העיקרון של שילוב חבית בורג כפול

מקטע חבית מכונת פתיחה

עיצובי חבית מסוימים מספקים את התצורה הייחודית של מכבשי בורג כפול. כאשר נצמד לכל חבית עם תצורת בורג מתאימה, נערוך מחקר כללי ומעמיק יותר של כל אחד מסוגי החבית הללו לתפעול יחידה ספציפית לאותו חלק של המכבש.

לכל חלק חבית יש תעלה בצורת 8 שדרכה עובר פיר הבורג. לחבית הפתוחה יש תעלות חיצוניות המאפשרות הזנה או פריקה של חומרים נדיפים. ניתן להשתמש בעיצובי החבית הפתוחה הללו להאכלה ולפליטה, וניתן למקם אותם בכל מקום בשילוב החבית כולו.

לְהַאֲכִיל

ברור, יש להזין את החומר לתוך המכבש כדי להתחיל לערבב. חבית ההזנה היא חבית פתוחה שתוכננה לפתח בחלק העליון של הקנה שדרכו מוזנת חומר. המיקום הנפוץ ביותר עבור תוף ההזנה הוא בעמדה 1, שהיא החבית הראשונה בקטע התהליך. החומר הגרגירי והחלקיקים הזורמים בחופשיות נמדדים באמצעות מזין, המאפשר להם ליפול ישירות לתוך המכבש דרך חבית ההזנה ולהגיע לבורג.

אבקות עם צפיפות ערימה נמוכה מציבות לעתים קרובות אתגרים מכיוון שאוויר נושא לעתים קרובות אבקה נופלת. אוויר בורח אלו חוסם את זרימת האבקה הקלה, ומפחית את יכולת האבקה להאכיל בקצב הנדרש.

אפשרות אחת להאכלת אבקה היא להגדיר שתי חביות פתוחות בשתי החביות הראשונות של המכבש. בהגדרה זו, האבקה מוזנת לחבית 2, ומאפשרת לפרוק את האוויר הנגרר מחבית 1. תצורה זו נקראת התקן פליטה אחורי. פתח האוורור האחורי מספק תעלה ליציאת אוויר מהמכבש מבלי לחסום את מצנח ההזנה. עם הוצאת האוויר, ניתן להזין את האבקה בצורה יעילה יותר.

לאחר הזנת הפולימר והתוספים לתוך האקסטרודר, מוצקים אלו מועברים לאזור ההיתוך, שם הפולימר נמס ומערבבים עם התוספים. ניתן להזין תוספים גם במורד אזור ההיתוך באמצעות מזינים צדדיים.

פְּלִיטָה

ניתן להשתמש בחלק הצינור הפתוח גם עבור פליטה; יש לפרוק את האדים הנדיפים שנוצרים בתהליך הערבוב לפני שהפולימר עובר דרך התבנית.

המיקום הברור ביותר של יציאת הוואקום הוא לקראת קצה המכבש. יציאת פליטה זו מחוברת בדרך כלל למשאבת ואקום כדי להבטיח שכל החומרים הנדיפים הנישאים בהמסת הפולימר יוסרו לפני שהם עוברים דרך ראש התבנית. שאריות הקיטור או הגז בהמסה עלולים להוביל לאיכות חלקיקים ירודה, כולל הקצף וצפיפות אריזה מופחתת, מה שעלול להשפיע על השפעת האריזה של החלקיקים.

קטע חבית סגור

עיצוב החתך הנפוץ ביותר של הקנה הוא כמובן קנה סגור. חלק הקנה עוטף לחלוטין את נמס הפולימר בכל ארבעת צידי המכבש, עם פתח אחד בלבד בצורת 8 המאפשר למרכז הבורג לעבור דרכו.

לאחר שהפולימר וכל תוסף אחר הוכנסו במלואם לתוך המכבש, החומר יעבור דרך קטע השינוע, הפולימר יותך וכל התוספים והפולימרים יתערבבו. חבית סגורה מספקת בקרת טמפרטורה לכל הצדדים של המכבש, בעוד לחבית פתוחה יש פחות מחממים ותעלות קירור.

הרכבת חבית האקסטרודר

בדרך כלל, האקסטרודר יורכב על ידי היצרן, עם פריסת חבית התואמת את תצורת התהליך הנדרשת. ברוב מערכות הערבוב יש למכבש חבית האכלה פתוחה בחבית האכלה 1. לאחר סעיף האכלה זה, ישנן מספר חביות סגורות המשמשות להובלת מוצקים, להמסת פולימרים ולערבב יחד פולימרים ותוספים מותכים.

ניתן למקם את הגליל המשולב בגליל 4 או 5 כדי לאפשר הזנה צידית של תוספים, ולאחר מכן מספר צילינדרים סגורים להמשך הערבוב. יציאת פליטת הוואקום ממוקמת בסמוך לקצה המכבש, ואחריה מקרוב את הקנה הסגור האחרון לפני ראש התבנית. דוגמה להרכבת הקנה ניתן לראות באיור 3.

אורכו של מכבש מתבטא בדרך כלל כיחס בין אורך לקוטר בורג (L/D). בדרך זו, הגדלה של קטע התהליך תהפוך לקלה יותר, שכן מכבש קטן ביחס L/D של 40:1 ניתן להגדלה למכבש בקוטר גדול יותר ובאורך L/D של 40:1.