Giới thiệu về nguyên lý ép đùn của bọt XPE và bo mạch chủ bọt IXPE và quy trình hoạt động của máy đùn
Gần đây, một người bạn đã hỏi về việc lựa chọn máy đùn IXPE và muốn biết sự khác biệt giữa các chế độ đùn của IXPE và các máy đùn khác. Sau đây là tóm tắt để các đồng nghiệp đang cân nhắc sử dụng bọt XPE hoặc bọt IXPE tham khảo.
Ⅰ. Nguyên lý ép đùn tấm xốp XPE và xốp IXPE
Ép đùn tấm xốp XPE và tấm xốp IXPE là quá trình đùn hỗn hợp nguyên liệu thô XPE và IXPE qua trục vít và thùng của máy đùn tấm xốp XPE và tấm xốp IXPE để làm dẻo đồng đều các nguyên liệu thô như PE, sau đó được ép qua khuôn của máy đùn tấm xốp XPE và tấm xốp IXPE để trở thành sản phẩm liên tục có chiều rộng và độ dày nhất định.
Nguyên lý đùn tấm xốp XPE và tấm xốp IXPE:
PE, AC và các nguyên liệu phụ trợ khác được trộn đều và đưa vào thùng từ phễu. Dưới tác động của trục vít quay của máy đùn xốp XPE và tấm xốp IXPE, chúng được vận chuyển về phía trước đến bộ phận nạp liệu thông qua lực ma sát và lực cắt giữa thành trong của thùng và bề mặt trục vít. Tại đây, các chất rắn rời được vận chuyển về phía trước, được ép và nén chặt. Trong bộ phận nén, độ sâu của rãnh vít trở nên nông hơn, giúp vật liệu được nén chặt hơn. Đồng thời, nhiệt độ bên ngoài của thùng máy đùn xốp XPE và tấm xốp IXPE cùng với lực ma sát và lực cắt giữa trục vít và thành trong của thùng làm tăng nhiệt độ vật liệu và bắt đầu nóng chảy, đánh dấu điểm kết thúc của bộ phận nén. Bộ phận đồng nhất làm cho hỗn hợp đồng nhất và ổn định nhiệt độ. Bộ phận định lượng đùn hỗn hợp với khối lượng cố định và áp suất không đổi để nóng chảy. Sau khi đi qua khuôn chữ T, hỗn hợp được tạo hình và làm nguội để tạo thành sản phẩm xốp XPE và tấm xốp IXPE.
Ⅱ. Cấu trúc trục vít của máy đùn tấm mẹ bằng xốp XPE và xốp IXPE
Trục vít của máy đùn hạt xốp XPE và hạt xốp IXPE thường sử dụng trục vít ba đoạn. Chức năng và tác dụng cụ thể của từng đoạn như sau:
1. Bộ phận nạp liệu: Chịu trách nhiệm vận chuyển các hỗn hợp rắn như PE. Sau khi PE, AC và các loại nhựa hỗn hợp khác đi vào thùng từ phễu của máy đùn, chúng dần dần được đẩy về phía đầu khuôn khi trục vít của máy đùn bọt XPE và bột nhựa tổng hợp bọt IXPE quay. Tại bộ phận nạp liệu, rãnh trục vít được lấp đầy bằng các hạt rắn PE rời (hoặc bột), và vật liệu bắt đầu được nén chặt.
2. Phần nóng chảy: Khi PE và các vật liệu hỗn hợp khác đi vào phần nén, rãnh vít nông dần và lực cản của đầu khuôn, tấm xốp và lưới lọc tạo ra áp suất rất cao lên các vật liệu trong thùng của máy đùn tấm xốp XPE và IXPE, nén chặt các vật liệu. Đồng thời, nhiệt độ của nhựa tăng dần do nhiệt độ bên ngoài của thùng và nhiệt ma sát bên trong tạo ra bởi quá trình trộn và cắt của trục vít và thùng. Đối với trục vít ren toàn phần ba giai đoạn thông thường, nhiệt độ vật liệu đạt đến nhiệt độ chảy nhớt tại điểm mà nó gặp thành thùng khoảng 1/3 đường đi qua phần nén và bắt đầu nóng chảy. Khi vật liệu hỗn hợp liên tục được vận chuyển về phía trước, lượng vật liệu nóng chảy tăng dần và lượng vật liệu chưa nóng chảy giảm. Vào khoảng cuối phần nén, tất cả vật liệu nóng chảy và chuyển sang trạng thái chảy nhớt, nhưng nhiệt độ của vật liệu tại mỗi điểm vẫn chưa đồng đều.
3. Đồng nhất hóa và định lượng: Sau khi đồng nhất hóa trong bộ phận đồng nhất hóa, nhiệt độ vật liệu trở nên tương đối đồng đều. Cuối cùng, trục vít ép vật liệu nóng chảy vào khuôn chữ T với khối lượng, áp suất và nhiệt độ không đổi để tạo thành tấm xốp XPE và tấm xốp IXPE.
Ⅲ. Thành phần thiết bị đùn tấm xốp XPE và xốp IXPE
Thiết bị đúc khuôn đùn xốp XPE và xốp IXPE bao gồm một máy đùn, khuôn chữ T và thiết bị làm mát và đúc phụ trợ.
Bộ phận chính của máy đùn vảy xốp XPE và xốp IXPE là máy đùn, bao gồm hệ thống đùn, hệ thống truyền động, hệ thống gia nhiệt và làm mát, thiết bị kéo, thiết bị cắt và cuộn, và hệ thống điều khiển.
1. Hệ thống đùn: Hệ thống đùn bao gồm phễu, trục vít, thùng và khuôn chữ T. Hỗn hợp masterbatch XPE và IXPE được hóa dẻo thành dạng nóng chảy đồng nhất thông qua hệ thống đùn và được trục vít liên tục đùn ra khỏi khuôn dưới áp suất tích tụ trong quá trình này.
(1) Phễu: Phễu là một thùng chứa tạm thời để cấp liệu cho máy đùn xốp XPE và bột màu tổng hợp xốp IXPE. Bột màu tổng hợp XPE và IXPE được lưu trữ trong phễu và đi vào bộ phận cấp liệu của máy đùn thông qua cửa nạp liệu ở đáy. Một thiết bị ngắt được lắp đặt ở đáy phễu để điều chỉnh và ngắt dòng vật liệu. Mặt bên của phễu được trang bị kính quan sát và thiết bị đo hiệu chuẩn.
(2) Trục vít: Là thành phần quan trọng nhất của máy đùn tấm xốp XPE và tấm xốp IXPE. Nó liên quan trực tiếp đến chất lượng và năng suất đùn của tấm xốp XPE và tấm xốp IXPE. Trục vít được làm bằng thép hợp kim có độ bền cao và chống ăn mòn.
(3) Thùng: Đây là một xi lanh kim loại có khả năng chịu nhiệt và áp suất cao. Nó được làm bằng thép hợp kim bền, chống mài mòn và chống ăn mòn hoặc ống thép composite được lót bằng thép hợp kim. Thùng hoạt động với trục vít để nghiền, làm mềm, làm tan chảy, hóa dẻo và nén chặt bọt XPE và bột trộn bọt IXPE, đồng thời vận chuyển vật liệu nóng chảy liên tục và đều đặn đến hệ thống đúc. Đối với bọt XPE và bọt IXPE, chiều dài thùng thường gấp 25 đến 30 lần đường kính của nó, để các loại nhựa hỗn hợp như PE và AC được gia nhiệt và hóa dẻo hoàn toàn.
(4) Khuôn: Hỗn hợp XPE và IXPE được dẫn đều và trơn tru vào khuôn bằng trục vít, và hỗn hợp XPE và IXPE nóng chảy được tạo áp lực đúc nhất định. Hỗn hợp XPE và IXPE nóng chảy được hóa dẻo và nén chặt trong thùng, sau đó chảy qua tấm lọc xốp theo một kênh dòng chảy nhất định qua cổ đầu vào khuôn đúc, tạo thành tấm màng IXPE và XPE có chiều rộng và độ dày nhất định. Để đảm bảo độ dày màng đồng đều, thường lắp nhiều bu lông điều chỉnh trên đầu khuôn, và độ dày màng có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh độ áp lực của bu lông điều chỉnh.
2. Hệ thống truyền động: Chức năng của hệ thống truyền động là dẫn động trục vít của máy đùn tấm xốp XPE và tấm xốp IXPE, đồng thời cung cấp mô-men xoắn và tốc độ cần thiết cho trục vít trong quá trình đùn. Hệ thống này thường bao gồm một động cơ, hộp giảm tốc và ổ trục.
3. Thiết bị gia nhiệt và làm mát: Gia nhiệt và làm mát là điều kiện cần thiết cho quá trình đùn tấm xốp XPE và tấm xốp IXPE.
(1) Máy đùn tấm xốp XPE và xốp IXPE hiện nay thường sử dụng phương pháp gia nhiệt bằng điện, được chia thành gia nhiệt điện trở và gia nhiệt cảm ứng. Các tấm gia nhiệt được lắp đặt trên thân máy, cổ máy, đầu máy và khuôn. Thiết bị gia nhiệt được đặt bên ngoài thùng. Bằng cách gia nhiệt thùng, nhựa PE bên trong thùng được làm nóng, giúp nhựa PE đạt đến nhiệt độ cần thiết cho quá trình vận hành.
(2) Thiết bị làm mát: Thiết bị này được thiết kế để đảm bảo hỗn hợp masterbatch XPE và IXPE nằm trong phạm vi nhiệt độ yêu cầu của quy trình. Cụ thể, nó được sử dụng để loại bỏ nhiệt dư thừa sinh ra do ma sát cắt của trục vít quay, nhằm ngăn ngừa AC bị phân hủy, cháy hoặc gây khó khăn trong việc định hình do nhiệt độ quá cao. Làm mát thùng có thể được chia thành làm mát bằng nước và làm mát bằng không khí. Thông thường, máy đùn bọt XPE và masterbatch bọt IXPE sử dụng kết hợp hai loại làm mát này. Làm mát bằng trục vít chủ yếu sử dụng làm mát bằng nước trung tâm, nhằm mục đích tăng tốc độ vận chuyển vật liệu rắn, ổn định đầu ra của keo, cải thiện chất lượng sản phẩm và giảm nguy cơ tạo bọt trước.
4. Thiết bị kéo: Sau khi đùn nhựa nhiệt dẻo qua khuôn, mặt cắt ngang của sản phẩm đùn sẽ khác với hình dạng và kích thước mặt cắt ngang của khuôn do tác động kép của sự co ngót và giãn nở nhiệt sau khi nhả khuôn. Hơn nữa, khi sản phẩm được đùn liên tục, khối lượng của nó sẽ tăng lên. Nếu không có cơ chế kéo, nó sẽ tích tụ và ứ đọng. Do đó, sản phẩm đùn phải được kéo ra liên tục và đều đặn để đảm bảo tính liên tục của quá trình đùn và điều chỉnh kích thước mặt cắt ngang cũng như tính chất của biên dạng đùn. Chức năng của máy đùn xốp XPE và tấm xốp IXPE là kéo đều xốp XPE và tấm xốp IXPE nóng chảy ra khỏi khuôn chữ T, kiểm soát và định hình độ dày của sản phẩm XPE và tấm xốp IXPE.
5. Thiết bị cắt và cuộn: Sau khi sản phẩm xốp XPE và xốp IXPE được định hình và làm nguội, chúng được cắt theo chiều rộng yêu cầu, cuộn và cắt theo chiều dài (trọng lượng) yêu cầu và cuộn thành tấm xốp XPE và xốp IXPE.
6. Hệ thống điều khiển: điều khiển động cơ kéo của máy chính và máy phụ, bơm dầu dẫn động, xi lanh dầu (hơi nước) và các bộ truyền động khác nhau của máy đùn tấm xốp XPE và IXPE, cho phép từng bộ truyền động hoạt động theo công suất, tốc độ và quỹ đạo yêu cầu; đồng thời, phát hiện và kiểm soát nhiệt độ, áp suất và lưu lượng của máy chính và máy phụ để đạt được khả năng điều khiển tự động toàn bộ cụm máy đùn và kiểm soát chất lượng sản phẩm.
Đây là nguyên lý hoạt động và thành phần cấu trúc của máy đùn tấm XPE và IXPE. Tôi hy vọng điều nàykiến thức hiện tạisẽ hữu ích cho tất cả bạn bè sắp tham gia vào ngành công nghiệp xốp XPE và IXPE.