مبدأ عمل آلة البثق البلاستيكية

يقوم جهاز بثق البلاستيك بتحويل البلاستيك الصلب إلى مادة مصهورة موحدة عن طريق تطبيق الضغط والقص، ثم يرسل المادة المصهورة إلى العملية التالية. تتضمن عملية إنتاج المادة المصهورة خلط المواد المضافة مثل الماسترباتش وخلط الراتنجات وإعادة الطحن. يجب أن تكون المادة المصهورة النهائية موحدة في التركيز ودرجة الحرارة. يجب أن يكون الضغط كبيرًا بما يكفي لبثق البوليمر اللزج.
تكمل آلات البثق البلاستيكية جميع العمليات المذكورة أعلاه من خلال برميل مزود بمسمار ومسار حلزوني. تدخل حبيبات البلاستيك إلى البرميل من خلال قمع في أحد طرفي البرميل ثم يتم نقلها إلى الطرف الآخر من البرميل بواسطة المسمار. من أجل الحصول على ضغط كافٍ، يقل عمق خيوط المسمار مع زيادة المسافة من القمع. تعمل الحرارة الخارجية والحرارة الداخلية الناتجة عن الاحتكاك بين البلاستيك والبرغي على تليين البلاستيك وإذابته. غالبًا ما تتطلب البوليمرات المختلفة والتطبيقات المختلفة متطلبات تصميم مختلفة لآلات البثق البلاستيكية. تتضمن العديد من الخيارات منافذ التفريغ ومنافذ التغذية المتعددة وأجهزة الخلط الخاصة على طول المسمار وتبريد وتسخين المصهور أو عدم وجود مصدر حرارة خارجي (آلات البثق البلاستيكية المعزولة) والحجم النسبي للفجوة بين المسمار والأسطوانة وعدد البراغي. على سبيل المثال، يمكن لآلات البثق البلاستيكية ذات المسمارين المزدوجين خلط المصهور بشكل أكثر شمولاً من آلات البثق البلاستيكية ذات المسمار الواحد. البثق الترادف هو استخدام المصهور المبثوق بواسطة البثق البلاستيكي الأول كمواد خام للبثق البلاستيكي الثاني، والذي يستخدم عادة لإنتاج رغوة البولي إيثيلين المبثوقة.

الأبعاد المميزة للطارد البلاستيكي هي قطر (D) اللولب ونسبة (L) طول (L) اللولب إلى القطر (D). تتكون الطاردات البلاستيكية عادة من ثلاثة أقسام على الأقل. القسم الأول، بالقرب من القادوس L/D، هو قسم التغذية. وظيفته هي السماح للمادة بالدخول إلى الطارد البلاستيكي بمعدل ثابت نسبيًا. بشكل عام، سيتم الاحتفاظ بهذا القسم عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا لتجنب انسداد قناة التغذية. القسم الثاني هو قسم الضغط، حيث يتكون المصهور ويزداد الضغط. يمكن أن يكون الانتقال من قسم التغذية إلى قسم الضغط مفاجئًا أو تدريجيًا (سلسًا). القسم الأخير، قسم القياس، قريب من مخرج الطارد البلاستيكي. وظيفته الرئيسية هي ضمان أن تكون المادة المتدفقة من الطارد البلاستيكي موحدة. في هذا القسم، لضمان اتساق التركيب ودرجة الحرارة، يجب أن يكون للمادة وقت إقامة كافٍ.
في نهاية البرميل، يخرج البلاستيك المصهور من آلة بثق البلاستيك من خلال قالب، والذي تم تصميمه ليكون على شكل مثالي، ويمر تيار الذوبان المبثوق من هنا.
جزء مهم آخر هو آلية القيادة للطارد البلاستيكي. يتحكم في سرعة دوران المسمار، والتي تحدد خرج الطارد البلاستيكي. يتم تحديد الطاقة المطلوبة من خلال اللزوجة (مقاومة التدفق) للبوليمر. تعتمد لزوجة البوليمر على درجة الحرارة ومعدل التدفق، وتنخفض مع زيادة درجة الحرارة وقوة القص. تم تجهيز الطاردات البلاستيكية بمرشحات يمكنها حجب الشوائب على المرشح. لتجنب التوقف، يجب أن يكون المرشح قادرًا على الاستبدال تلقائيًا. هذا مهم بشكل خاص عند معالجة الراتنجات التي تحتوي على شوائب، مثل المواد المعاد تدويرها. ينقسم برغي الطارد إلى قسم تغذية وقسم تليين وقسم ذوبان. تعتمد درجة الحرارة على معلمات عملية جزيئات البلاستيك، وينقسم النموذج إلى 20 و36 و52 و65 و75 و95 و120 و135 وفقًا لقطر المسمار. بعد تسخين جزيئات البلاستيك، تغير حركة المسمار الحالة الأصلية. هناك العديد من الأنواع، اعتمادًا على التطبيق المحدد. تتناسب سعة محول التردد مع قطر المسمار، ويتم تعديلها وفقًا للمواد الخام المختلفة.