سرمایش خوراک گیر و ماردان: چقدر آب نیاز دارید؟

بسپار / ایران پلیمر یکی از مواردی که اغلب در رانشگر اشتباه درک شده است، سرمایش خوراک گیر و ماردان است. بسیاری از کاربران، تعادل حساس نیروهای اصطکاک در رانشگر و این که تغییرات ظاهرا جزئی در جریان خنک‌کننده می‌تواند بر عملکرد تاثیر بگذارد را درک نمی‌کنند و فکر می‌کنند که با آب بیشتر (یا سردتر) می توانند به کاهش دمای مذاب کمک کنند. آیا این درست است؟ 
اصل حاکم بر خوراک دهی جامدات این است که اصطکاک بیشتر بسپار بر دیواره خوراک گیر و اصطکاک کمتر بسپار بر ماردان، آهنگ خوراک دهی بهتری می دهد. بنابراین، در ناحیه انتقال دانه های جامد بسپاری، بسپار باید به سیلندر بچسبد و روی ماردان سُر بخورد تا به آهنگ خوراک بهینه برسد. به یاد داشته باشید که در هر رانشگر با خوراک گیر جداگانه، ذرات بسپار قبل از رسیدن به سیلندر از خوراک گیر عبور می کنند. در نتیجه، آهنگ خوراک دهی تقریبا بلافاصله پس از ورود بسپار به دهانه خوراک گیر تعیین می‌شود و بستگی به اصطکاک و اختلاف مساحت سطح دارد. اگر رانشگر با سیلندر شیاردار دارید، تنها تنظیمات موجود برای افزایش جریان غژکی اصطکاکی (frictional drag) در دیواره سیلندر، دمای خوراک گیر است.
تقریبا بدون هیچ استثنائی، افزایش دمای خوراک گیر، حرکت اصطکاکی (غژش) بسپار روی دیواره را با افزایش سطح تماس بسپار افزایش می‌دهد. مهم است که به یاد داشته باشید که دستگاه‌های قالب‌گیری تزریقی به‌خوبی خوراک دهی می‌کنند و حتی خوراک گیر یا گزینه‌ای که ماردان را خنک کند ندارند. هم چنین رانشگرها بدون خوراک گیر جداگانه (آن هایی که دارای بخش خوراک دهی مستقیم به سیلندر هستند)، اغلب 20 تا 30 درصد برونداد بیشتری نسبت به رانشگرهای دارای گلویی خوراک گیر جداگانه و با ماردان های یکسان دارند.
به نظر منطقی می رسد که این طور نتیجه‌گیری ‌شود که تنظیم دمای خوراک گیر تا جای ممکن زیاد باشد، بهترین آهنگ خوراک دهی را به همراه خواهد داشت. در این سناریو هنگامی‌که ماردان را متوقف کنید، بسپار می‌تواند در خوراک گیر ذوب شود، زیرا گرما از سیلندر برمی گردد، چراکه سیلندر فولادی بسیار رسانا است. در نتیجه، برای افزایش حداکثر آهنگ خوراک دهی و ذوب نشدن مواد در خوراک گیر، دمای بهینه خوراک گیر عمدتا با حدس و خطا تعیین می‌شود. هیچ مقدار دمای منتشر شده ای حتی برای بسپارهای خاص وجود ندارد، زیرا علاوه بر تنوع شکل و اندازه دانه ها (pellet)، تغییرات زیادی در هندسه و طراحی خوراک گیر وجود دارد. با وجود صدها تنظیم دمایی سیلندر منتشر شده، هیچ‌کدام از آن‌ها نشانگر دمای خوراک گیر نبوده و بنابراین به کاربران هیچ راهنمایی نمی کند.
در مورد خوراک دهی مواد آسیابی، ممکن است در دمای کمی متفاوت بهینه‌سازی شود. خوشبختانه، رانشگرها با بدنه صاف (smooth-bore)، در ناحیه خوراک دهی جامد، معمولا دو برابر سطح تماس بیشتر با بسپار روی سیلندر تا بسپار روی ماردان دارند (شکل 1). به‌جز بسپارها با نقاط ذوب یا نرمی بسیار کم، معمولا مشکل زیادی در استفاده از گرما برای ایجاد اصطکاک بیشتر روی سیلندر به جای ماردان وجود ندارد تا بسپار بتواند بدون سرمایش ماردان روی ماردان حرکت کند. در اکثر مواقع ماردان های توخالی (hollow bore) برای رانشگری ساخته می‌شوند و یک مزیت به حساب می آیند، اما به‌ندرت به سرمایش ماردان نیاز دارند.

برگردان: دکتر فاطمه خودکار
[email protected]

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را که در شماره   204 ماهنامه بسپار در نیمه مهر  منتشر شده است، بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.