Español
Nguyên nhân thoát liệu cửa chân không của máy đùn và phương pháp giải quyết
Trong quá trình đùn, các khí cần được thải ra khỏi quá trình nung chảy, nếu không thể thải ra thì sẽ tạo ra các khuyết tật như lỗ rỗng, bọt khí và xỉn màu bề mặt có thể xuất hiện trên bề mặt hoặc bên trong sản phẩm, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính năng vật lý, cơ học và tính năng điện của sản phẩm. Giữa đầu máy và cửa cấp liệu có thiết kế 1-2 cửa thoát khí có thể loại bỏ đi hàm lượng nước và thành phần bay hơi khác trong vật liệu đùn ra khi nóng chảy. Tuy nhiên, khi mở ống thép thường xảy ra một số vấn đề, vấn đề thường gặp nhất là việc đẩy nguyên liệu ra khỏi cửa thoát khí, một lượng nhỏ nguyên liệu sẽ ảnh hưởng đến việc thoát ra của các thành phần bay hơi và ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm; một lượng lớn vật liệu sẽ làm tắc nghẽn cửa thoát khí và thậm chí làm dừng máy.
Nhìn chung, có hai nguyên nhân dẫn đến hiện tượng thoát liệu: Một là thiết kế trục vít không hợp lý khiến nguyên liệu chảy ngược lại ở cửa thoát khí; hai là thiết kế cửa thoát khí không hợp lý, bị "treo" khi nguyên liệu nóng chảy đi qua cửa thoát khí. Để tìm lý do, trước tiên hãy kiểm tra xem vật liệu trong trục vít có chảy ngược ra khỏi cửa thoát khí hay không. Trong hầu hết các máy đùn có thoát khí, đều có thể thấy vật nóng chảy trong trục vít đang quay về phía trước. Trong trường hợp thông thường, mức độ lấp đầy vật liệu trong rãnh trục vít không vượt quá 50%, nếu vượt quá sẽ không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả thoát khí mà còn có thể gây thoát liệu ở cửa thoát khí; khi thấp hơn 50%, trục vít có thể hoạt động bình thường. Thoát liệu có thể do thiết kế không hợp lý cửa thoát khí hoặc thiết kế nguyên kiện phân luồng không hợp lý gây nên.
Nhân tố ảnh hưởng thoát liệu và cách giải quyết
1. Nhân tố trục vít
Trục vít kiểu thoát khí hầu hết sử dụng thiết kế nhiều bậc, ưu điểm của thiết kế này là cửa thoát khí chịu áp suất bình thường và vật liệu sẽ không chảy ra ngoài. Máy đùn loại có 1 cửa thoát khí yêu cầu trục vít 2 bậc, loại có 2 cửa thoát khí yêu cầu trục vít 3 bậc. Mỗi bậc có phần áp suất thường, đoạn nén và đoạn đo, đoạn bắt đầu bậc thứ 1 là đoạn cấp liệu áp suất thường, bậc thứ 2 là đoạn thoát khí áp suất thường, cũng chính là vị trí sở tại của cửa thoát khí. Có hai vấn đề chính đối với thiết kế trục vít của máy đùn kiểu thoát khí. Thứ nhất, khi đến đoạn thoát khí, vật liệu phải được nóng chảy hoàn toàn để xả các chất bay hơi ra; thứ hai, lượng cấp liệu của trục vít bậc thứ 2 phải lớn hơn trục vít bậc thứ 1, để máng trục vít chỗ bắt đầu bậc thứ 2 không đầy, như vậy là có thể giữ cho chỗ cửa thoát khí ở áp suất thường. Khi lượng cấp liệu của trục vít bậc thứ 1 lớn hơn trục vít bậc thứ 2, thì vật nóng chảy trong máy đùn sẽ bị chảy ngược. Phải giải quyết vấn đề này, thì mới giảm được lượng cấp liệu bậc thứ 1 hoặc tăng lượng cấp liệu của bậc thứ 2.
2. Điều kiện công nghệ
Cách giải quyết đơn giản và nhanh gọn nhất hiện tượng thoát liệu chính là thay đổi điều kiện công nghệ. Như giảm nhiệt, tăng ứng lực cắt và độ ma sát của trục vít hay ống thép, tăng độ sính hoặc ma sát bề mặt ống thép để tăng lượng cấp liệu.
Lượng cấp liệu bậc thứ 1, có thể giảm thông qua các phương thức sau: (1) Tăng nhiệt độ vùng 2 và vùng 3 của ống thép. (2) Làm mát trục vít bậc thứ 1. (3) Sử dụng cấp liệu kiểu đói. (4) Điều chỉnh nhiệt độ silo cấp liệu (Phải thử đi thử lại). Tăng lượng cấp liệu bậc thứ 2 có thể sử dụng các cách sau: (1) Giảm nhiệt độ ống thép bậc thứ 2. (2) Tăng nhiệt độ trục vít bậc thứ 2. (3) Tăng nhiệt độ đầu máy. (4) Tăng khe hở đầu máy hoặc giảm trở lực đầu máy. (5) Giảm số lượng lưới lọc. (6) Sử dụng lưới lọc có khe hở tương đối lớn.
Nếu việc thay đổi các điều kiện gia công vẫn không thể giải quyết được vấn đề, phải áp dụng các phương pháp khác, chẳng hạn như thiết kế lại trục vít, giảm trở lực của đầu máy, kéo dài trục vít và ống thép, hoặc lắp một cái bơm bánh răng giữa máy đùn và đầu máy. Việc lắp đặt bơm bánh răng có thể giải quyết được vấn đề thoát liệu, tuy nhiên nó sẽ mất chi phí cao hơn so với thay trục vít mới.
3. Cửa thoát khí
Nếu trục vít chỗ cửa thoát khí chỉ có một phần đầy, thì cửa thoát khí vẫn thoát liệu, như vậy là thiết kế của cửa thoát khí có vấn đề nhất định. Cửa thoát khí phải rộng hơn dòng liệu quay, để đảm bảo cửa thoát khí không bị tắc vật nóng chảy. Đồng thời độ mở của cửa thoát khí cũng không được quá lớn, như vậy có thể làm giảm thời gian dừng lại của vật nóng chảy và thời gian giãn nở của dòng liệu. Trong trường hợp thao tác thông thường, máng trục vít lấp đầy 1 nửa, lúc này cửa thoát khí ở áp suất thường, trong vật nóng chảy quay trên thực tế vẫn có áp lực, áp lực khoảng 0.21 ～ 0.35MPa hoặc cao hơn, để cho liệu nóng chảy chỗ cửa thoát khí giãn nở. Khi thiết kế cửa thoát khí như vậy, thì phải xem xét đến sự giãn nở đàn hồi thông thường của vật liệu, nếu không thì một phần dòng liệu quay sẽ bị “treo”, chất đống ở chỗ nguyên kiện phân luồng. Mức giãn nở của dòng liệu vật nóng chảy được quyết định bởi thời gian đi qua cửa thoát khí của nó, tăng tốc độ quay của trục vít có thể giảm thời gian dừng lại. Đây chính là nguyên nhân nghiêm trọng mà đùn tốc độ thấp thoát liệu hơn so với đùn tốc độ cao. Tuy nhiên, độ mở của cửa thoát khí càng lớn, thời gian dừng lại sẽ càng dài. Khi vật nóng chảy bị dồn đống ở cửa thoát khí, nó sẽ làm tắc cửa thoát khí, cách giải quyết chính là thay đổi độ mở của cửa thoát khí để đáp ứng vật nóng chảy giãn nở một cách bình thường ở chỗ cửa thoát khí. Nếu dòng liệu quay giãn nở 5-10mm, thì độ sâu được mở của cửa thoát khí phải ít nhất là 5-10mm.
4. Nguyên kiện phân luồng của cửa thoát khí
Lấy ngay một ví dụ trong thực tế, sử dụng máy đùn trục vít đơn có cửa thoát khí vừa được mài 150mm khi đùn tấm bị thoát liệu nặng, không thể sản xuất ra sản phẩm đạt yêu cầu. Công nhân vận hành muốn kiểm tra một chút về tình trạng của vật nóng chảy trong máng trục vít chỗ cửa thoát khí, nhưng cơ bản không thể nào nhìn được trục vít, như vậy nói lên rằng thiết kế nguyên kiện phân luồng có vấn đề rất lớn, công nhân vận hành không thể không rút nguyên kiện phân luồng ra kiểm tra xem mức độ lấp đầy của máng trục vít. Sau khi kiểm tra phát hiện máng trục vít chỉ đầy 40%, tức là thiết kế của trục vít là hợp lý.
Vậy thì, trọng tâm sự cố tập trung trên nguyên kiện phân luồng. Mặc dù đây là một nhà sản xuất máy đùn nổi tiếng, nhưng vẫn có những sai sót nghiêm trọng trong thiết kế của nguyên kiện phân luồng. Khi kiểm tra nguyên kiện phân luồng, người ta thấy rằng cửa thoát khí không chỉ thiết kế có cửa cắt đáy có thể khiến vật liệu giãn nở thông thường ở bậc trên, mà bậc dưới cũng có thiết kế cửa này y như vậy. Trục vít bậc trên hoàn toàn không cần phải thiết kế cửa cắt đáy, mà cài đặt cửa cắt này là cực kỳ bất tiện, bởi vì nó làm tăng thời gian dừng lại chỗ cửa thoát khí của bể nóng chảy mà làm cho bể nóng chảy giãn nở càng nhiều hơn, tăng lũy kế áp lực vật nóng chảy chỗ cửa thoát khí. Ngoài ra còn có một vấn đề chính là cửa thoát khí hình chữ nhật và hình phẳng, càng khó vệ sinh hơn so với cửa thẳng. Nếu thiết kế nguyên kiện phân luồng hợp lý, thì cửa thoát khí phải vuông góc với bán kính của ống thép. Qua phân tích trên, nguyên kiện phân luồng có thể sử dụng hai phương thức sau đây để tiến hành sửa chữa: Thứ 1, đắp kim loại vào chỗ cửa cắt đáy bậc trên; Thứ 2, thay đổi cửa hình chữ nhật thành hướng tâm, có thể khiến công nhân vận hành nhìn được tình trạng liệu nóng chảy của trục vít. Sau khi cải tiến phương thức trên, sẽ giải quyết được vấn đề thoát liệu, đồng thời sản xuất ra được các sản phẩm chất lượng cao.
Kết luận
Trục vít kiểu thoát khí có bị thoát liệu hay không, đều có mối liên quan trực tiếp đến thiết kế của cửa thoát liệu, trục vít và tính năng liệu dẻo, công nghệ đùn, vì thế nhà sản xuất khi sử dụng máy đùn kiểu thoát khí để tiến hành gia công sản xuất, phải tìm hiểu kỹ về tính năng thiết bị, đặc tính resin, công nghệ gia công, thì mới có thể khiến máy đùn kiểu thoát khí vận hành một cách ổn định được.
