اهمیت دمای سیلندر در ناحیه اول اکسترودر (رانشگر)
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار//ایران پلیمر بهینه‌سازی تنظیمات دما در اولین ناحیه سیلندر ممکن است نتیجه مطلوب را نداشته باشد. در واقع، ممکن است برعکس عمل کند. در این مقاله علت آن بیان شده است.
شاید درک نکردنی ترین بخش فرایند رانشگری، اثر دمای سیلندر در ناحیه اول باشد. در بخش خوراک رانشگر، مواد جامد همیشه در دمای بسیار کمتر از دمای ذوب هستند (مگر این که مذاب خوراک دهی شود) و ماردان شبیه مته آن‌ها را به جلو منتقل می‌کند. آن‌ها در اثر نیروهای غژکی (drag) و اصطکاکی که روی ذرات اعمال می‌شوند، فشرده می‌شوند. در هنگام فشرده‌سازی، مقداری فشار در بسپار جامد ایجاد می‌شود، زیرا در اثر تماس نزدیک با دیواره سیلندر نیرو اعمال می شود.
با چرخش ماردان و در نتیجه سُرش/ برش توده فشرده شده در برابر دیواره سیلندر و هم چنین مقداری گرمای هدایت شده از سیلندر، مواد جامد مجاور دیواره سیلندر انرژی کافی را برای تشکیل یک لایه نازک از بسپار مذاب روی آن سطح به دست می آورند. این امر معمولا در طولی به اندازه یک تا سه قطر پس از گلویی خوراک سرد رخ می‌دهد و اغلب به عنوان “تاخیر در ذوب” گفته می‌شود. از آن نقطه به بعد، نیروی رو به جلو یا برون داد به حرکت غژکی یا اصطکاکی فیلم نازک مواد جامد زیرین بستگی دارد.
گرچه گرمای هدایت شده از سیلندر به شکل‌گیری اولیه فیلم یا لایه مذاب کمک می‌کند، اما اکثر انرژی برای شروع ذوب حاصل از حرکت اصطکاکی بسپار روی دیواره سیلندر است. دلیل این امر این است که بسپارها رسانای گرمای بسیار ضعیفی هستند، بنابراین اغلب چندین ساعت طول می‌کشد تا بسپار درون رانشگر سرد ذوب شود.
پس از شروع، فیلم مذاب، لایه میانی بین سیلندر و مواد جامد زیرین را تشکیل می دهد. این لایه اکثر انرژی را از موتور جذب می‌کند. سرانجام حوضچه ی مذابی در طرف فشاردهنده (pushing) پره ایجاد می‌شود و مذاب پیش می‌رود. در نتیجه، ناحیه اول سیلندر همیشه آن‌طور که انتظار دارید واکنش نشان نمی‌دهد. سرمایش ناحیه اول در کمتر از نقطه ذوب بسپار باعث تاخیر در تشکیل مذاب می‌شود و بدین ترتیب طول فرایند ذوب در رانشگر و احتمالا برون داد کاهش می یابد. از آن جا که سیلندر در مقایسه با بسپار بسیار رسانا است، اگر دما کمتر از دمای ذوب تنظیم شود، گرما را از فیلم بیرون می‌کشد.
مترجم: دکتر فاطمه خودکار
دکترای مهندسی پلیمر
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره ۲۱۶ ماهنامه بسپار که در نیمه مهرماه منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.
