पॉलियामाइड (पीए, नायलॉन) और पॉलीऑक्सीमेथिलीन (पीओएम, एसीटल) इंजीनियरिंग थर्मोप्लास्टिक्स हैं जो शीट एक्सट्रूज़न में अद्वितीय चुनौतियां पेश करते हैं। पीएस या पीपी जैसे कमोडिटी रेजिन के विपरीत, इन सामग्रियों को सख्त प्रक्रिया नियंत्रण, विशेष स्क्रू डिजाइन और सावधानीपूर्वक पोस्ट-एक्सट्रूज़न उपचार की आवश्यकता होती है। यह मार्गदर्शिका व्यावहारिक उत्पादन विचारों पर ध्यान केंद्रित करती है और स्थिर, उच्च गुणवत्ता वाले शीट आउटपुट के लिए संदर्भ पैरामीटर प्रदान करती है।
पीए (पॉलियामाइड)
उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति, पहनने के प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता के साथ अर्ध-क्रिस्टलीय इंजीनियरिंग प्लास्टिक।
नमी-संवेदनशील: पीए वातावरण से नमी को अवशोषित करता है (कुछ ग्रेड के लिए 24 घंटों में 0.5% तक), जो पिघले तापमान पर हाइड्रोलाइज हो जाता है, जिससे सतह में दोष होता है और आणविक भार -5 कम हो जाता है।
प्रसंस्करण तापमान सीमा: आमतौर पर ग्रेड के आधार पर 230-280°C।
पोम (पॉलीऑक्सीमेथिलीन / एसीटल)
उच्च कठोरता, कम घर्षण, उत्कृष्ट आयामी स्थिरता, और उत्कृष्ट थकान प्रतिरोध - अक्सर ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों में धातु प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जाता है -5।
थर्मल गिरावट का जोखिम: पीओएम में एक संकीर्ण प्रसंस्करण खिड़की है; होमोपोलिमर ग्रेड के लिए पिघलने का तापमान आम तौर पर 205-225 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होना चाहिए।
नमी अवशोषण पीए से कम है, लेकिन महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए अभी भी पूर्व-सुखाने की सिफारिश की जाती है।
पेंच डिजाइन संबंधी विचार
पेंच रेखा का हृदय है. पीओएम एक्सट्रूज़न के लिए, निम्नलिखित सामान्य मापदंडों के साथ तीन-खंड स्क्रू ज्यामिति की सिफारिश की जाती है:
| पैरामीटर | सामान्य सिफ़ारिश |
|---|---|
| कुल लंबाई (एल/डी) | 20-30 डी |
| फ़ीड अनुभाग की लंबाई | 8-9 डी |
| संपीड़न अनुभाग की लंबाई | 3-5 डी |
| मीटरिंग अनुभाग की लंबाई | 9-12 डी |
| फ़ीड अनुभाग उड़ान गहराई (hₑ) | 7-8 मिमी (45-60 मिमी Ø स्क्रू के लिए) |
| मीटरिंग अनुभाग उड़ान गहराई (hₐ) | 2.5-4 मिमी |
प्रमुख बिंदु:
पीओएम एक्सट्रूज़न के लिए एक वेंटेड (दो-चरण) स्क्रू की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है। डीकंप्रेसन ज़ोन नमी और वाष्पशील पदार्थों को वैक्यूम पोर्ट के माध्यम से बाहर निकलने की अनुमति देता है, सतह के दोषों को कम करता है और कई मामलों में अलग-अलग पूर्व-सुखाने की आवश्यकता को समाप्त करता है -4-10।
पहनने के प्रतिरोध -2 के लिए स्क्रू सामग्री नाइट्राइडिंग उपचार (HRC 55-60, नाइट्राइडिंग गहराई ≥0.6 मिमी) के साथ 38CrMoAl होनी चाहिए।
विशिष्ट प्रयोगशाला/उत्पादन एक्सट्रूडर विशिष्टताएँ-2
| अवयव | विशिष्टता रेंज |
|---|---|
| पेंच व्यास | Φ20mm (प्रयोगशाला) से Φ90mm+ (उत्पादन) |
| एल/डी अनुपात | 28:1-30:1 |
| पेंच गति | 0-285 आरपीएम (परिवर्तनीय आवृत्ति नियंत्रण) |
| बैरल हीटिंग जोन | 3-5 जोन |
| डाई हीटिंग जोन | 2-3 जोन |
| शीतलन प्रणाली | मल्टी-स्टेज फैन कूलिंग या वॉटर कूलिंग |
| नियंत्रण प्रणाली | रंगीन टच स्क्रीन, तापमान/दबाव निगरानी के साथ पीएलसी |
पोम शीट के लिए तापमान सेटिंग्स -3-4
| जोन | तापमान रेंज (डिग्री सेल्सियस) |
|---|---|
| ठोस संवहन क्षेत्र (फ़ीड) | 170-175 |
| पिघलने वाला क्षेत्र | 175-180 |
| पिघले हुए संवहन क्षेत्र | 180-185 |
| अनुकूलक/संक्रमण | 175-180 |
| मरना | 175-185 |
| पिघला हुआ तापमान (लक्ष्य) | 180-205 (कोपोलिमर), 205-225 (होमोपोलिमर) |
ध्यान दें: पीओएम होमोपोलिमर ग्रेड (उदाहरण के लिए, डेल्रिन®) के लिए, गिरावट से बचने के लिए पिघलने का तापमान 225 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होना चाहिए। मोटी चादरों के लिए, आंतरिक रिक्तियों को रोकने के लिए पिघले हुए तापमान को 180°C से नीचे रखें -3।
पीए (नायलॉन) शीट के लिए तापमान सेटिंग्स
| जोन | अनुमानित सीमा (डिग्री सेल्सियस) |
|---|---|
| चारा क्षेत्र | 220-240 |
| संपीड़न क्षेत्र | 240-260 |
| पैमाइश क्षेत्र | 250-280 |
| मरना | 250-270 |
कैलेंडर रोल तापमान-3
पीओएम शीट के लिए, तीन-रोल स्टैक तापमान आमतौर पर शीट की मोटाई के आधार पर 130°C से 170°C तक होता है। शीर्ष रोल को आमतौर पर मध्य रोल की तुलना में थोड़ा ऊंचा सेट किया जाता है, जबकि निचला रोल सबसे ठंडा होता है। पीए के लिए, समय से पहले जमने से रोकने के लिए रोल तापमान अधिक होना चाहिए।
पोम शीट उत्पादन उदाहरण-3
मशीन: 90 मिमी Ø, 30डी एक्सट्रूडर
शीट आयाम: 770 मिमी × 1.6 मिमी
पेंच गति: 25 आरपीएम
टेक-ऑफ़ दर: 0.63 मीटर/मिनट
आउटपुट: ~68 किग्रा/घंटा
पोम प्लेट (मोटी शीट) उत्पादन उदाहरण-3
उत्पाद: 60 मिमी व्यास वाली रॉड (समान सिद्धांत मोटी शीट पर लागू होते हैं)
पेंच गति: 42 आरपीएम
टेक-ऑफ़ दर: 20 मिमी/मिनट (प्रति गुहा)
आउटपुट: ~17 किग्रा/घंटा
स्टार्ट-अप और सामान्य संचालन गति-4
वार्म-अप के दौरान प्रारंभिक पेंच गति: 3-4 आरपीएम
सामान्य परिचालन गति: 10-12 आरपीएम (आउटपुट आवश्यकताओं और डाई दबाव के आधार पर समायोजित करें)
नमी प्रबंधन
हाइड्रोलाइटिक क्षरण को रोकने के लिए पीए को पहले से सुखाया जाना चाहिए (आमतौर पर 80-100 डिग्री सेल्सियस पर 3-4 घंटे)। पीओएम सूखने से लाभान्वित होता है (100-110 डिग्री सेल्सियस पर 3 घंटे) या इन-लाइन -3-5 नमी को खत्म करने के लिए एक वेंटेड एक्सट्रूडर डिज़ाइन का उपयोग कर सकता है।
पीओएम के लिए, एक वेंटेड स्क्रू डिज़ाइन अलग-अलग पूर्व-सुखाने की आवश्यकता को समाप्त करता है, जिससे उत्पादन काफी सरल हो जाता है। 2012 का एक पेटेंट इस दृष्टिकोण का वर्णन करता है: प्लास्टिकेशन के दौरान नमी वाष्पित हो जाती है और वैक्यूम पोर्ट के माध्यम से निकाली जाती है, जिससे ऊर्जा की खपत और उपकरण लागत -4-10 कम हो जाती है।
डाई डिज़ाइन
समायोज्य होठों के साथ टी-स्लॉट डाई मानक हैं। पीओएम के लिए, लगातार प्रवाह -3 सुनिश्चित करने के लिए डाई बॉडी को एक समान तापमान (उदाहरण के लिए, डाई के पार 185 डिग्री सेल्सियस) पर बनाए रखा जाना चाहिए।
पीए को शामिल करने वाली मल्टी-लेयर बैरियर शीट के लिए, 5-9 परतों वाली सह-एक्सट्रूज़न लाइनें उपलब्ध हैं, जिनका आउटपुट 500-800 किलोग्राम/घंटा और शीट की चौड़ाई 800-1200 मिमी -6-8 है।
दबाव नियंत्रण
मोटाई की एकरूपता के लिए लगातार डाई इनलेट दबाव बनाए रखना महत्वपूर्ण है। सटीक अनुप्रयोगों के लिए एक्सट्रूडर और डाई के बीच एक पिघला हुआ पंप अनुशंसित किया जाता है।
पीए और पीओएम दोनों शीट गैर-समान शीतलन से आंतरिक तनाव प्रदर्शित करते हैं। उच्च परिशुद्धता वाले भागों के लिए एनीलिंग (गर्मी उपचार) आवश्यक है -3-4।
पोम एनीलिंग शेड्यूल (अनुशंसित) -4-10
| अवस्था | तापमान (डिग्री सेल्सियस) | अवधि/नोट्स |
|---|---|---|
| 1 | 40 | रैंप अप, 20 मिनट |
| 2 | 70 | रैंप अप, 20 मिनट |
| 3 | 70 | रुको, 180 मिनट |
| 4 | 100 | रैंप अप, 20 मिनट |
| 5 | 100 | रुको, 180 मिनट |
| 6 | 135 | रैंप अप, 20 मिनट |
| 7 | 135 | होल्ड: मोटाई (मिमी) × 2 × 60 मिनट |
| 8 | 100 | ठंडा करें, 20 मिनट |
| 9 | 100 | रुको, 180 मिनट |
| 10 | 70 | ठंडा करें, 20 मिनट |
| 11 | 70 | रुको, 180 मिनट |
| 12-13 | 40 | अंतिम रूप से ठंडा करें और रोकें |
सामान्य पीओएम एनीलिंग नियम-3
तापमान: 140-145 डिग्री सेल्सियस (उच्च तापमान अप्रभावी है; कम तापमान तनाव से राहत नहीं देता है)
अवधि: दीवार की मोटाई प्रति 1 मिमी 10 मिनट
| संकट | संभावित कारण | समाधान |
|---|---|---|
| सतह पर चाँदी की धारियाँ/बुलबुले | पिघल में नमी | पीए को अच्छी तरह सुखा लें; पीओएम के लिए वेंटेड स्क्रू ऑपरेशन की जांच करें |
| पीलापन / मलिनकिरण | अति ताप (पीओएम) | बैरल/डाई तापमान कम करें; पिघले हुए तापमान की जाँच करें |
| मोटाई भिन्नता | दबाव में उतार-चढ़ाव | पिघला हुआ पंप स्थापित करें; पेंच गति स्थिरता की जाँच करें |
| रोल के निशान / चिपकाना | रोल तापमान बहुत अधिक/कम | तीन-रोल तापमान ढाल समायोजित करें |
| ख़राब आयामी स्थिरता | आंतरिक तनाव | अनुशंसित शेड्यूल के अनुसार एनील शीट |
| मरो निर्माण / गिरावट | अत्यधिक निवास समय | पेंच की गति कम करें; शटडाउन से पहले शुद्ध करें |
प्रयोगशाला/पायलट लाइन-2
पेंच: Φ20मिमी, 28:1 एल/डी
आउटपुट: सामग्री पर निर्भर
गति: 0-285 आरपीएम
रोलर गति: 0-15 आरपीएम (कैलेंडर), 0-20 आरपीएम (टेक-ऑफ)
पावर: 380V, 50Hz, 3-चरण
वज़न: ~175 किलो
उत्पादन लाइन (मल्टी-लेयर)-8
एक्सट्रूडर मॉडल: 120/75/50/60/75 (7-परत विन्यास)
उत्पाद की चौड़ाई: 800-1200 मिमी
मोटाई सीमा: 0.05–0.5 मिमी
आउटपुट: 500-800 किग्रा/घंटा
मोटी पोम शीट लाइन-9
25-70 मिमी मोटाई तक की चादरें बनाने में सक्षम
मशीनरी अनुप्रयोगों में धातु के विकल्प के रूप में उपयोग की जाने वाली मोटी पीओएम प्लेटों के लिए उपयुक्त
पीए और पीओएम शीट एक्सट्रूज़न के लिए मानक कमोडिटी रेजिन की तुलना में सामग्री व्यवहार की गहरी समझ की आवश्यकता होती है। प्रमुख सफलता कारकों में शामिल हैं:
उचित पेंच चयन-नमी प्रबंधन के लिए वेंटेड डिज़ाइन
सटीक तापमान नियंत्रण- गिरावट से बचने के लिए पीओएम के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण
पोस्ट-एक्सट्रूज़न एनीलिंग-तनाव से राहत और आयामी सटीकता के लिए आवश्यक
पिघले हुए दबाव की स्थिरता-पिघले हुए पंपों और लगातार फीडिंग के माध्यम से प्राप्त की जाती है
सावधानीपूर्वक पैरामीटर नियंत्रण और सही उपकरण कॉन्फ़िगरेशन के साथ, पीए और पीओएम शीट एक्सट्रूज़न लाइनें ऑटोमोटिव, औद्योगिक और सटीक अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय रूप से उच्च गुणवत्ता वाली इंजीनियरिंग शीट का उत्पादन कर सकती हैं।
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