Nitty Gritty of Extrusion Process வெளியேற்றும் செயல்முறையின் நிட்டி கிரிட்டி
1. In the Preparatory areas of a Rubber factory, next to Mixing, Extrusion is the most important process for the success of the downline operations such as moulding (Tyre, automotive seals, gaskets, mountings etc), hose making (inner & outer liners), power transmission belts (base profile), tubes for pipe lining etc. Besides, of course, Extrusion of direct production of various products such as automotive profiles, beadings, building profiles, garden hose is carried out.
2. For the production of in-house blanks (for Tyre tread, Bead wire coating, compression mouldings, V- Belt profiles, Hose tubes etc.) a good warm feed extruder is adequate, which has an added advantage of lower investment. For the production of finished products such as automotive & building profiles / beadings, which demand dimensional consistency & zero wastage cold feed extruder is ideal.
3. More than mixing & calendaring machines, Extruder machine design & construction plays a prime role in the quality & productivity of the process. Hence, awareness about machine feature / design is very important for the success of the process. A good warm feed extruder (most of which is also true for Cold feed Extruder) should have the following specifications as minimum:
a) The pitch of the screw (scroll) should be equal to the diameter of the screw.
b) Length/Diameter (L/D) ratio should be 4.5-5.0: 1.0. (in the case of typical cold feed extruder the L / D ratio is 12-15 : 1.0)
c) Depth of flight of the screw should be 1/6th of the diameter of the screw. The last 1/3rd length of the screw may be double-flighted, to increase pressure at the die-head.
d) Clearance between barrel & screw is typically 0.2 mm & should be max. 0.40 mm. Lower clearance ensures uniform pressure & smooth forward flow of the compound, minimises back pressure & scorch during extrusion & consequently improves productivity.
e) Ideally width of the feed hopper should be more than one flight of the screw, for adequate feed during extrusion.
f) Typically RPM of the screw should be 35-40 & may be higher (55-60 max.) for synthetic rubbers. Higher RPM reduces mooney of NR based stock quickly & enhances scorch tendency due to higher heat generation. For this reason Extruder RPM should be variable speed, which also helps in adjusting profile dimensions.g) Barrel & Die-head jackets should be cooled by water (preferably from cooling tower); water should flow in from the bottom & exit from the top, to ensure all areas of the jackets are filled with water. Water should not be hard, to avoid scale formation; jackets should be routinely cleaned with pressurized air & / water to keep it free from dirt & scales. Chemical cleaning may be done rarely, only if it’s a must.
h) Die-head should have a gradual internal conical taper (20-30 deg.), starting from the tip of the screw up to the die plate. This feature ensures smooth streamlined flow of stock, minimum or nil “dead spots” which tend to initiate scorch over a period of time.
i) The die plate thickness should be 15-20 mm with an entry taper of 5-10 ° for 5-7 mm length & then a straight ‘land’, for stream lined flow, minimum die swell & consistent profile section.
Thick die plate is essential to break the ‘stress nerve’ in the stock & reduce die swell. Thinner plate will increase die-swell & inconsistency whereas too thick plate will result in significant drop in extrusion (production) rate. The die plate should have absolutely smooth finish on the inner flat face, profile cross section & must be free of any tool lines, dents etc. to obtain smooth extrudate finish & free of scorch bits.
j) The machine screw should be water cooled through a central bore for diameters 50 mm & above, for maintaining uniformity of stock temperature & avoid scorching.4. It is strongly recommended to include PVI in NR, SBR, NBR based formulations to minimise risk of scorch during heat generation while extrusion. The dosage may vary depending upon the mooney of the compound, which influences heat generation. Accelerator dosage should take into account the heat history during the extrusion process, which can influence the scorch safety of the compound. Mixed compound should not contain any grits / unground material from the raw materials which can either result in groove lines on the profile surface or damage the machine inner surfaces or die if the grit is hard.
5. Typically, die-head temperature is maintained between 80 & 110 °C depending upon the polymer, mooney viscosity, type of acceleration etc. NR & softer compounds may need 80-90 °C, whereas synthetic rubbers (SBR, NBR, EPDM etc.) & harder compounds with slower acceleration may require 100-110 °C.
6. Warm-feed Extruders are adequate (with justifiable cost) to meet the requirements of “blanks” for most of the mouldings, tyre tread, hose tubes for liner & cover, base profiles for power transmission belt, pipe lining tubes etc. Even, some of the big section marine door gaskets, train vestibules which are finished products (after vulcanization) can be produced from warm feed extruder.
7. Warm-feed extruder should be fed with consistently mixed compound in narrow range of mooney viscosity from a warming mill with lower friction ratio (eg. 1.10) at a steady rate, preferably through a limited distance conveyor belt. Low friction ratio ensures limited heat generation at warming mill, narrow mooney viscosity range ensures uniform die swell, conveyor feeding ensures steady rate of feed at constant temperature. Warming Mill size should be matched with the Extruder size to maintain continuous feed of stock. Bigger extruders may require more than one warming mill to maintain steady supply of stock to extruder.8. A ‘Take-up’ conveyor (preferably mat finish PVC top for easy cleaning) with variable speed adjustment is an important requirement after the Extruder machine, for minor adjustment of profile cross section or weight, as may be required during running. Quick cooling of the extrudate under water shower or in dip tank is necessary (except in CV line) to retain the integrity of the cross section. Normally, the water evaporates soon due to the heat from the profile surface (if desired, it may be passed under an air blower to sweep away the surface water) & does not cause any problems in subsequent processes, especially when there is some storage period of few hours after extrusion.
9. Cold Feed Extruders typically have L/D ratio of 12-15:1 & the screw needs to be of tougher material than that of warm feed extruder, to withstand the bending movement in loaded condition. Bearing assemblies must be of precision design, to prevent “elliptical” rotation of the screw tip near the die- head resulting in scoring of the extruder body as well as the screw surface which leads to sticking of rubber stock in the scored area & consequent slow scorching of the compound. Hence, Cold feed extruders especially should be procured only from reputed, proven sources.
10. Ideally compound feed strips for Cold feed extruder should be slit & stored the previous day under uniform temperature & humid conditions, allowing an overnight maturation period to achieve uniform viscosity. Besides, reasonably uniform thickness & width of the strips will ensure consistent feeding rate, as desired by the process.
8. ஒரு ‘டேக்-அப்’ கன்வேயர் (முன்னுரிமை மேட் ஃபினிஷ் PVC மேல் எளிதாக சுத்தம் செய்ய) மாறி வேக சரிசெய்தல் எக்ஸ்ட்ரூடர் இயந்திரத்திற்குப் பிறகு, சுயவிவரத்தின் குறுக்குவெட்டு அல்லது எடையின் சிறிய சரிசெய்தலுக்கு, இயங்கும் போது தேவைப்படும் முக்கியமான தேவையாகும். குறுக்குவெட்டின் ஒருமைப்பாட்டைத் தக்கவைக்க, நீர் மழையின் கீழ் அல்லது டிப் டேங்கில் உள்ள வெளியேற்றத்தை விரைவாக குளிர்விப்பது அவசியம் (சிவி வரியைத் தவிர). பொதுவாக, சுயவிவர மேற்பரப்பில் இருந்து வெப்பம் காரணமாக நீர் விரைவில் ஆவியாகிறது (விரும்பினால், மேற்பரப்பு நீரை துடைக்க காற்று ஊதுகுழலின் கீழ் அனுப்பப்படலாம்) மற்றும் அடுத்தடுத்த செயல்முறைகளில் எந்த சிக்கலையும் ஏற்படுத்தாது, குறிப்பாக சில சேமிப்பு காலம் இருக்கும்போது வெளியேற்றப்பட்ட சில மணிநேரங்களுக்குப் பிறகு.
9. கோல்ட் ஃபீட் எக்ஸ்ட்ரூடர்கள் பொதுவாக 12-15:1 என்ற எல்/டி விகிதத்தைக் கொண்டிருக்கும் & ஏற்றப்பட்ட நிலையில் வளைக்கும் இயக்கத்தைத் தாங்க, சூடான ஃபீட் எக்ஸ்ட்ரூடரை விட திருகு கடினமான பொருளாக இருக்க வேண்டும். பேரிங் அசெம்பிளிகள் துல்லியமான வடிவமைப்புடன் இருக்க வேண்டும், ஸ்க்ரூட் முனைக்கு அருகில் திருகு முனையின் "நீள்வட்ட" சுழற்சியைத் தடுக்க, வெளியேற்றும் உடல் மற்றும் திருகு மேற்பரப்பு ஆகியவை ஸ்கோர் செய்யப்பட்ட பகுதியில் ரப்பர் ஸ்டாக் ஒட்டுவதற்கு வழிவகுக்கும். கலவையின் எரிதல். எனவே, குளிர்ந்த தீவன வெளியேற்றிகள் குறிப்பாக புகழ்பெற்ற, நிரூபிக்கப்பட்ட ஆதாரங்களில் இருந்து மட்டுமே வாங்கப்பட வேண்டும்.
10. குளிர்ந்த தீவனத்தை வெளியேற்றுவதற்கு உகந்த கலவை தீவனப் பட்டைகள் சீரான வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதமான சூழ்நிலையில் முந்தைய நாள் பிளவுபட்டு சேமித்து வைக்கப்பட வேண்டும், இது ஒரே இரவில் முதிர்வு காலத்தை சீரான பாகுத்தன்மையை அடைய அனுமதிக்கிறது. தவிர, சீரான சீரான தடிமன் மற்றும் கீற்றுகளின் அகலம், செயல்முறை விரும்பியபடி, சீரான உணவு விகிதத்தை உறுதி செய்யும்.
1. ரப்பர் தொழிற்சாலையின் ஆயத்தப் பகுதிகளில், கலவைக்கு அடுத்தபடியாக, மோல்டிங் (டயர், வாகன முத்திரைகள், கேஸ்கட்கள், மவுண்டிங்ஸ் போன்றவை), குழாய் தயாரித்தல் (உள் மற்றும் வெளிப்புற லைனர்கள்) போன்ற கீழ்நிலை செயல்பாடுகளின் வெற்றிக்கான மிக முக்கியமான செயல்முறை வெளியேற்றம் ஆகும். ), பவர் டிரான்ஸ்மிஷன் பெல்ட்கள் (அடிப்படை சுயவிவரம்), குழாய் லைனிங்கிற்கான குழாய்கள் போன்றவை. நிச்சயமாக, வாகன சுயவிவரங்கள், மணிகள், கட்டிட சுயவிவரங்கள், தோட்டக் குழாய் போன்ற பல்வேறு பொருட்களின் நேரடி உற்பத்தியை வெளியேற்றுவது மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
2. உள்ளக வெற்றிடங்களை உற்பத்தி செய்ய (டயர் ட்ரெட், பீட் வயர் கோட்டிங், கம்ப்ரஷன் மோல்டிங்ஸ், வி-பெல்ட் ப்ரோஃபைல்கள், ஹோஸ் டியூப்கள் போன்றவை) ஒரு நல்ல சூடான ஃபீட் எக்ஸ்ட்ரூடர் போதுமானது, இது குறைந்த முதலீட்டின் கூடுதல் நன்மையைக் கொண்டுள்ளது. பரிமாண நிலைத்தன்மை மற்றும் பூஜ்ஜிய விரயம் குளிர் தீவன வெளியேற்றம் தேவைப்படும் வாகன மற்றும் கட்டிட சுயவிவரங்கள் / மணிகள் போன்ற முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்புகளின் உற்பத்திக்கு சிறந்தது.
3. கலவை மற்றும் காலெண்டரிங் இயந்திரங்களை விட, எக்ஸ்ட்ரூடர் இயந்திர வடிவமைப்பு மற்றும் கட்டுமானம் செயல்பாட்டின் தரம் மற்றும் உற்பத்தித்திறனில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. எனவே, செயல்முறையின் வெற்றிக்கு இயந்திர அம்சம் / வடிவமைப்பு பற்றிய விழிப்புணர்வு மிகவும் முக்கியமானது. ஒரு நல்ல சூடான ஃபீட் எக்ஸ்ட்ரூடர் (இதில் பெரும்பாலானவை கோல்ட் ஃபீட் எக்ஸ்ட்ரூடருக்கும் பொருந்தும்) பின்வரும் விவரக்குறிப்புகள் குறைந்தபட்சமாக இருக்க வேண்டும்:
a) திருகு சுருதி (சுருள்) திருகு விட்டம் சமமாக இருக்க வேண்டும்.
b) நீளம்/விட்டம் (L/D) விகிதம் 4.5-5.0: 1.0 ஆக இருக்க வேண்டும். (வழக்கமான குளிர் தீவன வெளியேற்றத்தில் எல்/டி விகிதம் 12-15 : 1.0)
c) திருகு பறக்கும் ஆழம் திருகு விட்டத்தில் 1/6 ஆக இருக்க வேண்டும். டை-ஹெட்டில் அழுத்தத்தை அதிகரிக்க, ஸ்க்ரூவின் கடைசி 1/3வது நீளம் இரட்டைப் பறக்கும்.
ஈ) பீப்பாய் மற்றும் திருகு இடையே உள்ள இடைவெளி பொதுவாக 0.2 மிமீ மற்றும் அதிகபட்சமாக இருக்க வேண்டும். 0.40 மி.மீ. குறைந்த இடைவெளியானது கலவையின் சீரான அழுத்தம் மற்றும் சீரான முன்னோக்கி ஓட்டத்தை உறுதி செய்கிறது, வெளியேற்றும் போது பின் அழுத்தம் மற்றும் எரிவதைக் குறைக்கிறது மற்றும் அதன் விளைவாக உற்பத்தித்திறனை மேம்படுத்துகிறது.
இ) வெளியேற்றும் போது போதுமான ஊட்டத்திற்கு, ஃபீட் ஹாப்பரின் அகலம் திருகு ஒன்றுக்கும் மேற்பட்டதாக இருக்க வேண்டும்.
f) பொதுவாக ஸ்க்ரூவின் RPM 35-40 ஆகவும், செயற்கை ரப்பர்களுக்கு அதிகமாகவும் (55-60 அதிகபட்சம்) இருக்க வேண்டும். அதிக RPM ஆனது NR அடிப்படையிலான பங்குகளின் மூனியை விரைவாகக் குறைக்கிறது மற்றும் அதிக வெப்ப உற்பத்தியின் காரணமாக எரியும் போக்கை அதிகரிக்கிறது. இந்த காரணத்திற்காக Extruder RPM மாறி வேகமாக இருக்க வேண்டும், இது சுயவிவர பரிமாணங்களை சரிசெய்ய உதவுகிறது.g) பீப்பாய் & டை-ஹெட் ஜாக்கெட்டுகள் தண்ணீரால் குளிர்விக்கப்பட வேண்டும் (முன்னுரிமை குளிரூட்டும் கோபுரத்திலிருந்து); ஜாக்கெட்டுகளின் அனைத்துப் பகுதிகளும் தண்ணீரால் நிரப்பப்படுவதை உறுதிசெய்ய, கீழே இருந்து தண்ணீர் பாய்ந்து மேலே இருந்து வெளியேற வேண்டும். அளவு உருவாவதைத் தவிர்க்க நீர் கடினமாக இருக்கக்கூடாது; ஜாக்கெட்டுகள் அழுக்கு மற்றும் செதில்கள் இல்லாமல் இருக்க அழுத்தப்பட்ட காற்று மற்றும் / தண்ணீரால் வழக்கமாக சுத்தம் செய்யப்பட வேண்டும். இரசாயன சுத்தம் மிகவும் அரிதாகவே செய்யப்படலாம், அது அவசியம் என்றால் மட்டுமே.
h) டை-ஹெட் ஸ்க்ரூவின் நுனியில் தொடங்கி டை பிளேட் வரை படிப்படியாக உள் கூம்பு வடிவ டேப்பர் (20-30 டிகிரி) இருக்க வேண்டும். இந்த அம்சம் சரக்குகளின் சீரான நெறிப்படுத்தப்பட்ட ஓட்டத்தை உறுதி செய்கிறது, குறைந்தபட்சம் அல்லது பூஜ்ஜியமான "டெட் ஸ்பாட்கள்" இது ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு தீக்காயத்தைத் தொடங்கும்.
i) டை பிளேட் தடிமன் 5-7 மிமீ நீளத்திற்கு 5-10 ° நுழைவு டேப்பருடன் 15-20 மிமீ இருக்க வேண்டும் & பின்னர் நேராக 'நிலம்', ஸ்ட்ரீம் லைன்ட் ஃப்ளோ, குறைந்தபட்ச டை ஸ்வெல் & சீரான சுயவிவரப் பிரிவு.
ஸ்டாக்கில் உள்ள ‘ஸ்ட்ரெஸ் நரம்பை’ உடைக்க & இறக்கும் வீக்கத்தைக் குறைக்க தடிமனான டை பிளேட் அவசியம். மெல்லிய தட்டு இறக்க-வீக்கம் மற்றும் சீரற்ற தன்மையை அதிகரிக்கும் அதேசமயம் மிகவும் தடிமனான தட்டு வெளியேற்ற (உற்பத்தி) விகிதத்தில் குறிப்பிடத்தக்க வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்தும். டை பிளேட் உள் தட்டையான முகம், சுயவிவரத்தின் குறுக்குவெட்டு ஆகியவற்றில் முற்றிலும் மென்மையான பூச்சு இருக்க வேண்டும் & மென்மையான எக்ஸ்ட்ரூடேட் பூச்சு மற்றும் ஸ்கார்ச் பிட்கள் இல்லாமல் எந்த கருவி கோடுகள், பற்கள் போன்றவை இல்லாமல் இருக்க வேண்டும்.
j) இயந்திர திருகு 50 மிமீ மற்றும் அதற்கு மேல் விட்டம் கொண்ட மைய துளை மூலம் நீர் குளிரூட்டப்பட வேண்டும்.
4. வெளியேற்றும் போது வெப்பத்தை உருவாக்கும் போது எரியும் அபாயத்தைக் குறைக்க, NR, SBR, NBR அடிப்படையிலான சூத்திரங்களில் PVI ஐச் சேர்க்க கடுமையாகப் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. கலவையின் மூனியைப் பொறுத்து மருந்தளவு மாறுபடலாம், இது வெப்ப உருவாக்கத்தை பாதிக்கிறது. எக்ஸ்ட்ரூஷன் செயல்பாட்டின் போது வெப்ப வரலாற்றை முடுக்கி டோஸ் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும், இது கலவையின் எரியும் பாதுகாப்பை பாதிக்கலாம். கலப்பு கலவையானது மூலப் பொருட்களில் இருந்து எந்தவிதமான கிரிட்ஸ் / நிலத்தடிப் பொருளைக் கொண்டிருக்கக்கூடாது, அவை சுயவிவரத்தின் மேற்பரப்பில் பள்ளம் கோடுகளை ஏற்படுத்தலாம் அல்லது இயந்திரத்தின் உள் மேற்பரப்புகளை சேதப்படுத்தலாம் அல்லது கட்டம் கடினமாக இருந்தால் இறக்கலாம்.
5. பொதுவாக, டை-ஹெட் வெப்பநிலை பாலிமர், மூனி பாகுத்தன்மை, முடுக்கம் போன்றவற்றைப் பொறுத்து 80 மற்றும் 110 டிகிரி செல்சியஸ் வரை பராமரிக்கப்படுகிறது. முதலியன) & மெதுவான முடுக்கம் கொண்ட கடினமான சேர்மங்களுக்கு 100-110 °C தேவைப்படலாம்.
6. வார்ம்-ஃபீட் எக்ஸ்ட்ரூடர்கள் (நியாயமான விலையுடன்) பெரும்பாலான மோல்டிங்குகளுக்கான "வெறுமைகள்", டயர் ட்ரெட், லைனர் & கவருக்கான ஹோஸ் டியூப்கள், பவர் டிரான்ஸ்மிஷன் பெல்ட்டுக்கான அடிப்படை விவரங்கள், பைப் லைனிங் டியூப்கள் போன்றவற்றின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய போதுமானது. , சில பெரிய பிரிவு கடல் கதவு கேஸ்கட்கள், முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்புகளான ரயில் வெஸ்டிபுல்கள் (வல்கனைசேஷனுக்குப் பிறகு) சூடான தீவன வெளியேற்றத்திலிருந்து தயாரிக்கப்படலாம்.
7. வார்ம்-ஃபீட் எக்ஸ்ட்ரூடருக்கு, குறைந்த உராய்வு விகிதத்துடன் (எ.கா. 1.10) ஒரு நிலையான விகிதத்தில், முன்னுரிமை குறைந்த தூர கன்வேயர் பெல்ட் மூலம் வெப்பமயமாதல் மில்லில் இருந்து குறுகிய வரம்பில் மூனி பாகுத்தன்மையில் தொடர்ந்து கலந்த கலவையை ஊட்ட வேண்டும். குறைந்த உராய்வு விகிதம் வெப்பமயமாதல் ஆலையில் வரையறுக்கப்பட்ட வெப்ப உற்பத்தியை உறுதி செய்கிறது, குறுகிய மூனி பாகுத்தன்மை வரம்பு சீரான இறக்க வீக்கத்தை உறுதி செய்கிறது, கன்வேயர் உணவு நிலையான வெப்பநிலையில் தீவனத்தின் நிலையான விகிதத்தை உறுதி செய்கிறது. வார்மிங் மில் அளவு, எக்ஸ்ட்ரூடர் அளவுடன் பொருத்தப்பட வேண்டும். எக்ஸ்ட்ரூடருக்கு நிலையான இருப்பு விநியோகத்தை பராமரிக்க பெரிய எக்ஸ்ட்ரூடர்களுக்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட வெப்பமயமாதல் ஆலைகள் தேவைப்படலாம்.
Comments
Post a Comment