چه ماردان سدگری مناسب اکسترودر شماست؟

فاطمه خودکار

چکیده

جواب این سوال بستگی به شرایط ذوب بسپار دارد. امروزه، پیکربندی­ های بسیار متفاوتی از ماردان­های سدگر وجود دارد. اکثر مردم فکر می­کنند همه­ی ماردان­های سدگر به­طور مشابه کار می­کنند، اما در واقع تفاوت­ های قابل توجهی در میان آنها وجود دارد. در این مقاله، انواع ماردان ­های سدگر بررسی شده است.

طراحی بخش سدگر ماردان به خواص گرمایی، شارش­ شناختی و فیزیکی بسپار وابسته است. بهترین طراحی منحصربفردی وجود ندارد. به طور کلی دو نوع ماردان سدگر وجود دارد: سدگر اریب (یا Maillefer) که از اولین طراحی ­ها بوده است (شکل 1). چند سال بعد از آن، انواع سدگر موازی معرفی شد (شکل 2). پس از طراحی سدگر موازی توسط Robert Barr، این سدگر اغلب به عنوان ماردان Barr اشاره می­شود.

[EasyDNNGallery|18814|Width|400|Height|400|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل 1: ماردان سدگر اریب یا Maillefer

[EasyDNNGallery|18815|Width|400|Height|400|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل 2: ماردان سدگر موازی یا Barr

هر دو طراحی هنوز به طور گسترده­ای استفاده می­شوند که اغلب برای بسپارهای مشابه، تغییراتی که معمولا شامل ترکیب انواع ماردان­های سدگر است، صورت می­گیرد. برای بسپار با دمای ذوب زیاد، انواع سدگر موازی معمولا به دلیل داشتن ناحیه ذوب بیشتر در بخش انتقال جامد کانال، (در طول یکسان بخش مورد نظر)، بهتر کار می­کنند. برای بسپار با دمای ذوب بیشتر، انواع سدگر موازی بهتر جواب می­دهد، زیرا برای بخش­ها با طول محوری یکسان، ناحیه ذوب بزرگ­تری در کانال انتقال مواد جامد وجود دارد.

اگر شما دو ماردان سدگر 5/3 اینچی با گام استاندارد و قطر 10 را مقایسه کنید، طرح موازی تقریبا یک سوم ناحیه ذوب بیشتری در کانال جامد دارد. از آنجایی ­که نسبت به سطح موجود برای ذوب مواد، ظرفیت ذوب بیشتری وجود دارد، انتظار می­رود که برای بسپارهایی که به انرژی بیشتری نیازمندند، انواع سدگر موازی قادر به بروندادهای بیشتر با کیفیت خوب مذاب باشد. این بسپارها دارای دمای ذوب بیشتر، گرمای ویژه بیشتر، روند رقیق شدن برشی (shear-thinning) بیشتر یا ترکیبی از این خواص هستند.

در مقابل، سدگرهای اریب برای بسپارهایی که به انرژی کم­تری نیاز دارند، مناسب­تر هستند. این بسپارها دارای دمای فرایندکاری کم­تر، گرمای ویژه کم­تر و روان­شوندگی برشی کم­تر یا ترکیبی از این خواص هستند. در شروع بخش سدگر اریب، کاهش ناگهانی در عرض کانال جامد وجود ندارد. این ویژگی می­تواند برای بسپارهای سخت یا لغزنده (slippery) مزیت باشد، زیرا بستر جامد شکننده­ترِ (fragile) آنها مطابق تغییر در بخش اریب، به آسانی دوباره شکل نمی­گیرد. این مسئله می­تواند موجب مشکلات بروندادی، پایداری و به دام افتادن هوا شود که این مشکلات در سدگرهای موازی از طریق طراحی و محل مناسب­تر شروع سدگر برطرف شده است. ماردان­ های سدگر موازی دارای ویژگی­ هایی نظیر بریدگی در کانال مذاب برای پذیرش هرگونه ذوب اولیه، باز شدن فضا برای جبران کمبود سطح مقطع و پدیداری بسیار تدریجی کانال سدگر هستند تا اثر تغییر الزامی ابعاد در شروع کانال مذاب و سدگر را حداقل یا حذف کند.

حتی یک طراحی توسط شرکت DuPont ثبت شده است که در آن گام پره اصلی سدگر دیرتر شروع می­شود تا کانال سدگر در عقب شکل گیرد و اختلال در شکل­ گیری بستر جامد را کاهش دهد.

(ادامه دارد …)



 

متن کامل این مقاله را در شماره 179 ام ماهنامه بسپار که در نیمه مردادماه منتشر شده است بخوانید.



در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکارخانم ارشاد تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه اصلی همین سایت وجود دارد.