أنواع مكابس اللولب المزدوج

جهاز التشكيل بال缧تين المزدوجة هو قطعة معدات مهمة تُستخدم في مختلف الصناعات لخلط، وتشكيل وتجميع المواد مثل البلاستيك، الغذاء والأدوية. يُعتبر مرونة جهاز التشكيل بال缧تين المزدوجة سببًا رئيسيًا لكونه قطعة أساسية من المعدات في التصنيع الحديث. ومع ذلك، ليس كل أجهزة التشكيل متساوية؛ فهناك أنواع مختلفة منها، وكل نوع مخصص لاحتياجات معينة.

في هذا المقال، سنستكشف الأنواع المختلفة لمكابس اللولب المزدوجة وقدراتها الفريدة.

تصنيف حسب تكوين اللولب
بناءً على تكوين اللولب، يمكن تصنيف مكابس اللولب المزدوجة إلى مكابس لولب مزدوج متوازي ولولب مزدوج مخروطي. في مكبس اللولب المزدوج المتوازي، يكون اللولبان متوازيين عبر طولهما. أما في مكابس اللولب المزدوج المخروطي، فإن اللولبين مدبوبان ويقل قطرهما تدريجيًا من الجانب الذي يتم فيه التغذية إلى الجانب الذي ينتهي عنده المخرج.

جهاز خلط برغي مزدوج متوازي
تحتوي مكابس اللولب المزدوج المتوازي على لولبات ذات قطر ثابت عبر طولها. وهي تُستخدم عادةً لمعالجة البوليوليفينات (مثل PE وPP)، النيلون، PC، البوليستر وغيرها من المواد.

المزايا
تظل مرونة نسبة L/D ميزة للاستراحتين اللولبيتين المزدوجتين المتوازيتين. يمكن تعديلها لزيادة أو تقليل نسبة L/D استجابةً لتغيرات ظروف التشكيل لتلبية متطلبات تقنية معالجة البلاستيك. هذه المرونة توسع نطاق التطبيقات للاستراحتين اللولبيتين المزدوجتين المتوازيتين، وهو أمر من الصعب تحقيقه باستخدام الاستراحتين اللولبيتين المخروطيتين.

العيوب:
بسبب المسافة الصغيرة بين محوري البراغي والم공-place المحدود المتاح، فإن الدعائم الشعاعية والدعائم الدافعة التي تدعم المحورين الخرجيين والعتكات المرتبطة بها تواجه تحديات كبيرة في صندوق التروس الخاص باستراحتين لولبيتين متوازيتين.

على الرغم من جهود المصممين، لا يزال من الصعب حل المشكلات الحقيقية المتعلقة بقدرة التحمل المحدودة، والمعامل الصغير وقطر العجلات وكذلك القطر الصغير لنهاية الذيل للبراغي الاثنين، مما يؤدي إلى نقص واضح في قدرة التواء البراغي. إن قصور العزم الخرجي المحدود وانخفاض قدرة التحمل بشكل كبير هو عيب بارز في معاصر البراغي المزدوجة المتوازية.

معصرة البراغي المزدوجة المخروطية
لدى معصرة البراغي المزدوجة المخروطية قطر أكبر عند نهاية التغذية للبراغي وقطر أصغر عند نهاية الفتحة. تُستخدم هذه المعصرات بشكل أساسي لمعالجة PVC، وتم تحسين تصميمها الفريد لتلبية متطلبات المواد الخاصة.

المزايا
يتم ترتيب المسمارين المخروطيين أفقيًا مع زوايا محوريهما عند إدخالهما في البرميل. ومع زيادة المسافة بين المحاور تدريجيًا من النهاية الأضيق إلى النهاية الأوسع، يمكن للعلبة المرفقة أن تستوعب مسافة مركز أكبر بين محوري الإخراج الاثنين. يوفر هذا الترتيب مساحة كافية لتركيب العجلات، ومحاور العجلات، والدعامات الشعاعية والمحورية، مما يزيد من كفاءة النقل.

يتيح هذا التصميم المرن تركيب دعامات شعاعية ومحورية أكبر مع محاور مقاسة لتحمل نقل عزم دوران عالي. وبذلك، تتميز ماكينات التشكيل باستخدام برغي مزدوج مخروطي بخصائص مهمة، بما في ذلك عزم تشغيل عالي وقدرة حمل كبيرة، مما يميزها عن ماكينات التشكيل باستخدام برغي مزدوج متوازي.

العيوب
العيب الرئيسي للمعاصر الثنائية المخروطية هو محدودية مرونتها، حيث أن المسمارين لديهما أقطار مختلفة على طولهما، مما يجعل من الصعب تحقيق معالجة موحدة للمادة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تعقيد التصميم والتكلفة الأعلى المحتملة للبناء هي عوامل يجب أخذها في الاعتبار.

التشابه بين النوعين
لديهما آليات لتحفيز دفع البلاستيك، وقدرات جيدة على الخلط والتذويب، وكذلك قدرة على إزالة الرطوبة. مرونتهما تجاه المواد وعمليات تشكيل منتجات البلاستيك هي بالأساس نفسها.

الفروقات بين النوعين
● القطر: المعاصر الثنائية المتوازية لها نفس القطر، بينما المعاصر الثنائية المخروطية لديها أقطار مختلفة عند النهايات الصغيرة والكبيرة.
● المسافة المركزية: المسافة المركزية بين المعاصر الثنائية المتوازية تبقى ثابتة، بينما محور المعاصر الثنائية المخروطية يشكل زاوية، مما يؤدي إلى اختلاف أبعاد المسافة المركزية على طول المحور.
● نسبة L/D: نسبة L/D (L/D) لمسمار توأم متوازي هي نسبة طول المسمار الفعال إلى قطره الخارجي، بينما نسبة L/D لمسمار توأم مخروطي هي نسبة طول المسمار الفعال إلى المتوسط ​​لأقطار طرفيه الكبير والصغير.

يمكن ملاحظة أن الفرق الأكبر بين مُضغّط المسمار التوأم المتوازي ومُضغّط المسمار التوأم المخروطي يكمن في هندسة برميل المسمار، مما يؤدي إلى اختلافات هيكلية وأداء مختلفة. على الرغم من أن النوعين لهما خصائصهما الخاصة، إلا أنهما يتمتعان بمزاياهما الخاصة.

التصنيف حسب اتجاه دوران المسامير الثنائية
تصنف مُضغّطات المسامير الثنائية إلى نوعين: الدوران المشترك والدوران المعاكس بناءً على اتجاه دوران المسامير.

مُضغّط مسامير ثنائية الدوران المشترك
تتميز المُخرِّبات ذات البراغي المزدوجة الدوارة في نفس الاتجاه بوجود براغيَين تدوران في نفس الاتجاه. هذه الآلات فعالة في خلط وصياغة المواد. وبفضل قدرتها على التعامل مع نطاق واسع من اللزوجات والتركيبات، تعتبر المُخرِّبات الدوارة المشتركة مثالية لمعالجة خليط البوليمرات، والمواد الأولية، وتطبيقات التخمير الإضافي. ولديها خواص تنظيف ونقل ممتازة لضمان أن تكون الإضافات موزعة بشكل موحد عبر المادة.

مزايا المُخرِّبات ذات البراغي المزدوجة الدوارة:
● تحسين الخلط: البراغي المتداخلة والعناصر البراغي القابلة للتخصيص تتيح السيطرة الدقيقة على شدة ونوعية الخلط أكثر من المُخرِّبات ذات البرغي الواحد.
● مرونة المعالجة: إدخال التغذية يسمح بالتحكم المستقل في معدل الإنتاج، مما يمكّن من أداء عدة وظائف معالجة على آلة واحدة.
● معلمات معالجة تحت السيطرة: توزيع ضيق لزمن الإقامة وتحكم دقيق في درجة الحرارة يحسن من ملفات القص-الزمن-درجة الحرارة لتحقيق جودة منتج متسقة.
● إنتاج فعال: نقل حجمي يسمح بمعالجة مجموعة واسعة من المواد مع وقت توقف قليل.
● كفاءة التكلفة: مرونة وإنتاجية عالية لمجموعة واسعة من المنتجات النهائية مع جودة متسقة، بينما يمكن تعويض ارتداء الحلزونات عن طريق ضبط سرعة الحلزون.

بناءً على السلوك المتداخل للحلزونات أثناء دورانها، يمكن تصنيف مُخرِّبات الحلزون المزدوج الدوران المشترك إلى مُخرِّبات حلزون مزدوج متداخلة الدوران والدوران المشترك غير المتداخل.

مُخرِّب حلزون مزدوج دوران مشترك متداخل
في مُعَجِّن لولبي ثنائي الدوران المترابط، يتم قفل أو تداخل اللولبين مع بعضهما البعض أثناء الدوران، مما يزيد من كفاءة معالجة ونقل المواد. هذا التصميم يعزز قدرة المُعَجِّن على خلط التوزيع، مما يسهل تشتت المضافات والمليئات في هيكل البوليمر.

تُستخدم المعاجين المتقطعة عادةً في تطبيقات التكوين حيث يكون التحكم الدقيق في توزيع حجم الجسيمات وتجانس الخليط أمرًا حاسمًا. إنها تقدم قابلية للتوسع ومرونة ممتازة، مما يسمح للمصنعين بتخصيص عملية الإخراج وفقًا لمتطلبات المنتج.

معاجين ثنائية اللولب الدوارة دون تداخل
من ناحية أخرى، لا تتداخل براغي مُعَدِّد اللولب المزدوج غير المتداخل الدوران المشترك. بدلاً من ذلك، يدوران بقرب شديد دون التداخل، مما يسمح بمعالجة المواد بطريقة مختلفة، غالبًا لمواد هشة أو تطبيقات حساسة لل cis مثل معالجة البوليمرات الحساسة للحرارة، والمواد البيولوجية ومنتجات الأغذية. توفر المعاصر غير المتداخلة ظروف معالجة هادئة بينما تقدم قدرات خلط وتركيب فعالة.

معاقد اللولب المزدوج الدوران المعاكس
على عكس المُخرِجات الدوّارة معًا، تحتوي المُخرِجات ذات البراغي المزدوجة الدوّارة في الاتجاه المعاكس على براغي تدور في اتجاه معاكس. هذه التهيئة تخلق تأثيرًا كبيرًا في العجن والتقطيع على المادة، مما يؤدي إلى خلط وتفتيت شامل. تتميز المُخرِجات ذات البراغي المعاكسة بتفوقها في التطبيقات التي تتطلب قص شديد، مثل إزالة المذيبات، والتصنيع بالإخراج التفاعلي، وخلط المواد الممتلئة بشدة. توفر تحكم دقيق في وقت الإقامة ومعدل القص، مما يجعلها مناسبة لظروف المعالجة الصعبة.

تشغيل المُخرِجات ذات البراغي المزدوجة الدوّارة في الاتجاه المعاكس
في مُعَجِّن عكسي متصل بشريحة مزدوجة، يتم وضع الشريحتين بشكل متماثل ولكنهما تدوران في اتجاهات معاكسة. هذه التشكيلة تمنع المادة من الحركة في شكل "∞"، حيث أن المسار الحلزوني لإحدى الشرائح يُغلق بواسطة الأخرى. بدلاً من ذلك، أثناء نقل المواد الصلبة، يتم نقل المادة للأمام داخل تجويف على شكل حرف "C" مغلق تقريبًا. ومع ذلك، يتم الحفاظ على فجوة بين القطر الخارجي لإحدى الشرائح والقطر الداخلي للشريحة الأخرى لتمكين مرور المادة.

عندما تمر المادة عبر الفجوة الشعاعية بين الشرائح، تتعرض لتشويش وخلط وضغط شديدين، مما يؤدي إلى تبلور فعال. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحقيق نسبة الضغط عن طريق تقليل تدريجي لمسافة اللولب، مما يجعلها مناسبة لمعالجة مجموعة واسعة من المنتجات.

مُعَجِّن ثنائي الشريحة المعاكس غير المتصل
يُستخدم المُضغة غير المتداخلة بشكل أقل من المُضغة المتداخلة، يعمل المُضغ المتداخل المزدوج المعاكس بطريقة مختلفة عن مُضغة اللولب الواحد، لكنه يتشابه في الاعتماد على الاحتكاك والمقاومة اللزجة لنقل المادة. بالإضافة إلى الحركة نحو الرأس، يمكن للمادة أن تظهر أنماط تدفق مختلفة بسبب الفجوة الشعاعية الكبيرة بين اللولبين، مما قد يؤدي إلى تسرب كبير.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تسبب مواقع الأشرطة اللولبية النسبية ارتفاع ضغط المادة على الجانب الدافع لإحدى اللوالب مقارنة بجانب المقاومة للوَّابة الأخرى، مما يؤدي إلى تدفق المادة من الجانب الدافع العالي الضغط إلى جانب المقاومة للوَّابة الأخرى. يعيق الدوران تدفق المادة عند النقطة A، مما يؤدي إلى أنماط تدفق متعددة تجعلها مناسبة لتطبيقات الخلط والتخلص من الغازات وإعادة التحلل.

خاتمة
يقدم كل نوع من مزدوجات المسمار اللولبي فوائد وقدرات فريدة لتلبية احتياجات المعالجة المختلفة لعدد كبير من الصناعات. من الضروري فهم الفروق بين أنواع هذه المعاصر لاختيار المعدات الأنسب لتطبيق معين.

سواء كان الهدف هو تحقيق كفاءة خلط مثالية، أو الحفاظ على سلامة المنتج، أو تحسين مرونة المعالجة، فإن الاختيار الصحيح لمزدوج المسمار اللولبي يمكن أن يكون له تأثير كبير على جودة المنتج، والإنتاجية، والنجاح العام لعملية التصنيع.