أنواع آلات البثق ذات اللولب المزدوج

تُعد آلة البثق ذات اللولب المزدوج قطعة مهمة من المعدات المستخدمة في مختلف الصناعات لخلط وتشكيل وبثق المواد مثل البلاستيك والأغذية والأدوية. إن تعدد استخدامات آلة البثق ذات اللولب المزدوج يجعلها قطعة أساسية من المعدات في التصنيع الحديث. ومع ذلك، لا يتم تصنيع جميع آلات البثق على قدم المساواة؛ فهي تأتي بأنواع مختلفة، كل منها يناسب احتياجات محددة.

في هذه المقالة، سوف نستكشف الأنواع المختلفة من الطاردات ذات اللولب المزدوج وقدراتها الفريدة.

مصنفة حسب تكوين المسمار 
بناءً على تكوين اللولب، يمكن تصنيف الطاردات ذات اللولب المزدوج إلى طاردات ذات لولب مزدوج متوازية وطاردات ذات لولب مزدوج مخروطية. في الطاردات ذات اللولب المزدوج المتوازية، تكون اللوالب متوازية مع بعضها البعض على طولها. في الطاردات ذات اللولب المزدوج المخروطية، تكون اللوالب مدببة ويتناقص القطر تدريجيًا من نهاية التغذية إلى نهاية القالب.

آلة البثق المزدوجة اللولب المتوازية
تحتوي الطاردات ذات اللولب المزدوج المتوازي على براغي بنفس القطر على طولها بالكامل. تُستخدم عادةً لمعالجة البولي أوليفينات (مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين) والنايلون والبولي كربونات والبوليستر وغيرها من المواد.

المزايا
تظل القدرة على التكيف مع نسبة L/D ميزة من ميزات الطاردات اللولبية المزدوجة المتوازية. ويمكن تعديلها لزيادة أو تقليل نسبة L/D استجابةً للتغيرات في ظروف الصب لتلبية متطلبات تكنولوجيا معالجة البلاستيك. تعمل هذه المرونة على توسيع نطاق التطبيقات للطاردات اللولبية المزدوجة المتوازية، وهو أمر يصعب تحقيقه باستخدام الطاردات اللولبية المزدوجة المخروطية.

العيوب:
بسبب المسافة المركزية الصغيرة بين البرغيين والمساحة المحدودة المتاحة، تواجه المحامل الشعاعية والدفعية التي تدعم عمودي الإخراج وتروس القيادة المرتبطة بها تحديات كبيرة في علبة تروس القيادة في الطارد اللولبي المزدوج المتوازي.

على الرغم من جهود المصممين، لا يزال من الصعب حل المشاكل الحقيقية المتمثلة في سعة التحمل المحدودة، وصغر معامل المرونة وقطر التروس، فضلاً عن القطر المنخفض لطرف ذيل المسمارين، مما يؤدي إلى نقص واضح في سعة الالتواء. يعد عزم الدوران المحدود وقدرة التحمل المنخفضة بشكل كبير عيبًا بارزًا في الطاردات اللولبية المزدوجة المتوازية.

الطارد المخروطي المزدوج اللولب
تتميز الطاردات المخروطية ذات اللولب المزدوج بقطر أكبر عند نهاية تغذية اللولب وقطر أصغر عند نهاية القالب. تُستخدم هذه الطاردات بشكل أساسي لمعالجة مادة البولي فينيل كلوريد (PVC)، كما تم تحسين تصميمها الفريد لتلبية متطلبات المواد المحددة.

المزايا
يتم ترتيب البراغي المخروطية الشكل أفقيًا بحيث تكون محاورها بزاوية عند إدخالها في البرميل. ومع زيادة المسافة بين العمودين تدريجيًا من الطرف الضيق إلى الطرف الأوسع، يمكن لعلبة التروس المحركة استيعاب مسافة مركزية أكبر بين عمودي الإخراج. يوفر هذا الترتيب مساحة واسعة لتركيب التروس وأعمدة التروس والمحامل الشعاعية والدفعية، وبالتالي زيادة كفاءة ناقل الحركة.

يسمح هذا التصميم المرن بتثبيت محامل شعاعية ودفعية أكبر مع أعمدة ذات أحجام مناسبة لتحمل نقل عزم الدوران العالي. ونتيجة لذلك، توفر الطاردات المخروطية ذات اللولب المزدوج ميزات مهمة، بما في ذلك عزم التشغيل العالي وقدرة تحمل الحمل، والتي تميزها عن الطاردات المتوازية ذات اللولب المزدوج.

عيوب
تتمثل عيوب الطاردات المخروطية ذات اللولب المزدوج في قدرتها المحدودة على التكيف، حيث تختلف أقطار البراغي على طولها، مما قد يجعل من الصعب تحقيق معالجة موحدة للمواد. بالإضافة إلى ذلك، فإن تعقيد تصميمها وتكاليف البناء الأعلى المحتملة هي عوامل يجب مراعاتها.

التشابه بين النوعين
يتمتع كل منهما بآليات الدفع القسري للبلاستيك، وقدرات جيدة على الخلط والتلدين، وقدرات على إزالة الماء. كما أن قدرتهما على التكيف مع المواد وعمليات صب المنتجات البلاستيكية متماثلة بشكل أساسي.

الفرق بين النوعين
● القطر: البراغي المزدوجة المتوازية لها نفس القطر، في حين أن البراغي المزدوجة المخروطية لها أقطار مختلفة عند الأطراف الصغيرة والكبيرة.
● مسافة المركز: تظل مسافة المركز بين البراغي التوأم المتوازية كما هي، بينما يشكل محور البراغي التوأم المخروطية زاوية، مما يؤدي إلى أبعاد مختلفة لمسافة المركز على طول المحور.
● نسبة L/D: نسبة L/D للبرغي المزدوج المتوازي هي نسبة الطول الفعال للبرغي إلى قطره الخارجي، في حين أن نسبة L/D للبرغي المزدوج المخروطي هي نسبة الطول الفعال للبرغي إلى متوسط ​​أقطار طرفيه الكبير والصغير.

يمكن ملاحظة أن الاختلاف الأكبر بين الطارد اللولبي المزدوج المتوازي والطارد اللولبي المزدوج المخروطي يكمن في هندسة أسطوانة اللولب، مما يؤدي إلى اختلافات هيكلية وأداء مختلفة. على الرغم من أن هذين النوعين من الطاردات لهما خصائصهما الخاصة، إلا أنهما يتمتعان بمزاياهما الخاصة.

التصنيف حسب اتجاه دوران المسمار المزدوج
يتم تصنيف الطاردات ذات اللولب المزدوج إلى أنواع تدور بشكل مشترك وتدور بشكل معاكس وفقًا لاتجاه دوران اللولب.

آلة البثق ذات المسمارين الدوارين
تحتوي آلات البثق ذات اللولب المزدوج على لولبيين يدوران في نفس الاتجاه. تتميز هذه الآلات بالكفاءة في خلط المواد وتشكيلها. وبفضل قدرتها على التعامل مع مجموعة واسعة من اللزوجة والتركيبات، تعد آلات البثق ذات اللولب المزدوج مثالية لمعالجة مخاليط البوليمر والخلطات الرئيسية وتطبيقات البثق التفاعلي. تتمتع هذه الآلات بخصائص ممتازة للتنظيف الذاتي والنقل لضمان توزيع المواد المضافة وتوزيعها بشكل موحد في جميع أنحاء المادة.

مزايا الطاردات ذات المسمارين الدوارين المشتركين:
● خلط محسّن: تسمح البراغي المتداخلة وعناصر البراغي القابلة للتخصيص بالتحكم الدقيق في كثافة الخلط والجودة بما يتجاوز الطاردات ذات البرغي المفرد.
● مرونة المعالجة: يسمح قياس التغذية بالتحكم المستقل في الإنتاجية، مما يتيح وظائف معالجة متعددة على جهاز واحد.
● معلمات المعالجة المتحكم فيها: يعمل توزيع وقت الإقامة الضيق والتحكم الدقيق في درجة الحرارة على تحسين ملفات تعريف وقت القص ودرجة الحرارة لضمان جودة المنتج المتسقة.
● إنتاج فعال: يسمح النقل الحجمي بمعالجة مجموعة واسعة من المواد مع الحد الأدنى من وقت التوقف.
● كفاءة التكلفة: مرونة وإنتاجية عالية لمجموعة واسعة من المنتجات النهائية بجودة ثابتة، بينما يمكن تعويض تآكل المسمار عن طريق ضبط سرعة المسمار.

بناءً على سلوك التشابك للبراغي أثناء دورانها، يمكن تصنيف الطاردات ذات اللولب المزدوج الدوارة بشكل أكبر إلى طاردات ذات لولب مزدوج دوارة متشابكة وطاردات ذات لولب مزدوج دوارة غير متشابكة.

آلة بثق مزدوجة اللولب تدور معًا
في آلة البثق ذات اللولب المزدوج الدوار، يتم قفل أو ربط البراغي مع بعضها البعض أثناء دورانها، مما يزيد من كفاءة معالجة المواد ونقلها. يعزز هذا التصميم قدرة آلة البثق على الخلط الموزع، مما يسهل التوزيع الكامل للمواد المضافة والحشو في مصفوفة البوليمر.

تُستخدم الطاردات المتقطعة عادةً في تطبيقات التركيب حيث يكون التحكم الدقيق في توزيع حجم الجسيمات وتوحيد المزج أمرًا بالغ الأهمية. وهي توفر قابلية التوسع والمرونة الممتازة، مما يسمح للمصنعين بتخصيص عملية البثق وفقًا لمتطلبات المنتج المحددة.

آلات بثق لولبية مزدوجة غير متشابكة تدور معًا
من ناحية أخرى، لا تتشابك براغي الطارد المزدوج الدوار غير الشبكي أو تتشابك أثناء دورانها. بدلاً من ذلك، تدور على مقربة من بعضها البعض دون التشابك، مما يسمح بنوع مختلف من معالجة المواد، غالبًا للمواد الهشة أو التطبيقات الحساسة للقص مثل معالجة البوليمرات الحساسة للحرارة والمواد الحيوية ومنتجات الأغذية. توفر الطاردات غير المتشابكة ظروف معالجة لطيفة مع الاستمرار في تقديم قدرات خلط وتركيب فعالة.

آلات البثق ذات المسمارين المتعاكسين
على النقيض من الطاردات التي تدور بشكل مشترك، فإن الطاردات ذات اللولب المزدوج التي تدور بشكل معاكس تحتوي على براغي تدور في الاتجاه المعاكس. يخلق هذا التكوين تأثير عجن وقص كبير على المادة، مما يؤدي إلى خلط وتشتيت شاملين. تتفوق الطاردات التي تدور بشكل معاكس في التطبيقات التي تتطلب قصًا شديدًا، مثل إزالة المذيبات والبثق التفاعلي وخلط المواد المملوءة بشكل كبير. إنها توفر تحكمًا دقيقًا في وقت الإقامة ومعدل القص، مما يجعلها مناسبة لظروف المعالجة الصعبة.

إشراك الطاردات اللولبية المزدوجة العكسية
في آلة البثق ذات المسمارين المزدوجين العكسيين، يتم وضع المسمارين بشكل متماثل ولكنهما يدوران في اتجاهين متعاكسين. يمنع هذا التكوين المادة من التحرك في شكل "∞"، حيث يتم حظر المسار الحلزوني لبرغي واحد بواسطة الآخر. بدلاً من ذلك، أثناء نقل المواد الصلبة، يتم نقل المادة إلى الأمام في تجويف على شكل "C" مغلق تقريبًا. ومع ذلك، يتم الحفاظ على فجوة بين القطر الخارجي لبرغي واحد وقطر الجذر للبرغي الآخر للسماح للمادة بالمرور من خلاله.

عندما تمر المادة عبر الفجوة الشعاعية بين المسمارين، فإنها تتعرض لقص مكثف وخلط وضغط، مما يؤدي إلى تليين فعال. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحقيق نسبة الضغط عن طريق تقليل خطوة المسمار تدريجيًا، مما يجعلها مناسبة لمعالجة مجموعة واسعة من المنتجات.

آلة بثق مزدوجة اللولب غير متشابكة تدور في اتجاهين متعاكسين
أقل استخدامًا من الطارد الشبكي، يعمل الطارد المزدوج اللولبي غير الشبكي بشكل مختلف عن الطارد أحادي اللولب، ولكنه يتشابه في أنه يعتمد على الاحتكاك ومقاومة اللزوجة لنقل المواد. بالإضافة إلى الحركة نحو الرأس، يمكن أن تظهر المادة أنماط تدفق مختلفة بسبب الفجوة الشعاعية الكبيرة بين المسمارين، مما قد يؤدي إلى تسرب كبير.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتسبب المواضع النسبية لرحلات البراغي في أن يكون ضغط المواد على جانب الدفع في برغي واحد أعلى من جانب المقاومة في البرغي الآخر، مما يؤدي إلى تدفق المواد من جانب الدفع عالي الضغط إلى جانب المقاومة في البرغي الآخر. يعيق الدوران تدفق المواد عند النقطة أ، مما يؤدي إلى تدفق ومجموعة متنوعة من أنماط التدفق الأخرى التي تجعلها مناسبة لتطبيقات الخلط والتهوية والمعالجة بالكبريت.

وفي الختام
يقدم كل نوع من أنواع الطاردات ذات اللولب المزدوج فوائد وقدرات فريدة لتلبية احتياجات المعالجة المتنوعة لمجموعة واسعة من الصناعات. يعد فهم الاختلافات بين أنواع الطاردات هذه أمرًا بالغ الأهمية لاختيار المعدات الأكثر ملاءمة لتطبيق معين.

سواء كان الأمر يتعلق بتحقيق كفاءة خلط مثالية، أو الحفاظ على سلامة المنتج، أو تحسين مرونة المعالجة، فإن الاختيار الصحيح للطارد ذي المسمار المزدوج يمكن أن يكون له تأثير كبير على جودة المنتج والإنتاجية ونجاح التصنيع بشكل عام.