在板片材、管材、雙向拉伸薄膜、光纖電纜等產品的擠出加工生產中,將一個熔體齒輪泵安裝在擠出設備上是非常必要的。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,終端客戶對產品質量的要求不斷提高,因此擠出泵在現在的擠出工藝中顯示出了越來越重要的作用,尤其在諸如高質量的板片材、管材、雙向拉伸薄膜、光纖電纜等產品生產領域不可或缺。
提高尺寸穩(wěn)定性
受擠出機內部螺桿運動機理的作用,一般處于機頭的熔體的壓力通常表現為脈沖式波動。這種波動通過自身的PID調節(jié)通常不能消除,并且一般可達5~20bar(1bar=105pa)。如果在機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,增加齒的嚙合度,從而對物料進行持續(xù)平穩(wěn)的擠壓以消除壓力波動。如圖1所示,P1為熔體在機頭的壓力,波動較大;P2為安裝泵后的出口壓力,幾乎沒有波動。
對于后續(xù)工藝而言,確保物料的平穩(wěn)流動以及減少熔體壓力的波動時非常重要的,
因為這樣才能夠確保獲得更加穩(wěn)定的產品尺寸。熔體壓力的波動越小,管材和片材的厚度就越均勻,對于光線電纜而言則使其尺寸被控制得更加精確。
產品尺寸穩(wěn)定不僅可大幅度提高產品的質量,減少成品的次品率,更重要的是節(jié)省了原料消耗。據分析,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。
提高擠出產量
當擠出機運行幾年后,擠出機內部的螺桿和料筒之間會產生很大的磨損,導致期間隙加大。在這種情況下,隨著生產中機頭壓力的增大,返回熔體量也隨之增大。其結果是,相對于新的螺桿,產量會下降。此時如果安裝一個馬格熔體齒輪泵,就可以使這一問題得到改善。
表1是一家公司生產的冰箱用型材的實際數據。其材料為ABS加8%的Tio2,較初新的擠出生產線可達到較大產量是450kg/h。8年后,由于螺桿磨損產量減少到了380kg/h。安裝了馬格泵后,相關參數得到了很大的改善。
節(jié)省能源
通常,熔體齒輪泵可以協助完成產生壓力的任務,這使擠出機可以“專心”地進行喂料、熔融、混料工作。從圖2中可以看出,在沒有熔體齒輪泵時,在擠出機的機頭處會產生很大的壓力。安裝熔體齒輪泵后,壓力較高點是處于泵后而非泵前,這使擠出機內部的壓力下降。由于擠出機不必產生高壓力,故相應熔體的剪切強度下降,溫度曲線平緩,溫升降低。從擠出機的扭力方面考慮,這樣會減少能量的消耗。
減少原料消耗
在批量生產時,經常需要開停機。一般在每次開機后,熔降壓力及相關的參數要達到正常而穩(wěn)定的數值通常需要花費很長時間,也就是說排料期很長,如果在擠出機中安裝了齒輪泵,就可以快速地使熔體的相關參數值達到穩(wěn)定狀態(tài),相應地也就減少了排料時間,從而節(jié)省了原料,同樣地在生產中使用色母粒的情況下,產品換色往往需要很長時間,安裝熔體齒輪泵后,明顯減少了排廢料的時間。