Ekstrüderler, PET, Naylon ve Polikarbonat gibi reçineler de dahil olmak üzere mühendislik polimerleri üretmek için sualtı peletleştirmesini giderek daha fazla kullanıyorlar. Bu reçineler düşük viskozite ve/veya hızlı soğutma veya yüksek eriyik sıcaklığı gibi "zor" özelliklere sahiptir.
Şerit granülasyonu ile karşılaştırıldığında, sualtı granülasyonu iyi partikül kalitesi, yüksek derecede otomasyon ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir. Bununla birlikte, polietilen, polipropilen veya polistiren gibi daha az hassas emtia reçineleriyle karşılaştırıldığında, önceki paragrafta belirtilenler gibi mühendislik reçineleri üretirken kalıp donma riski daha yüksektir.
Sualtı peletleştiricileri tipik olarak 10 ila 20 hatta yüzlerce delikli dairesel kalıplar kullanır. Sistem, saatte birkaç yüz ila 20000 pound arasında herhangi bir yerde birleştirmek için tasarlanabilir. (Ekstrüzyon üretimi için daha büyük peletleştiriciler bile kullanılır.)
Kalıp deliği donma nedenleri
Kalıp deliğinin çapı genellikle 0.125 inçtir, ancak daha küçük parçacıklar için 0.01 inç kadar veya 0.20 inç kadar büyük olabilir. Her deliğin çıkışı saatte yaklaşık 25-100 pounddur, ancak 0.125 inç kalıp deliğinin ortalama çıkışı saatte yaklaşık 30 pounddur.
Sualtı granülasyonunun anahtarı, delikleri reçinenin eritme sıcaklığında tutmak için kalıp deliklerinden yeterli termoplastik taşımaktır, eriyik ve küf başı birkaç yüz derece daha düşük bir sıcaklıkta su ile temas eder. Metal kalıplar mükemmel termal iletkenlerdir, bu nedenle kalıp deliklerinden yeterli polimer akışı yoksa, su delikleri soğutur ve polimer içlerinde katılaşır. Ancak, işlemci bu tıkanmanın meydana geldiğini hemen bilemez.
Sorun şu ki, bir veya daha fazla küf deliği polimer tarafından engellenirse, kalıp kafasının etkinliği azalacaktır. Nihayetinde, bloke edilmiş delikler çevreleyen deliklerin akışını etkileyerek daha büyük ve düzensiz şekilli bitmiş parçacıklar ve verim azalması ile sonuçlanacaktır. Nihayetinde, kalıp deliklerini temizlemek için üretim hattını tamamen kapatmak gerekir.
Kalıp dondurmanın ana nedenleri aşağıdaki gibidir: polimer, su akışı ve kesici çalışma dizisi; Kalıpın yetersiz ısıtılması ve yalıtımının yanı sıra işlem dalgalanmaları. Malzeme formülü (reçine, dolgu seviyesi ve dolgu tipi - ısı emme veya iletken) dikkate alınmamak da sorunlara yol açabilir. Ancak granülatörü memnun etmek için tarifi değiştiremezsiniz, çoğu tarif çalıştırmak için tasarlanmalıdır.
Granülatörün başlangıç işlemini ayarlayın
Kalıp deliği dondurması, reçine, soğutma suyu ve kesicinin doğru sırada başlatılması gerektiğinde başlangıç sırasında meydana gelir. Reçine kalıptan akmaya başlarsa ve alet su kalıp yüzeyine ulaşmadan önce devreye girerse, su deposunun deliklerinin dışında bulaşma ve reçine tıkanmasına neden olur. Polimer akmaya başlamadan önce su kalıp yüzeyine ulaşırsa, aşırı soğutma gözeneklerin donmasına neden olabilir.
Erken sualtı granülasyon sistemlerinde, yetenekli operatörler bu diziyi manuel olarak kontrol ettiler. 1990'ların başından itibaren otomasyon ve kontrol ticari PLC kontrol sistemleri aracılığıyla elde edilebilir. Polimer saptırma valfi ve işleme su bypass sistemi, PLC'nin kalıpta giren polimer ve suyun zamanlamasını daha doğru bir şekilde kontrol etmesini sağlar. 1990'ların ortalarından beri üretilen granülatörler, kesme basıncını kontrol etmek için hidrolik, pnömatik ve servo motorlar kullanan otomatik kesme sistemleri sunmaktadır. Bu nedenle, günümüzün tam otomatik sistemleri başlangıç sırasını bir saniyenin bir kısmında kontrol edebilir.
Kalıp tasarımını optimize et
Üretim hattı başlatıldıktan ve çalıştırıldıktan sonra, kalıpların, kalıp deliklerinden çok sabit bir malzeme akışı sağlayarak donma işleminden kaçınılabilir. Ancak bazı donma sorunları kalıp tasarımının kendisiyle ilgilidir.
Kalıp bir el feneri ısıtıcı veya sıcak yağ tarafından ısıtılır. Elektrikli ısıtma tamamen düzgün olmayacaktır, çünkü mürekkep kartuşları esas olarak kalıp plakasının dış kenarına yakın kalıp deliklerinin etrafına yerleştirilir. Bu nedenle, kalıp dışındaki delikler genellikle merkezdeki deliklerden daha sıcaktır. Kalıp üreticisi bir zamanlar kalıbın ortasına bir silindir eklemeye çalıştı, ancak mühendislik beceriksiz olduğunu kanıtladı
Bu nedenle, silindirik ısıtıcılar, kalıp ortasında donma eğilimi gösterebilecek naylon gibi dar bir erime sıcaklığı aralığına sahip büyük kalıplar veya malzemeler için uygun olmayabilir.
Silindirik ısıtıcılarla karşılaştırıldığında, yağ ısıtma daha geniş bir alanda daha düzgün ısı uygulayabilir. Yağ sistemi, sekiz adede kadar kalıp bölgesi ile yapılandırılmıştır. Ancak yağ ısıtma silindirik ısıtıcılardan daha pahalıdır. Yağ ısıtma, reçine üreticilerinin yüksek çıkış üretim hatlarında veya büyük karıştırma tesislerinde yaygın olarak kullanılır. Son zamanlarda, daha iyi sıcaklık kontrolü elde etmek için daha küçük sistemlere uygulanmıştır.
Yağ valfi bloke edilirse, kalıbın etkilenen bölgesindeki kalıp delikleri soğuyacak ve donabilir, ancak kalıbın geri kalanı iyi olacaktır. Başlangıçta çıktı değişmeyebilir. Benzer şekilde, silindirik ısıtıcılar gibi, sorun kusurlu parçacıklar olarak ortaya çıkacaktır.
Tüm yongalar bir tür yalıtım tabakasına sahiptir. Çoğu kalıp, kalıp yüzeyinin ortasına bağlı özel plakalar kullanır. Ancak plaka gevşeyebilir. Sonra su arkalarından akar, kalıpları soğutur ve potansiyel olarak donmaya neden olur.
Başka bir yalıtım yöntemi, vakum içeren boşluklara sahip "içi boş" kalıp tasarımı kullanmaktır. Orijinal şablon tasarımının bir parçası değilse, çoğu sisteme uyarlanabilir. Vakum iyi bir yalıtkandır ve katı yalıtım tahtaları gibi hasar göremez.
Süreç dalgalanmalarını azaltın
Her türlü ekstrüzyon işlemi kesintisi veya çıktı dalgalanması donmaya neden olabilir. Örneğin, düşük paketleme yoğunluğuna sahip geri dönüştürülmüş malzemelerin ekstrüde edilmesi, ekstrüder çıkışında dalgalanmalara neden olabilir, bu da tutarsız polimer akışına ve kalıp deliklerinin rastgele bir şekilde donmasına yol açabilir. Polimer eriyik pompaları bu dalgalanmaları önlemek ve tutarlı kalıp akışı sağlamak için kullanılabilir.
Süreksiz kaykay tipi ekran değiştiricilerin kullanımı da akış kesintisine ve tuzak havasına neden olabilir, bu da kalıp deliklerine doğru geçici olarak akan polimerin kaybına neden olabilir. Kalıp deliklerinin rastgele donmasına neden olabilir. Çözüm, işlemi kesintiye uğratmadan veya havayı yakalamadan anında kirli ekranları değiştirebilen sürekli bir ekran değiştirici kullanmaktır.