Opțiuni de curățare pentru șuruburile extruderului

În acest articol, aș dori să descriu pe scurt cele mai comune modalități de curățare a șuruburilor extruderului. Purificarea este esențială în timpul producției, deoarece degradarea mică a polimerilor trebuie întotdeauna așteptată în timpul producției. Acest lucru se poate datora unui defect al materialului, parametrilor de setare incorecte sau supraîncălzirii locale. Acest polimer degradat duce la formarea unui strat de polimer decolorat care se poate acumula pe suprafața melcului sau, în cazul echipamentelor mai vechi, uzate, în orice spații moarte care pot fi găsite. În cazul compușilor necorespunzători, unele componente ale plasticului, cum ar fi unii aditivi, se pot așeza și pe suprafața șurubului.

Procesele enumerate până acum au necesitat intervenția unui proces de purificare din cauza apariției unui proces dăunător. Trebuie remarcat faptul că, chiar și fără acestea, poate fi necesară o curățare minoră, cum ar fi atunci când comutați între materiale, schimbați culorile sau închideți, de exemplu. Dacă nu se efectuează curățarea, polimerul degradat depus se poate rupe și intra în produs din cauza forfecării mai mari. Apariția fenomenului este relativ ușor de observat din punctele și piesele negre care apar pe suprafața produsului. În cazul lipirii mai mari, o modificare a condițiilor reologice poate duce la un produs de calitate slabă. În cazul materialului rezidual, pot apărea semne de curgere și defecte de culoare pe suprafața produsului nostru.

Figura 1: Un melc cu o suprafață puternic murdară și o suprafață curățată corespunzător

Distingem două modalități posibile de curățare a melcilor. În prima metodă, melcul este curățat în zbor fără a demonta echipamentul, folosind un material special introdus în echipament. Alternativ, extruderul este demontat și melcul este curățat prin îndepărtarea acestuia din aparat.

Curatare fara demontare

Curățarea fără demontare pare mult mai simplă, mai rapidă și mai economică la început, dar nu întotdeauna este așa. Deși simplitatea sa este de necontestat, materialele speciale de curățare utilizate sunt de obicei scumpe. În plus față de prețul ridicat, producătorii susțin cel mai adesea că timpul general de curățare este chiar mai economic datorită scurtării timpului de curățare, deoarece putem continua producția pe echipamente cu pierderi de timp mai mici. În opinia mea, în cazul unui melc mai puțin sau moderat contaminat, această afirmație este de fapt corectă, dar în cazul melcilor foarte contaminați, curățarea poate dura mai multe pasaje, adică mult timp. Trebuie menționat, totuși, că curățenia suprafeței melcului este percepută doar indirect din culoarea materialului vărsat, ceea ce poate duce la curățarea imperfectă și la murdăria reziduală a suprafeței.

Cea mai simplă metodă de curățare fără demontare este să rămâneți fără detergent în timpul metabolismului. În acest moment, nu se mai găsește murdărie gravă pe melc, cea mai importantă sarcină a ieșirii este îndepărtarea materialului fabricat anterior din melc. De asemenea, folosim această metodă de ieșire la închiderea unităților noastre de producție. La sfârșitul producției, când mașinile sunt oprite, unele materiale plastice pot fi lăsate pe melc, iar la următoarea pornire pot fi reîncălzite și descărcate fără probleme majore. Exemple de astfel de polimeri sunt poliolefinele (polietilenă, polipropilenă). Polimerii care conțin oxigen sunt, în general, mai sensibili la degradarea oxidativă (de exemplu, polimer etilen-alcool vinilic), deci trebuie întotdeauna drenați din șurub cu ceva detergent.

Pentru soluri mai severe, în timpul curățării au fost folosite materiale ușor abrazive. Principalul dezavantaj al acestora a fost că, deși murdăria care adera la suprafața melcului a fost complet îndepărtată, au fost uzate unele părți ale echipamentului de producție (șurub, cilindru), ceea ce a dus la o reducere a duratei de viață a echipamentului. Drept urmare, aceste materiale sunt folosite acum foarte rar în practică, iar majoritatea producătorilor subliniază în mod explicit că nu conțin componente abrazive. Astăzi, există pe piață granule de curățare sau emulsii care pot fi adăugate la polimerul de bază. De obicei, efectuează efectul de curățare prin forfecare mare sau prin contact chimic special. Forfecarea ridicată se realizează prin prelucrare la temperaturi mai scăzute (vâscozitate mai mare la topire). Anumiți agenți de curățare trebuie lăsați pe melc pentru o perioadă de timp sub sarcină de căldură în timp ce spumează. Spuma umflată în aparat trebuie eliminată din aparat, ceea ce va efectua curățarea dorită.

Figura 2: Schimbarea culorii granulelor de curățare vărsate în timpul curățării

Curățarea prin dezasamblarea mașinii

O altă opțiune pentru curățare este să scoateți melcul din cilindru înainte sau înapoi, în funcție de tipul de mașină, și apoi să îl returnați la uzina de producție după curățare. Cea mai ușoară modalitate de a o curăța este de a îndepărta murdăria și restul de plastic topit din șnecul încă cald, cu spatule și perii. Trebuie să fim atenți la două lucruri importante în acest proces. Primul este că temperatura de funcționare a melcului este cel mult 150-200 ° C, ceea ce poate provoca arsuri grave dacă nu este manipulat corespunzător și cu echipamente de siguranță inadecvate. Celălalt lucru la care trebuie să fim atenți este instrumentele folosite pentru curățare. Folosiți strict numai spatule de cupru, perii și tifon, deoarece acestea nu deteriorează suprafața șuruburilor. Chiar și o singură zgârietură poate provoca probleme grave pentru viitor: zgârieturile se adâncesc în timpul prelucrării materialelor mai dure, mai abrazive, ulterior formării spațiilor moarte, iar acest lucru poate duce la arderea continuă și la apariția materialului stagnant. Etapa de curățare cu perii este adesea o operație lungă, care consumă mult timp, deși fără îndoială instrumentele utilizate sunt cele mai ieftine dintre toate instrumentele de curățare posibile.

Figura 3: Curățarea fizică a șurubului extruderului

Arderea murdăriei este o metodă mult mai simplă și mai rapidă decât curățarea manuală, fizică. Această metodă se realizează pur și simplu în instalații mai mici folosind GPL, în timp ce în companiile mai mari sau specializate se efectuează în camere închise cu piroliză la un conținut redus de oxigen și la o temperatură de aproximativ 400 ° C. Procesul este însoțit cel mai adesea de o operație de curățare fizică (cu perii). Este important să nu folosiți în niciun caz o lanternă de acetilenă pentru operația de curățare prin ardere, deoarece acest lucru va duce la întărire datorită încălzirii rapide locale a melcului și o reducere drastică a duratei de viață. De asemenea, trebuie menționat faptul că aplicarea frecventă a acestei metode poate duce la deformare și întărire.

Astăzi, una dintre cele mai avansate și mai rapide metode de curățare este curățarea cu gheață uscată. Gheața uscată nu este altceva decât o stare solidă de dioxid de carbon, care la presiunea și temperatura atmosferică - ocolind starea lichidă - devine direct gazoasă (sublimă). Esența pulverizării cu gheață uscată este amestecarea particulelor mici de dioxid de carbon solid la -79 ° C cu aer de înaltă presiune. Gheața uscată care atinge suprafața locală răcește murdăria de acolo. Deoarece coeficienții de expansiune termică a impurităților sunt diferiți de cei ai melcului, impuritățile se separă de suprafață. Un alt element important al metodei de curățare este acela că sublimarea rapidă a gheții uscate pe suprafața caldă produce o cantitate mare de dioxid de carbon, care, sub contaminanți, îi deplasează de pe suprafața pentru a fi curățată. Datorită durității lor scăzute, particulele de gheață uscată care lovesc suprafața cu viteză mare nu deteriorează deloc piesa care trebuie curățată. Metoda este mai rapidă decât toate metodele menționate mai sus și poate fi utilizată bine pentru niveluri foarte mari de contaminare. Ca dezavantaj, trebuie remarcat faptul că procesul necesită echipamente speciale, care au un cost corespunzător mai mare.

Demonstrarea curățării prin pulverizare cu gheață uscată pe un șurub de turnare prin injecție:

În scurtul meu rezumat, am văzut că există multe metode de curățare a melcilor în industrie, dintre care trebuie să o alegem întotdeauna pe cea care este potrivită pentru noi, cunoscând materialul procesat, contaminarea melcului și costul.