سیلندر مارپیچ چیست؟
سیلندر مارپیچ یا سیلندر ماردون به روشی گفته میشود که مواد اولیهی صنایع پلاستیکی به پلاستیک مذاب تبدیل و آمادهی ورود به دستگاه تزریق پلاستیک میشوند. این روش، رایجترین شیوهی پخت مواد پلاستیکی است که در آن مواد اولیه وارد سیلندر شده و به حالت پودری درمیآیند. در آنجا پس از ترکیب با یکدیگر، به دمای ذوب میرسند و سپس از دهانهی خروجی آن به سمت دستگاه قالبگیری هدایت میشوند. برای درک بهتر اینکه سیلندر ماردون چیست، یک چرخگوشت را در نظر بگیرید. در این سیلندر استوانهای نیز یک لولهی مارپیچ قرارگرفته که مانند تیغهی چرخگوشت شیارهایی روی آن تراشیده شده است که مواد را بهصورت یکنواخت هم میزند. همزمان با مخلوط مواد، دمای آن نیز به نقطهی ذوب میرسد. نتیجهی خروجی این سیلندر، مواد پلاستیکی مذاب است که برای قالبگیری آماده شدهاند.
سیلندر ماردون دستگاه تزریق از چه اجزایی تشکیلشده است؟
ساختار سیلندر ماردون دستگاه تزریق، کاملاً به یک چرخگوشت شبیه است. این دستگاه از دو قسمت اصلی سیلندر مارپیچ و مارپیچ و همچنین سه منطقه تشکیلشده است: منطقه تغذیه در طول سیلندر: نیمهی اول استوانهی سیلندر مارپیچ، دستگاه تزریق را تشکیل میدهد و مواد اولیه یعنی گرانولها در این قسمت وارد سیلندر میشوند. معمولاً ورود تغذیه نیز از طریق یک قیف استوانهای در بالای سیلندر انجام میگیرد. منطقهی انتقال در طول سیلندر: به 25 درصد بعدی طول سیلندر ماردون دستگاه تزریق، قسمت انتقال گفته میشود که در مسیر آن، مواد با هم ترکیب و ذوب میشوند. منطقهی اندازهگیری در طول سیلندر: در قسمت اندازهگیری که 25 درصد آخر طول سیلندر را شامل میشود، پلاستیکهای مذاب با فشار و بهاندازهی تعیینشده به سمت خروجی هدایت میشوند.
سیلندر و ماردون
جنس بدنهی سیلندر و ماردون معمولاً از فولاد ساخته میشود و میتواند دما را تا 500 درجهی سانتیگراد تحمل کند. بهترین فولادی که میتوان برای سیلندر و ماردون استفاده کرد، فولاد با آلیاژ نیتروژن است که میتواند خواص مکانیکی خود را در گرما حفظ کند. از آنجا که دمای سیلندر در قسمت میانی بین 60 تا 90 درصد افزایش پیدا میکند، این نوع فولاد میتواند یکی از بهترین انتخابها برای تولید سیلندر و ماردون باشد.
مارپیچ
مارپیچ، کار اصلی را در سیستم سیلندر و مارپیچ انجام میدهد. این وسیله، لولهی بلندی است که شیارهای روی آن وظیفهی خرد کردن گرانولها و ترکیبشان را برعهده دارند. تعداد شیارهای مارپیچ و زاویهی آنها برای هر نوع پلیمری متفاوت است و برای هرکدام باید سیلندر و مارپیچ مناسب انتخاب شود.
سیلندر ماردون اکسترودر چیست؟
پیش از بررسی سیلندر ماردون اکسترودر، باید کمی در مورد این وسیله صحبت کنیم. اکسترودر برخلاف دستگاه تزریق و قالبگیری که محصولاتی سهبعدی و یکشکل تولید میکند، برای تولید محصولاتی با سطح مقطع خاص و شکل پیوسته و استوانهای شکل استفاده میشود. سیلندر مارپیچ اکسترودر هم مانند سیلندر مارپیچ دستگاه تزریق معمولی از سه منطقهی تغذیه، انتقال و اندازهگیری ساختهشده، اما تفاوتهای جزئی با هم دارند؛ ازجمله تفاوت در L/D. منظور از L/D نسبت طول به قطر مارپیچ است که در سیلندر مارپیچ اکسترودر این نسبت 2/3 برابر ماردون دستگاههای تزریق است و این افزایش طول بهعلت افزایش سرعت و بهبود راندمان سیستم اعمالشده است. سیلندر ماردون اکسترودر دو نوع اصلی دارد؛ تک مارپیچ و دو مارپیچ که نوع دو مارپیچ آن قابلیتهای عملکردی بهتری از خود نشان میدهد، مثل انعطافپذیری و تحمل بیشتر نسبت به رطوبت.
سیلندر مارپیچ چه ویژگی هایی دارد؟
سیلندر مارپیچی که از کیفیت خوبی برخوردار باشد، دارای ویژگیهای زیر خواهد بود: اشیای فلزی یا مواد خورنده خارجی نباید وارد سیلندر شود. بازدهی کار را بالا میبرد یعنی مواد بیشتری را در زمان کوتاهتر تولید میکند در واقع باعث کوتاهتر شدن سیکل دستگاه میشود. برای اینکه محصول خروجی یکدست و یکپارچه باشد، مواد را به خوبی در هم آمیخته و مخلوط میکند. مواد را برش نمیدهد لذا محصول خروجی از استحکام بالایی برخوردار خواهد بود. مواد داخل سلیندر، به مارپیچ نمیچسبد چون سطح سیلندر کاملا جلا و پرداخت شده است و انتقال مواد به جلو روان و سریعتر خواهد بود. مواد مذاب مجددا توسط میکسکنندهها در انتهای مارپیچ مخلوط میشوند تا کیفیت محصول خروجی بالا برود.
انواع سیلندر مارپیچ
مدلهای گوناگونی از انواع سیلندر ماردون در بازار موجود است که هرکدام برای کاربردی خاص طراحیشدهاند. ازجمله رایجترین این مدلها عبارتاند از: سیلندر مارپیچ نیترید: این نوع از انواع سیلندر ماردون بهطورمعمول از آلیاژ AISI 4140 HT یا فولادهای مشابه نیتراته شده ساخته میشود. میزان سختی و مقاومت این سیلندرها به علت وجود نیتروژن زیاد است و در طول پروسهی چرخش، سرعت خوبی دارد. هزینهی این نوع نسبت به اغلب مدلهای دیگر کمی بیشتر است. سیلندر مارپیچ بیومتالیک: در این نوع سیلندر از آلیاژ تنگستن کاربید استفادهشده و تولید آن نسبت به سیلندرهای نیترید سختتر است. عمر سیلندر بیومتالیک نسبت به سیلندر نیترید، 10 برابر طولانیتر و قیمت آن نیز بیشتر میشود. این نوع آلیاژ در برابر فشار مکانیکی و افزایش دما مقاومت و عملکرد خوبی نشان میدهد و سرعتش نیز با سیلندر نیترید برابری میکند.
کاربرد انواع سیلندر مارپیچ
کاربرد انواع سیلندر و ماردون محدود به دستگاههای تزریق پلاستیک نیست. درواقع این دستگاهها یکی از کاربردهای این نوع سیلندر هستند. این سیلندرها را میتوان برای دستگاههای تولید مواد غذایی، ماشینآلات تولید سیم و کابل و دیگر صنایع کوچک نیز به کار برد. در حالت کلی کاربرد انواع سیلندر و ماردون برای هر نوع فرآیند تجزیهی مواد و تولید خروجی یکدست تعریف میشود.
