كيفية اختيار خط التحبيب اللولبي المزدوج المختبري

عند إجراء البحوث والتطوير على المواد أو العمليات أو التركيبات الجديدة في المختبر، فإن ضمان الكفاءة التجريبية وقابلية استنساخ البيانات أثناء تحضير العينات أمر بالغ الأهمية. وباعتبارها المعدات الأساسية لتحضير العينات، فإن قابلية تكييف أداء خط التحبيب اللولبي المزدوج في المختبر تؤثر بشكل مباشر على نتائج البحث. عند اختيار المختبر خط التحبيب اللولبي المزدوج, ، من الضروري التركيز على ستة مؤشرات رئيسية لضمان التطابق الدقيق بين المعدات والمتطلبات التجريبية.

كيفية اختيار خط التحبيب اللولبي المزدوج المختبري？

I. نسبة الطول إلى القطر (L/D) نسبة الطول الفعال إلى قطر البرغي.

الوظيفة: يحدد بشكل مباشر وقت التسخين وعملية القص للمادة داخل البرغي. وتؤدي نسبة L/D الأكبر إلى وقت مكوث أطول للمادة داخل البرغي وتسمح بإدراج المزيد من أقسام المعالجة، مثل أقسام النقل والصهر والخلط والخلط والتهوية وبناء الضغط.

اعتبارات الاختيار: بالنسبة للخلط الروتيني، وتعديل الحشو، والبحوث الأساسية، توفر نسبة L/D بين 40:1 و48:1 مرونة جيدة في المعالجة، مما يسمح بمنافذ تغذية متعددة ومنافذ تنفيس تفريغ. بالنسبة للعمليات التي تنطوي على إزالة المواد عالية التطاير، أو البثق التفاعلي متعدد الخطوات، أو العمليات التي تتطلب فترات مكوث طويلة للغاية، ينبغي النظر في نسبة L/D أكبر من أو تساوي 52:1 أو حتى أكثر. وعادةً ما يكون للخطوط التجريبية الصغيرة نسبة L/D أعلى لتحقيق قدرة تجزئة كافية للعملية.

II. عدد مناطق درجة الحرارة ودقة التحكم في درجة الحرارة عدد الأقسام المادية في الأسطوانة التي يمكن تسخينها أو تبريدها بشكل مستقل، وثبات التحكم في درجة الحرارة.

الوظيفة: عدد كافٍ من مناطق درجة الحرارة هو الأساس المادي لتحقيق ملفات تعريف دقيقة لدرجة حرارة العملية. فهي تسمح بتعيين درجات حرارة مختلفة في الأقسام الوظيفية المختلفة للولب، مثل أقسام الذوبان والخلط والتنفيس، وبالتالي تلبية متطلبات الذوبان والخلط والتدفق للمادة.

اعتبارات الاختيار: خط اختبار البثق المزدوج اللولب اللولبي مع مرونة العملية الأساسية يجب ألا تقل عن 6-8 مناطق درجة حرارة مستقلة في ماسورتها. أما بالنسبة لسبائك البوليمر أو المواد الحساسة للحرارة أو عمليات البثق التفاعلية فيوصى باختيار معدات بها أكثر من 10 مناطق درجة حرارة. وفي الوقت نفسه، يجب الانتباه إلى دقة ± 1 درجة مئوية لنظام التحكم في درجة الحرارة وقدرات التبريد بالهواء أو التبريد بالماء للتعامل مع الحرارة الناتجة عن القص العالي.

ثالثاً عزم الدوران/عزم الدوران المحدد: الحد الأقصى لعزم الدوران الذي يمكن أن يتحمله البرغي، ونسبة عزم الدوران هذا إلى المسافة أو الحجم المركزي للبرغي.

الوظيفة: يحدد عزم الدوران مقدار قوة القص التي يمكن للمعدة تطبيقها على الذوبان عالي اللزوجة وقدرتها على التعامل مع التركيبات عالية الملء. عزم الدوران المحدد هو مؤشر أكثر جوهرية لقياس القوة الميكانيكية للولب و“كثافة طاقة” المعدات. يعني عزم الدوران النوعي العالي أن المعدات يمكنها معالجة المواد عالية اللزوجة والمواد عالية الملء بسرعات عالية دون إيقاف تشغيل الحمل الزائد.

اعتبارات الاختيار: بالنسبة للبحث والتطوير الذي يتضمن اللدائن الهندسية، والمواد عالية الملء مثل كربونات الكالسيوم والألياف الزجاجية، أو الأنظمة ذات اللزوجة التفاعلية المتزايدة بسرعة، يجب إعطاء الأولوية للنماذج ذات تصميمات عزم الدوران النوعي العالي. وهذا عامل رئيسي في تقييم الحد الأعلى لحدود العملية لخط التحبيب اللولبي المزدوج التجريبي، وهو عامل أساسي في تقييم الحد الأعلى لحدود العملية لخط التحبيب اللولبي المزدوج، وهو أكثر جدوى من الناحية العملية من مجرد مقارنة قوة المحرك الرئيسي.

IV. نطاق سرعة البرغي: النطاق بين أعلى وأدنى سرعات يمكن أن يعمل بها البرغي بثبات.

الغرض: يوفر نطاق السرعة الواسع مجالاً واسعًا لاستكشاف معدلات القص وأوقات المكوث. يمكن للسرعات العالية أن تحاكي ظروف القص العالية في الإنتاج الصناعي ويمكن استخدامها لدراسات التشتت؛ السرعات المنخفضة مناسبة للمواد الحساسة للحرارة أو التفاعلات التي تتطلب أوقات مكوث طويلة.

اعتبارات الاختيار: يعد نطاق السرعة الواسع والقابل للتعديل باستمرار أمرًا بالغ الأهمية للبحث والتطوير. يجب أن يغطي النطاق الكامل من الخلط الخفيف إلى التشتت القوي للقص. من الضروري التأكد مما إذا كان محرك المحرك الرئيسي وعلبة التروس يمكن أن يوفر عزم دوران سلس عند السرعات العالية والمنخفضة.

V. طاقة محرك المحرك الرئيسي: الطاقة المقدرة للمحرك الرئيسي الذي يحرك البرغي.

الغرض: يوفر أساس الطاقة لإخراج عزم الدوران والحد الأعلى لسرعة المعدات. وتعتبر الطاقة الكافية شرطاً أساسياً لضمان التشغيل المستمر والمستقر للمعدات في ظل ظروف الحمل العالي والسرعة العالية.

اعتبارات الاختيار: يجب أن تتطابق الطاقة مع قدرة عزم دوران البرغي. بالنسبة للخطوط التجريبية من نفس المواصفات، عادةً ما تعني قوة المحرك الأعلى قدرة تحميل مستمرة أقوى ونطاق أوسع من قابلية التطبيق في العملية. يجب الجمع بين التقييم ونظام المواد المخطط له ونسبة الملء لتجنب الأحمال الزائدة المتكررة بسبب عدم كفاية الطاقة.

سادسًا. تكوين نظام التغذية ومرونة نظام التغذية نوع ودقة وكمية معدات التغذية الرئيسية (البوليمر) والمغذي الجانبي (الحشو، الألياف الزجاجية، إلخ).

الوظيفة: تعتبر التغذية الدقيقة والمستقرة والمرنة أساسًا رئيسيًا لضمان دقة التركيب وتكرار النتائج التجريبية. تتطلب المواد المختلفة (الحبيبات والمساحيق والألياف والسوائل) أنواعًا مختلفة من أجهزة التغذية.

اعتبارات الاختيار: يجب أن تكون وحدة التغذية الرئيسية مجهزة بمغذي عالي الدقة للفاقد في الوزن. يحدد عدد المغذيات الجانبية وموقعها مرونة العملية. يجب تكوين مغذٍ جانبي واحد على الأقل من المغذيات الجانبية المفقودة في الوزن لإضافة مواد الحشو/الألياف ومضخة حقن سائل واحدة للإضافات السائلة (مثل الملدنات وعوامل الاقتران). يسمح تصميم الأسطوانة المعياري بإضافة أو إزالة منافذ التغذية في المستقبل وفقًا للاحتياجات الفعلية، مما يجعلها خيارًا مثاليًا أكثر.