह से एक समान नहीं हो सकता है।

जैसे-जैसे प्लास्टिक पिघलता है, इसकी मात्रा कम होती जाती है। इसलिए, सामग्री की मात्रा में कमी के अनुरूप स्क्रू चैनल की मात्रा धीरे-धीरे कम होनी चाहिए। यदि चैनल का आयतन बहुत बड़ा रहता है, तो अपर्याप्त संपीड़न हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप:

• ख़राब ताप स्थानांतरण

• अपर्याप्त पिघलना

• अस्थिर दबाव

• अकुशल निकास

संपीड़न अनुभाग की लंबाई

संपीड़न अनुभाग आम तौर पर इससे अधिक का हिसाब रखता हैपेंच की कार्यशील लंबाई का 25%.

हालाँकि, आदर्श अनुपात सामग्री की विशेषताओं पर निर्भर करता है।

क्रिस्टलीय सामग्री के लिए

क्रिस्टलीय पॉलिमर में आम तौर पर अपेक्षाकृत संकीर्ण पिघलने की सीमा होती है।

उदाहरण:

• नायलॉन (पीए)

• पॉलीथीन (पीई)

• पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी)

इन सामग्रियों के लिए, संपीड़न अनुभाग अपेक्षाकृत छोटा हो सकता है। नायलॉन स्क्रू डिज़ाइन में, यह अक्सर लगभग के बराबर होता हैकामकाजी लंबाई का 15%.

अनाकार सामग्री के लिए

अनाकार प्लास्टिक का कोई स्पष्ट गलनांक नहीं होता है। इसके बजाय, वे व्यापक तापमान रेंज में धीरे-धीरे नरम हो जाते हैं।

उदाहरण:

• पॉलीकार्बोनेट (पीसी)

• पेट

• पीएमएमए

इन सामग्रियों के लिए, लंबे और अधिक क्रमिक संपीड़न अनुभाग को प्राथमिकता दी जाती है। यदि संपीड़न बहुत तेजी से होता है, तो अत्यधिक कतरनी हीटिंग से सामग्री का क्षरण हो सकता है या यहां तक ​​कि प्रसंस्करण अस्थिरता भी हो सकती है।

उच्च-चिपचिपापन सामग्री के लिए

सामग्री के साथ:

• उच्च चिपचिपापन

• ख़राब तापीय चालकता

• कम ताप प्रतिरोध

• उच्च भराव सामग्री

आमतौर पर, अक्सर लंबे संपीड़न अनुभाग की आवश्यकता होती हैपेंच की कार्यशील लंबाई का 40-50%, पूर्ण पिघलने और उचित मिश्रण सुनिश्चित करने के लिए।

पीवीसी के लिए विशेष विचार

पीवीसी गर्मी और कतरनी के प्रति बेहद संवेदनशील है। अत्यधिक कतरनी हीटिंग को कम करने के लिए, पीवीसी स्क्रू एक विस्तारित संपीड़न प्रोफ़ाइल का उपयोग कर सकते हैं जो स्क्रू की लगभग पूरी कामकाजी लंबाई तक फैली हुई है।

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3. मीटरिंग अनुभाग

समारोह

पैमाइश अनुभाग यह सुनिश्चित करता है कि पॉलिमर है:

• पूरी तरह पिघल गया

• समान रूप से मिश्रित

• तापमान में स्थिरता

• दबाव में स्थिर

यह अनुभाग सुसंगत आयामों और सतह फिनिश के साथ उच्च गुणवत्ता वाले एक्सट्रूज़न उत्पादों के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है।

मीटरिंग अनुभाग की लंबाई

आमतौर पर, मीटरिंग अनुभाग का हिसाब होता हैपेंच की कार्यशील लंबाई का 20-25%.

एक लंबा मीटरिंग अनुभाग आम तौर पर प्रदान करता है:

• एकरूपता को पिघलाना बेहतर है

• बेहतर मिश्रण प्रदर्शन

• अधिक स्थिर एक्सट्रूज़न आउटपुट

हालाँकि, अत्यधिक लंबा मीटरिंग अनुभाग सामग्री के निवास समय को बढ़ा सकता है, जिससे थर्मल गिरावट हो सकती है।

इसके विपरीत, बहुत छोटा मीटरिंग अनुभाग असमान पिघल तापमान और अपर्याप्त मिश्रण का कारण बन सकता है।

ताप-संवेदनशील सामग्रियों के लिए विचार

पीवीसी जैसी गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों के लिए, लंबे समय तक रहने से बचना चाहिए। कुछ मामलों में, थर्मल अपघटन के जोखिम को कम करने के लिए एक छोटे मीटरिंग अनुभाग - या पारंपरिक मीटरिंग अनुभाग के बिना एक संशोधित डिज़ाइन को भी प्राथमिकता दी जाती है।

उड़ान की गहराई का पैमाना

एक उथली मीटरिंग उड़ान कतरनी क्रिया को बढ़ाती है, जिससे सुधार होता है:

• प्लास्टिकीकरण दक्षता

• पिघले तापमान की एकरूपता

• मिश्रण गुणवत्ता

हालाँकि, अत्यधिक कतरनी अति ताप और सामग्री के क्षरण का कारण बन सकती है, खासकर गर्मी के प्रति संवेदनशील प्लास्टिक को संसाधित करते समय।

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विभिन्न सामग्रियों के लिए सही स्क्रू डिज़ाइन चुनना

एक्सट्रूज़न लाइन का प्रदर्शन संसाधित होने वाली सामग्री के साथ स्क्रू डिज़ाइन के मिलान पर काफी हद तक निर्भर करता है।

 

 

सामग्री का प्रकार	फ़ीड अनुभाग	संपीड़न अनुभाग	पैमाइश अनुभाग
नायलॉन (पीए)	लंबा	छोटा	मध्यम
पीई/पीपी	मध्यम	मध्यम	मध्यम
एबीएस/पीसी	मध्यम	लंबा	मध्यम
पीवीसी	छोटा	बहुत लंबा	छोटा
उच्च-भराव यौगिक	लंबा	लंबा	मध्यम

 

 

सभी सामग्रियों के लिए उपयुक्त कोई सार्वभौमिक स्क्रू डिज़ाइन नहीं है। स्क्रू इंजीनियरिंग के दौरान पिघले हुए तापमान, चिपचिपाहट, तापीय चालकता, क्रिस्टलीयता और योगात्मक सामग्री जैसे कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।

 

 

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