الوظائف العامة لآلة بثق البوليمر أحادية اللولب

إن فهم الأوصاف المادية المقدمة في هذا الفصل وحده قد يكون مفيدًا بما فيه الكفاية للعديد من القراء، ويساعدهم على تحسين عملياتهم ومنتجاتهم.يتم استخدام جهاز بثق البوليمر لإذابة البوليمر الصلب وتوصيل البوليمر المنصهر لعمليات التشكيل والتشكيل المختلفة.المسمار هو المكون العامل الوحيد للطارد.جميع المكونات الأخرى (المحرك، وعلبة التروس، والقادوس، والبرميل والقالب، وما إلى ذلك) توفر فقط الدعم اللازم للمسمار ليعمل بشكل صحيح.الوظائف العامة للطارد موضحة أدناه.

تحدث وظيفة التغذية المتمثلة في نقل بوليمر التغذية من القادوس إلى القناة اللولبية خارج اللولب، ولا تعتمد بشكل أساسي على تصميم اللولب.يقوم اللولب بثلاث وظائف أساسية: (1) وظيفة نقل المواد الصلبة، (2) وظيفة الذوبان، و(3) وظيفة القياس أو وظيفة الضخ.تحدث الوظائف اللولبية الثلاثة في وقت واحد على معظم طول المسمار وهي مترابطة بقوة.الاسم الهندسي للقسم اللولبي، مثل قسم التغذية، الموضح في الفصل الأول؛الشكل 1.3، لا يشير بالضرورة إلى الوظيفة الوحيدة لقسم المسمار.على سبيل المثال، قسم التغذية لا يقوم فقط بوظيفة نقل المواد الصلبة، لكن أيضاً وظائف الصهر والقياس.يؤدي اللولب أيضًا وظائف ثانوية أخرى مثل الخلط التوزيعي، والخلط المشتت، وتكرير القص أو التجانس.يشير الخلط التوزيعي إلى إعادة الترتيب المكاني للمكونات المختلفة، ويشير الخلط المشتت إلى تقليل أحجام المكونات كما هو موضح في الفصل 2؛القسم 2.6.4.يشير تكرير القص إلى تجانس جزيئات البوليمر عن طريق القص.الطارد أحادي اللولب عبارة عن مضخة حجمية مستمرة بدون إمكانية الخلط الخلفي وبدون قدرة نقل إيجابية.ما يدخل في المسمار أولاً، يخرج من المسمار أولاً.يتحرك البوليمر، سواء كان صلبًا أو منصهرًا، إلى أسفل القناة اللولبية بواسطة القوى المطبقة على البوليمر بواسطة المسمار الدوار والبرميل الثابت.لا توجد آلية لنقل البوليمر بشكل إيجابي على طول القناة اللولبية باتجاه القالب.يمسك المسمار الدوار بالبوليمر ويحاول تدوير البوليمر به.لنفترض أن البرميل تمت إزالته من الطارد، أو تم تشحيمه بشكل مثالي، بحيث لا يعطي أي مقاومة لحركة البوليمر.ثم يدور البوليمر ببساطة مع المسمار بنفس السرعة ولا يخرج شيء من المسمار.يعطي البرميل الثابت قوة كسر للبوليمر الدوار ويجعل البوليمر ينزلق قليلاً على سطح المسمار.يستمر البوليمر في الدوران مع احتكاك المسمار بسطح البرميل، ولكن بسرعة أقل قليلًا من المسمار، بسبب الانزلاق.يؤدي انزلاق البوليمر على سطح المسمار على طول القناة اللولبية إلى معدل إخراج.يزيد السطح اللولبي المشحم من معدل الخرج، لكن سطح البرميل المشحم يقلل من معدل الخرج بشكل ضار.من الواضح أنه من المفهوم سبب صقل البراغي التجارية بدرجة عالية، وسبب تفضيل البراميل المحززة في قسم التغذية.على الرغم من أن العديد من الممارسات التجارية تم تطويرها تجريبيًا بدلاً من الاعتماد على التحليلات النظرية، إلا أنها تتفق بالتأكيد مع المفاهيم النظرية الأساسية.تتم دراسة الآليات الموجودة داخل جهاز بثق أحادي اللولب من خلال فحص المقاطع العرضية للبوليمر على طول القناة اللولبية المأخوذة من "تجارب التجميد اللولبي".في تجربة التجميد اللولبي التي ابتكرها مادوك [1]، تم تشغيل المسمار لتحقيق عملية الحالة المستقرة.بعد ذلك، يتم إيقاف المسمار ويتم تبريد البرميل بالماء (وأيضًا على المسمار إذا أمكن) لتجميد البوليمر داخل القناة اللولبية.يتم تسخين البرميل مرة أخرى لإذابة البوليمر، ويتم دفع المسمار خارج البرميل عندما يبدأ البوليمر في الذوبان على سطح البرميل.بعد ذلك، تتم إزالة شريط البوليمر المتصلب من القناة اللولبية ويتم قطعه في العديد من المواقع لفحص المقاطع العرضية على طول القناة اللولبية.يتم خلط بعض الكريات الملونة في العلف لتصور آلية الذوبان ونمط التدفق.تحتفظ الكريات الملونة بأشكالها إذا ظلت صلبة داخل الطبقة الصلبة قبل توقف المسمار، ولكنها تنقطع وتصبح خطوطًا داخل حوض الذوبان إذا كانت منصهرة قبل توقف المسمار.