محاسبات ساده افزایش مقیاس برای بخش مذاب در اکسترودرها

بسپار/ ایران پلیمر هنگام طراحی یا ارزیابی یک ماردان با استفاده از روش‌های ساده‌تر می‌توانید از معادلات ذوب پیچیده اجتناب کنید، در زمان صرفه‌جویی کنید و نتایج خوبی داشته باشید.

افزایش مقیاس (Scale-up) یا کاهش مقیاس تک ماردان ها برای تغییر برون داد ماردان، بیش از یک تغییر مقیاس ساده در بخش پیمایش (metering) است. هر بخش ماردان باید جداگانه در نظر گرفته شود و سپس برونداد آن متناسب با برونداد دیگر بخش ها هماهنگ گردد. به‌عنوان مثال، افزودن طول به یک بخش همراه با کاهش طول سایر بخش¬ها است. 

اگرچه مقداری ذوب در تمام بخش های ماردان رخ می‌دهد، اما بیشترین ذوب در بخش فشرده‌سازی (compression) یا جایی¬که قطر بدنه ماردان تدریجا کاهش می یابد و به‌عنوان بخش مذاب شناخته می‌شود، رخ می¬دهد. گرمای هدایت شده از بدنه ی سیلندر، در مقایسه با گرمای ناشی از  اتلاف گرانرو یا برش، اثر به نسبت کمی بر ذوب دارد، به‌جز در سرعت های ماردان بسیار کم، چراکه نیروی برش کمتر بوده و گرمای کمتری از طریق برش ایجاد می-شود. هنگامی‌که یک فیلم مذاب روی دیواره ی سیلندر شکل می‌گیرد، دما در فیلم به‌سرعت افزایش می‌یابد، به‌طوری‌که اختلاف دمای کمی برای انتقال گرما از سیلندر به بسپار وجود دارد. علاوه¬بر این، خود بسپار یک عایق عالی است که از انتقال گرما به بسپار ذوب نشده در زیر لایه مذاب شکل گرفته روی دیواره ی سیلندر جلوگیری می¬کند. به‌عنوان ‌مثال، فولاد 130 برابر رساناتر از LDPE است. هنگامی که نوع بسپار، ابعاد و سرعت ماردان یکسان است، آهنگ ذوب تا حد زیادی متناسب با سطح بسپار ذوب نشده یا بستر جامدِ در تماس با سیلندر است، چراکه ذوب در نتیجه ی اتلاف گرانرو یا برش رخ می¬دهد.

Zhev Tadmor و Imrich Klein در کتاب خود با نام Engineering Principles of Plasticating Extrusion، نشان دادند که آهنگ متوسط ذوب در یک کانال مخروطی طبق رابطه 1 محاسبه می شود

(ادامه دارد…)

متن کامل این گفت و گو را در شماره 207 ماهنامه بسپار که در نیمه دی ماه 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.