سیلندر و ماردون، دو جزء بسیار مهم در صنعت پلاستیک هستند که نقش کلیدی در فرایند تولید محصولات پلاستیکی ایفا میکنند. وظیفه آمادهسازی، ذوبسازی و انتقال مواد پلیمری بر عهده این دو قطعه است؛ بنابراین تولیدکنندگان برای افزایش بهرهوری، تولید محصولات با کیفیت و جلوگیری از بروز مشکلات احتمالی، باید توجه ویژهای به کیفیت انواع ماردون و سیلندر داشته باشند.
سیلندر دستگاه تزریق پلاستیک
سیلندر ماردون در دستگاههای تزریق پلاستیک و اکستروژن، یک محفظه استوانهای فلزی است که مواد پلیمری در آن ذوب شده و برای فرآیند شکلدهی آماده میشوند. این قطعه، بستر اصلی برای عملکرد ماردون و انجام فرآیند ذوبسازی تحت حرارت و فشار است.
ماردون دستگاه تزریق پلاستیک
ماردون تزریق پلاستیک که به آن مارپیچ نیز گفته میشود، یک میله با شیارهای طراحی شده بر روی سطح آن است که درون سیلندر قرار گرفته و وظیفه موادگیری اولیه و تزریق مواد ذوب شده توسط سیلندر به داخل قالب را بر عهده دارد. طراحی ماردون بر اساس مواد پلیمری مختلف و نیز بررسی فرآیند های مختلف تزریق متفاوت است؛ اما به طور کلی، انواع ماردون، دارای قسمتهای زیر هستند:
-
- قسمت تغذیه: قسمت تغذیه، نیمهی اول استوانه سیلندر مارپیچ و در حدود 50 درصد طول ماردون را تشکیل میدهد و مواد اولیه یعنی گرانولها در این قسمت از طریق قیف دستگاه وارد سیلندر میشوند.
- منطقهی انتقالی: قسمت انتقالی، 25 درصد بعدی طول ماردون را در برمیگیرد و عملیات ترکیب مواد پلیمری ورودی، در این قسمت انجام میشود.
- قسمت اندازه گیری: قسمت اندازه گیری، 25 درصد پایانی طول ماردون دستگاه تزریق است و در این قسمت مواد پلیمری کاملا ذوب و مخلوط شده و با فشار و سرعت به سمت خروجی سیلندر و ورودی قالب هدایت میشوند.
نسبت تراکم ماردون
نسبت تراکم ماردون تزریق پلاستیک، مقدار فشردگی مواد را در طول عملیات ذوب در داخل ماردون مشخص میکند و از تقسیم مقدار عمق بال در قسمت تغذیه بر قسمت اندازه گیری حاصل میشود. این ضریب، یک مقدار بسیار دقیق و محاسباتی است و کم و زیاد بودن غیر اصولی آن بر کیفیت فرآیند ذوب مواد و در نتیجه کیفیت محصول نقش بسزایی دارد.
سایز بندی سیلندر و ماردون
برای هر سایز از دستگاه تزریق پلاستیک، معمولا سه مدل اصلی سیلندر ماردون کوچک و بزرگ با مشخصات فنی متفاوت در نظر گرفته میشود. این تفاوت، در نسبت طول به قطر (L/D) آنها است که تاثیر مستقیمی بر فشار و حجم تزریق دارد. به طور معمول، تولیدکنندگان دستگاههای تزریق پلاستیک، سه تیپ اصلی A، B، C را برای انواع ماردون تزریق پلاستیک و سیلندر ارائه میدهند:
| تیپ | ویژگی اصلی | نسبت طول به قطر (L/D) | قطر ماردون | فشار تزریق | حجم تزریق | مناسب برای |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A | فشار بالا | پایینتر | کمتر | زیاد | کمتر | قطعات با دیواره نازک، جزئیات ظریف، پرشدگی سریع قالب |
| B | عملکرد متعادل | متوسط | متوسط | متوسط | متوسط | کاربردهای متنوع صنعتی، بستهبندی، خودرویی و… |
| C | حجم تزریق بالا | بالاتر | بیشتر | کمتر | زیاد | قطعات بزرگ و حجیم مانند مخازن، جعبهها و سطلها |
انواع پوشش سیلندر و ماردون
برای افزایش طول عمر و بهبود عملکرد سیلندر ماردون دستگاه تزریق، از روشهای مختلفی برای پوششدهی آنها استفاده میشود که به شرح زیر است:
- نیتریده کردن (Nitriding): در روش نیتریده کردن، لایهای سخت و مقاوم در برابر سایش بر روی سطح فولاد ایجاد میشود که عمر قطعات را افزایش میدهد. این روش برای مواد معمولی مناسب است.
- کروم سخت (Hard Chrome Plating): در روش پوششدهی با کروم سخت، یک لایه نازک از کروم فلزی بر روی سطح قطعه رسوب داده میشود تا مقاومت آن در برابر سایش و خوردگی افزایش یابد. از این روش برای مواد با خورندگی متوسط استفاده میشود.
- بایمتال (Bimetallic): در برخی موارد، نیتریده کردن یا کروم سخت، برای پوششدهی سیلندر ماردون و افزایش مقاومت آنها در برابر سایش و خوردگی پاسخگو نیست؛ در این شرایط برای تقویت قطعات، از تکنیک بایمتال استفاده میشود. در روش بایمتال، با استفاده از جوش PTA، یک لایه آلیاژ مقاوم روی سطح داخلی سیلندر و لبه پرههای ماردون قرار میگیرد. این روش، طول عمر سیلندر و مارپیچ دستگاه تزریق را افزایش میدهد و برای تولید مواد بسیار خورنده مناسب است.
آسیب های سیلندر و ماردون
آسیبهای وارد شده به سیلندر و ماردون میتوانند به طور قابل توجهی بر کیفیت تولید، راندمان و هزینههای نگهداری در فرآیندهای اکستروژن و تزریق پلاستیک تأثیر بگذارند. سیلندر و مارپیچ دستگاه در معرض بروز آسیب و صدمات زیر هستند:
1. سایش چسبندگی: این اتفاق زمانی به وجود می آید که سطوح فلزی ماردون دستگاه تزریق با سطح داخلی سیلندر با یکدیگر تماس پیدا کنند. جوش خوردن و شکست این تماس مکانیکی، موجب بروز آسیب در ساختار سیلندر ماردون میشود.
2. ساییدگی مواد: برخی از مواد پلیمری دارای ساختار مولکولی سخت بوده و یا دارای مواد افزودنی با خواص برشی بالا هستند. همچنین وجود الیاف شیشه در برخی تولیدات موجب بروز تنش های مکانیکی بر روی ماردون تزریق پلاستیک شده و آن را دچار ساییدگی میکند. بهترین راه برای مقابله با این آسیب، استفاده از سیلندر و ماردونهای تقویت شده و بایمتال است.
3. سایش خورندگی: برخی از مواد پلیمری دارای خواص شیمیایی و گازهای خورنده هستند که باعث حمله به ساختار مولکولی ماردون شده و سطح ماردون دستگاه تزریق را تخریب می کنند. جهت مقابله با این مواد از ماردونهای خاص با بهره گیری از پوشش کروم استفاده میشود.
عوامل موثر در انتخاب سیلندر و ماردون
برای انتخاب و خرید سیلندر ماردون دستگاه تزریق، توجه به نکات زیر، اهمیت زیادی دارد:
- نوع پلیمر: انتخاب ماردون و سیلندر باید با در نظر گرفتن خواص پلیمر شامل دمای ذوب، ویسکوزیته و خورندگی انجام شود.
- نوع فرآیند: نوع فرایند در انتخاب ماردون تزریق پلاستیک تاثیرگذار است.
- میزان تولید: حجم تولید مورد نظر، بر ابعاد و ظرفیت سیلندر و ماردون تأثیر میگذارد.
- کیفیت مورد نظر: کیفیت مورد نظر و یکنواختی مذاب در تزریق پلاستیک یا اکستروژن، از عوامل مهم در انتخاب سیلندر و مارپیچ است.
- بودجه: هزینه خرید، نگهداری و تعمیرات سیلندر تزریق پلاستیک و ماردون در انتخاب نهایی موثر است.
نکات مهم برای نگهداری سیلندر و ماردون
نگهداری صحیح ماردون دستگاه تزریق و سیلندر، باعث حفظ عملکرد بهینه، جلوگیری از آسیب و افزایش عمر آنها میشود. موارد زیر از مهمترین نکات برای نگهداری انواع ماردون و سیلندر محسوب میشوند:
- تمیزکاری منظم برای جلوگیری از تجمع آلودگیها و مواد مذاب بر روی سطح ماردون و سیلندر
- پوششدهی مناسب در صورت نیاز
- بازرسی دورهای و بررسی ساییدگی، خوردگی و آسیبهای احتمالی
- روانکاری مناسب در صورت نیاز
- تعمیرات تخصصی در صورت بروز آسیبهای جدی
با توجه به این که انواع ماردون و سیلندر از ارکان اساسی و حیاتی دستگاه تزریق به شمار میروند، تهیه این قطعات از مراکز معتبر و برند های تخصصی الزامی است. اطلس ماشین پلیمر، ارائهکننده دستگاههای تزریق پلاستیک و تجهیزات جانبی آنها است که با بهرهگیری از دانش فنی متخصصین و همکاری با برندهای معتبر، امکان تهیه قطعات با طول عمر بالا و عملکرد بهینه فراهم کرده است.
سوالات متداول در مورد انواع ماردون و سیلندر
- چگونه میتوان طول عمر سیلندر و ماردون را افزایش داد؟
با پوششدهی مناسب، تمیزکاری منظم، استفاده صحیح از دستگاه و تعمیرات به موقع، میتوان عمر مفید سیلندر و ماردون را افزایش داد.
2. سیلندر و ماردون آسیب دیده قابل تعمیر است؟
بله، آسیبهای جزئی سیلندر و ماردون مانند خراشهای سطحی یا آسیبدیدگی پوشش، قابل تعمیر هستند اما آسیبهای جدیتر مانند ترکهای عمیق یا تغییر شکل ساختاری ممکن است نیاز به تعویض داشته باشند.
