在板片材、管材、雙向拉伸薄膜、光纖電纜等產(chǎn)品的擠出加工生產(chǎn)中,將一個(gè)熔體齒輪泵安裝在擠出設(shè)備上是非常必要的。熔體齒輪泵究竟能帶來哪些好處呢?
隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,終端客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高,因此擠出泵在現(xiàn)在的擠出工藝中顯示出了越來越重要的作用,尤其在諸如高質(zhì)量的板片材、管材、雙向拉伸薄膜、光纖電纜等產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域不可或缺。
提高尺寸穩(wěn)定性
受擠出機(jī)內(nèi)部螺桿運(yùn)動(dòng)機(jī)理的作用,一般處于機(jī)頭的熔體的壓力通常表現(xiàn)為脈沖式波動(dòng)。這種波動(dòng)通過自身的PID調(diào)節(jié)通常不能消除,并且一般可達(dá)5~20bar(1bar=105pa)。如果在機(jī)頭的后部安裝了熔體齒輪泵,則可以通過齒間連續(xù)的嚙合以及馬格(Maag)擠出泵采用的漸開型斜齒技術(shù),增加齒的嚙合度,從而對(duì)物料進(jìn)行持續(xù)平穩(wěn)的擠壓以消除壓力波動(dòng)。如圖1所示,P1為熔體在機(jī)頭的壓力,波動(dòng)較大;P2為安裝泵后的出口壓力,幾乎沒有波動(dòng)。
對(duì)于后續(xù)工藝而言,確保物料的平穩(wěn)流動(dòng)以及減少熔體壓力的波動(dòng)時(shí)非常重要的,
因?yàn)檫@樣才能夠確保獲得更加穩(wěn)定的產(chǎn)品尺寸。熔體壓力的波動(dòng)越小,管材和片材的厚度就越均勻,對(duì)于光線電纜而言則使其尺寸被控制得更加精確。
產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定不僅可大幅度提高產(chǎn)品的質(zhì)量,減少成品的次品率,更重要的是節(jié)省了原料消耗。據(jù)分析,采用了馬格熔體齒輪泵以后,視不同材料的物料特性及工藝,可獲得不同程度的原料節(jié)約,較大可節(jié)省2%的原材料。
提高擠出產(chǎn)量
當(dāng)擠出機(jī)運(yùn)行幾年后,擠出機(jī)內(nèi)部的螺桿和料筒之間會(huì)產(chǎn)生很大的磨損,導(dǎo)致期間隙加大。在這種情況下,隨著生產(chǎn)中機(jī)頭壓力的增大,返回熔體量也隨之增大。其結(jié)果是,相對(duì)于新的螺桿,產(chǎn)量會(huì)下降。此時(shí)如果安裝一個(gè)馬格熔體齒輪泵,就可以使這一問題得到改善。
表1是一家公司生產(chǎn)的冰箱用型材的實(shí)際數(shù)據(jù)。其材料為ABS加8%的Tio2,較初新的擠出生產(chǎn)線可達(dá)到較大產(chǎn)量是450kg/h。8年后,由于螺桿磨損產(chǎn)量減少到了380kg/h。安裝了馬格泵后,相關(guān)參數(shù)得到了很大的改善。
節(jié)省能源
通常,熔體齒輪泵可以協(xié)助完成產(chǎn)生壓力的任務(wù),這使擠出機(jī)可以“專心”地進(jìn)行喂料、熔融、混料工作。從圖2中可以看出,在沒有熔體齒輪泵時(shí),在擠出機(jī)的機(jī)頭處會(huì)產(chǎn)生很大的壓力。安裝熔體齒輪泵后,壓力較高點(diǎn)是處于泵后而非泵前,這使擠出機(jī)內(nèi)部的壓力下降。由于擠出機(jī)不必產(chǎn)生高壓力,故相應(yīng)熔體的剪切強(qiáng)度下降,溫度曲線平緩,溫升降低。從擠出機(jī)的扭力方面考慮,這樣會(huì)減少能量的消耗。
減少原料消耗
在批量生產(chǎn)時(shí),經(jīng)常需要開停機(jī)。一般在每次開機(jī)后,熔降壓力及相關(guān)的參數(shù)要達(dá)到正常而穩(wěn)定的數(shù)值通常需要花費(fèi)很長時(shí)間,也就是說排料期很長,如果在擠出機(jī)中安裝了齒輪泵,就可以快速地使熔體的相關(guān)參數(shù)值達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),相應(yīng)地也就減少了排料時(shí)間,從而節(jié)省了原料,同樣地在生產(chǎn)中使用色母粒的情況下,產(chǎn)品換色往往需要很長時(shí)間,安裝熔體齒輪泵后,明顯減少了排廢料的時(shí)間。