Материални и структурни параметри на шнека и цилиндъра на машината за раздуване на фолио
Шнекът на екструдера за раздуто фолио е основният компонент на екструдерната система и неговата структура пряко влияе върху качеството на пластифициране, стабилността на екструдирането и еднородността на фолиото. Типичният шнек за екструдер за раздуто фолио използва едношнекова конструкция, разделена на три функционални зони: зона на подаване, зона на компресия и зона на хомогенизиране. Тези три зони работят заедно, за да постигнат транспортиране на твърдо вещество, пластифициране на стопилка и изравняване на налягането.
Зона за хранене: Разположена в предната част на шнека, тази зона има сравнително дълбок канал на шнека. Основната ѝ функция е стабилно да транспортира пластмасови гранули. Стъпката на шнека в тази зона е сравнително голяма, за да осигури плавно навлизане на материала и да предотврати образуването на мостове или запушвания.
Зона на компресия: Дълбочината на винтовия канал постепенно намалява и пластмасовите гранули постепенно се стопяват чрез механично компресиране и външно нагряване. Тази зона е от решаващо значение за фазовия преход от твърдо състояние в течност; съотношението на компресия трябва да бъде проектирано така, че да съответства на свойствата на материала (напр. LDPE, HDPE, PP), обикновено между 2.5:1 и 3.5:1.
Зона на хомогенизиране: Тази секция има най-плитката и най-постоянна дълбочина на шнековия канал, отговорна за хомогенизиране на температурата и налягането на стопилката, за да се осигури стабилна екструзия. Тази секция показва ниска сила на срязване, предотвратявайки прегряване и разграждане, което е от решаващо значение за равномерността на дебелината на филма.
Съвременните високопроизводителни екструдери за раздувно фолио обикновено използват конструкция с разделен шнек (напр. тип BM или Barr), добавяйки винтови ребра в секцията за компресия, за да изолират физически твърдия слой от стопилката, като по този начин подобряват ефективността на пластифициране и намаляват колебанията в температурата на стопилката. Някои машини са оборудвани и със смесителни елементи (напр. щифтове или бариерни блокове), за да се подобри равномерността на смесването на стопилката, особено подходящо за многослойна коекструзия или добавяне на мастербачи. Освен това, за да се поберат биоразградими материали (напр. PBAT и PLA), някои шнекове използват високоскоростна технология за пръскане на сплави и водоохлаждаеми пръстеновидни конструкции, подобрявайки износоустойчивостта и точността на контрол на температурата.
Съотношението дължина към диаметър (L/D) на винта обикновено е между 20:1 и 30:1. По-високото съотношение L/D позволява по-пълно пластифициране и води до по-гладка повърхност на филма. Материалът обикновено е изработен от устойчива на корозия, високотвърда легирана стомана, прецизно обработена и повърхностно обработена, предлагайки експлоатационен живот 2-3 пъти по-дълъг от конвенционалните азотирани винтове.
Материалите, използвани за винта и цевта Материалите за машина за раздувно фолио се избират предимно въз основа на обработваните суровини, работната среда и изискванията за експлоатационен живот. Обичайните материали могат да бъдат категоризирани в три вида: висококачествена легирана стомана, биметални композитни материали и специални инженерни сплави. Сред тях легираната стомана 38CrMoAlA в момента е най-разпространеният избор на пазара.
- Основен материал: легирана стомана 38CrMoAlA (нитрирана стомана)
Това е най-широко използваният материал за винтове и цилиндри на машини за раздувно фолио, особено подходящ за обработка на конвенционални пластмаси като PE, PP, LDPE, HDPE и LLDPE. След азотиране, повърхностната твърдост на този материал може да достигне HV950–1050, с дълбочина на азотирания слой от 0.5–0.8 мм. Той съчетава висока износоустойчивост, устойчивост на корозия и добра жилавост, което води до дълъг експлоатационен живот и ниски разходи за поддръжка.
Предимства: Висока икономическа ефективност, стабилна обработка, подходящ за общо филмово производство.
Типични приложения: Машини за раздуване на фолио за големи количества, производствени линии за фолио за опаковане на храни.
- Високопроизводителни материали: Биметална композитна структура (SACM645, SKD61 и др.) За силно абразивни и корозивни суровини (като тези, съдържащи повече от 30% калциев карбонат, стъклени влакна, PVC, инженерни пластмаси или рециклирани материали), биметалните винтове са предпочитаният избор. Структурата им се състои от външен износоустойчив легиран слой и вътрешен здрав матричен слой, постигащ свързване на молекулярно ниво чрез високотемпературна калцинация. Животът им може да достигне 2-3 пъти по-дълъг от този на обикновената азотирана стомана, а в екстремни случаи - до 35 пъти.
Често срещани слоеве от сплави: сплави на основата на никел, волфрамов карбид, неръждаема стомана 9Cr18Mov
Основни материали: SACM645, SKD61, German 8407-XW1 и други напълно закалени темперирани стомани
Предимства: Силна устойчивост на абразия, подходяща за пълнители, рециклирани материали, флуоропласти и други труднообработваеми материали
Цена: Първоначалната цена е с около 40% по-висока, но е по-икономична в дългосрочен план
- Специални материали за обработка: Инженерни сплави с висока твърдост (използвани за висококачествени материали като PEEK)
При обработката на високоефективни инженерни пластмаси като PEEK (полиетер етер кетон) са необходими материали с изключително висока топлоустойчивост, якост и устойчивост на пълзене. Компании като Zhejiang Huaye са разработили винтове от серия HPT и биметални цилиндри HK специално за PEEK, използвайки специални процеси на термична обработка, за да отговорят на изискванията за дългосрочна стабилна работа при високи температури от 160–230℃.
Приложими сценарии: Медицина, аерокосмическа индустрия, производство на висококачествени електронни опаковки и други области с изключително строги изисквания за производителност на филмите.
