मल्टी-लेयर सह-एक्सट्रूज़न फ़ीडब्लॉक डिज़ाइन: ए/बी/ए और ए/बी/सी संरचनाएं

सह-एक्सट्रूज़न फ़ीडब्लॉक डिज़ाइन यह निर्धारित करता है कि मल्टी-लेयर शीट लाइन बेचने योग्य उत्पाद या स्क्रैप का उत्पादन करती है या नहीं। फीडब्लॉक प्रत्येक एक्सट्रूडर से अलग-अलग पिघली धाराएँ प्राप्त करता है और उन्हें एक स्तरीकृत प्रवाह में जोड़ता है जो एकीकृत लेमिनेट के रूप में डाई में प्रवेश करता है। अवधारणा सीधी है - लेकिन इसमें शामिल तरल गतिकी कुछ भी हो लेकिन तुच्छ है। परतों के बीच चिपचिपाहट बेमेल, प्रवाह चैनल ज्यामिति, और अलग-अलग धाराओं से एक मर्ज किए गए लामिना संरचना में संक्रमण सभी प्रभावित करते हैं कि क्या अंतिम शीट एक्सट्रूज़न प्रौद्योगिकी आउटपुट विनिर्देश को पूरा करता है या इंटरफ़ेस अस्थिरता, परत गैर-एकरूपता और डाई-एज ब्लीड विकसित करता है। इसके बाद आने वाली हर चीज के लिए फीडब्लॉक का सही होना एक शर्त है।

प्रवाह चैनल ज्यामिति और परत निर्माण

फ़ीडब्लॉक के अंदर, प्रत्येक पिघली हुई धारा एक संयोजन बिंदु पर परिवर्तित होने से पहले एक स्वतंत्र रूप से नियंत्रित प्रवाह चैनल के माध्यम से यात्रा करती है। चैनल ज्यामिति - चौड़ाई, गहराई और दृष्टिकोण कोण - यह नियंत्रित करती है कि परतें कैसे विलीन होती हैं। तीव्र दृष्टिकोण कोण इंटरफ़ेस पर अशांति पैदा करते हैं; उथले कोण लैमिनर प्रवाह को बढ़ावा देते हैं लेकिन फ़ीडब्लॉक की लंबाई बढ़ाते हैं और निवास समय बढ़ाते हैं।

शीट के लिए अधिकांश व्यावसायिक फ़ीडब्लॉक एक क्रमिक फैन-आउट डिज़ाइन का उपयोग करते हैं, जहां व्यक्तिगत परत चैनल संयोजन होंठ पर मिलने से पहले उत्तरोत्तर चौड़े होते हैं। संयोजन होंठ अपने आप में एक महत्वपूर्ण आयाम है: बहुत संकीर्ण, और परत इंटरफ़ेस में पासे में प्रवेश करने से पहले स्थिर होने के लिए समय का अभाव होता है; बहुत व्यापक, और निवास का समय उस बिंदु तक बढ़ जाता है जहां गर्मी-संवेदनशील पॉलिमर ख़राब होने लगते हैं।

आंतरिक सतह की फिनिश भी मायने रखती है। पॉलिश की गई सतहें - रा 0.2 या बेहतर - दीवार की फिसलन भिन्नता को कम करती हैं और मृत क्षेत्रों में पॉलिमर हैंग-अप के जोखिम को कम करती हैं। ऐसे क्षेत्र जहां सामग्री स्थिर हो जाती है, ख़राब हो जाती है, और अंततः जैल या धब्बों के रूप में टूट जाती है, सह-निकाली गई शीट में ऑप्टिकल दोषों के एक सामान्य स्रोत का प्रतिनिधित्व करती है।

सामग्री श्यानता मिलान

फ़ीडब्लॉक डिज़ाइन में आसन्न परतों के बीच चिपचिपापन मिलान सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर है। जब कोर परत की चिपचिपाहट त्वचा की परत की चिपचिपाहट से काफी कम होती है, तो कम-चिपचिपापन पिघल उच्च-चिपचिपापन सामग्री को घेर लेता है - एक ऐसी घटना जो इच्छित परत संरचना को नष्ट कर देती है। सामान्य डिज़ाइन नियम: आसन्न परतों के बीच चिपचिपापन अनुपात 3:1 के भीतर रखें। उत्पादन सेटअप के दौरान इस संतुलन को प्राप्त करने के लिए ऑपरेटर पिघले हुए तापमान और पॉलिमर ग्रेड को समायोजित करते हैं।

ए/बी/ए संरचनाएं: सममित परत वास्तुकला

ए/बी/ए संरचना - कोर को सैंडविच करने वाली समान त्वचा परतें - उन अनुप्रयोगों पर हावी होती हैं जहां दोनों शीट सतहों को समान रूप से कार्य करना चाहिए। थर्मोफॉर्मेड कप ढक्कन ए/बी/ए कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करते हैं जहां बाहरी परतें चमक और मुद्रण क्षमता प्रदान करती हैं जबकि कोर में रिग्राइंड या कम लागत वाला राल होता है। छत की शीट और ऑटोमोटिव इंटीरियर पैनल समान तर्क का पालन करते हैं।

ए/बी/ए फीडब्लॉक को डिजाइन करना एक विशिष्ट चुनौती पेश करता है: दो ए-लेयर चैनलों को बिल्कुल समान प्रवाह दर प्रदान करनी होगी, या शीट असममित मोटाई वितरण प्रदर्शित करेगी। यहां तक ​​कि दो त्वचा-परत प्रवाह के बीच 2% असंतुलन भी लेमिनेट को डाई के भीतर केंद्र से बाहर धकेल देता है, जिससे एक किनारा दूसरे की तुलना में अधिक ए-सामग्री ले जाता है। उत्पादन लाइनें मिलान किए गए छिद्र प्लेटों और समायोज्य प्रवाह अवरोधकों के साथ इसका समाधान करती हैं जिन्हें ऑपरेटर ऑपरेशन के दौरान ठीक कर सकते हैं।

बहु-सामग्री सह-एक्सट्रूज़न दृष्टिकोण की मांग है कि प्रत्येक एक्सट्रूडर फ़ीडब्लॉक में एक सुसंगत, अच्छी तरह से प्लास्टिकयुक्त पिघलाव प्रदान करता है। पिघले हुए तापमान में उतार-चढ़ाव या किसी व्यक्तिगत एक्सट्रूडर के दबाव से परत की मोटाई के वितरण में आनुपातिक परिवर्तन होता है - एक समस्या जो चर थर्मल इतिहास के साथ पुनर्नवीनीकरण सामग्री को संसाधित करते समय जटिल हो जाती है।

ए/बी/सी संरचनाएं: तीन विशिष्ट कार्यात्मक परतें

ए/बी/सी कॉन्फ़िगरेशन प्रत्येक परत के लिए एक अलग पॉलिमर निर्दिष्ट करता है, जिससे एक ही शीट में तीन अलग-अलग कार्य सक्षम होते हैं। एक पैकेजिंग एप्लिकेशन पीईटी संरचनात्मक परत (ए) और ईवीओएच बाधा परत (सी) के बीच एक टाई परत (बी) का उपयोग कर सकता है। प्रत्येक परत एक उद्देश्य पूरा करती है - संरचनात्मक अखंडता, आसंजन और गैस अवरोध - जिसे कोई भी एकल बहुलक अकेले पूरा नहीं कर सकता है।

ए/बी/सी फीडब्लॉक में चैनलों के बीच थर्मल अलगाव आवश्यक हो जाता है। यदि ईवीओएच परत आसन्न पीपी चैनल से प्रवाहकीय गर्मी हस्तांतरण के कारण ज़्यादा गरम हो जाती है, तो इसके अवरोधक गुण ख़राब हो जाते हैं और शीट विनिर्देश विफल हो जाती है। डिजाइनर इसे ब्लॉक बॉडी में मशीनीकृत थर्मल बैरियर, अलग तापमान नियंत्रण क्षेत्र और इंसुलेटेड फ्लो चैनल दीवारों के साथ संबोधित करते हैं। प्रत्येक पिघली हुई धारा को अपने स्वतंत्र रूप से अनुकूलित तापमान पर संयोजन बिंदु पर पहुंचना चाहिए।

परत अनुपात सटीकता एक और मांग वाला पैरामीटर है। 20/60/20 (ए/बी/सी) का लक्ष्य वितरण प्रत्येक पंक्ति की गति पर पूरी शीट की चौड़ाई में होना चाहिए। फीडब्लॉक ज्यामिति जो 50 मीटर/मिनट पर सटीक अनुपात प्रदान करती है, संयोजन बिंदु पर कतरनी हीटिंग और पिघल चिपचिपाहट में परिवर्तन के कारण 100 मीटर/मिनट पर बहाव कर सकती है।

परत इंटरफ़ेस स्थिरता और डाई एकीकरण

यदि डाउनस्ट्रीम डाई परत संरचना को बाधित करती है तो यहां तक ​​कि एक पूरी तरह से डिज़ाइन किया गया फीडब्लॉक भी दोषपूर्ण शीट उत्पन्न करता है। फीडब्लॉक से डाई तक संक्रमण लैमिनर प्रवाह पथ में सबसे कमजोर बिंदु है। इस जंक्शन पर अचानक विस्तार, संकुचन, या प्रवाह में रुकावट अंतरापृष्ठीय अस्थिरता पैदा करती है - जो शीट में लहरदार रेखाओं या रंग की धारियों के रूप में दिखाई देती है।

फ़ीडब्लॉक संयोजन अनुभाग में भूमि की लंबाई इंटरफ़ेस स्थिरता को सीधे प्रभावित करती है। लंबी भूमि परतों को डाई प्रविष्टि पर ज्यामिति बदलने से पहले एक समान मोटाई में स्थिर होने के लिए अधिक समय देती है। विशिष्ट भूमि की लंबाई 30 से 80 मिमी तक होती है, जब परतों के बीच चिपचिपापन बेमेल बड़ा होता है तो लंबी भूमि निर्दिष्ट की जाती है।

पूरी शीट की चौड़ाई में सह एक्सट्रूज़न परत की एकरूपता इस बात पर निर्भर करती है कि फ़ीडब्लॉक का मर्ज किया गया प्रवाह पार्श्व में कैसे वितरित होता है क्योंकि यह डाई मैनिफोल्ड में प्रवेश करता है। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया फीडब्लॉक-डाई संयोजन केंद्र से किनारे तक सापेक्ष परत की मोटाई को संरक्षित करता है। खराब मिलान वाली जोड़ी शीट के किनारों पर पतली बाहरी परतें बनाती है - एक दोष जिसे एज बीड थिनिंग के रूप में जाना जाता है।

मल्टी-लेयर शीट सह-एक्सट्रूज़न में फीडब्लॉक डिज़ाइन तकनीकी रूप से सबसे अधिक मांग वाला घटक है, जिसके लिए सटीक प्रवाह चैनल ज्यामिति की आवश्यकता होती है जो परतों में विभिन्न पिघली हुई चिपचिपाहट को समायोजित करती है। जेडब्ल्यूईएल के सह-एक्सट्रूज़न फीडब्लॉक को विशिष्ट पॉलिमर संयोजनों से मेल खाने वाले कम्प्यूटेशनल तरल गतिशीलता सिमुलेशन का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है, जो ±3% के भीतर परत अनुपात सटीकता प्राप्त करता है और 5 से 120 मीटर/मिनट तक लाइन गति में इंटरफ़ेस स्थिरता प्राप्त करता है - प्रदर्शन जो खराब डिजाइन वाले फीडब्लॉक सिस्टम में आम परत माइग्रेशन और एनकैप्सुलेशन दोषों को समाप्त करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

एक एकल फ़ीडब्लॉक अधिकतम कितनी परतों को संभाल सकता है?

फ़्लैट शीट के लिए वाणिज्यिक फ़ीडब्लॉक आमतौर पर 9 परतों तक संभालते हैं। इसके अलावा, मल्टी-मैनिफोल्ड डाई या स्टैकेबल डाई सिस्टम अधिक व्यावहारिक हो जाते हैं। प्रत्येक अतिरिक्त परत के साथ प्रवाह संतुलन जटिलता नाटकीय रूप से बढ़ जाती है।

सह-एक्सट्रूज़न परतों के बीच चिपचिपाहट का मिलान कितना महत्वपूर्ण है?

अत्यंत आलोचनात्मक. आसन्न परतों के बीच 3:1 से अधिक चिपचिपापन अनुपात अक्सर एनकैप्सुलेशन का कारण बनता है, जहां कम-चिपचिपापन पिघल उच्च-चिपचिपापन सामग्री के चारों ओर लपेटता है और इच्छित परत संरचना को बाधित करता है। यह गैर-समान परत मोटाई के रूप में प्रकट होता है और इसे केवल पिघले तापमान, पॉलिमर ग्रेड या थ्रूपुट अनुपात को समायोजित करके ठीक किया जा सकता है।

क्या ए/बी/ए के लिए डिज़ाइन किए गए फ़ीडब्लॉक को ए/बी/सी के लिए पुन: कॉन्फ़िगर किया जा सकता है?

हार्डवेयर परिवर्तन के बिना नहीं. एक उद्देश्य-निर्मित ए/बी/ए फीडब्लॉक में दो समान धाराओं के लिए मशीनीकृत सममित प्रवाह चैनल हैं। ए/बी/सी में परिवर्तित करने के लिए तीन स्वतंत्र चैनलों, अलग तापमान क्षेत्रों और उपयुक्त संयोजन ज्यामिति के साथ एक अलग फीडब्लॉक बॉडी की आवश्यकता होती है।

सह-एक्सट्रूडेड शीट में परत इंटरफ़ेस अस्थिरता का क्या कारण है?

सामान्य कारणों में परतों के बीच चिपचिपाहट बेमेल, संयोजन बिंदु पर अत्यधिक प्रवाह वेग, फीडब्लॉक में अपर्याप्त भूमि की लंबाई और आसन्न पिघल धाराओं के बीच तापमान अंतर शामिल हैं। निदान के लिए प्रत्येक कारक के व्यवस्थित मूल्यांकन की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर पॉलिमर जोड़े की चिपचिपाहट बनाम कतरनी दर की तुलना से शुरू होती है।