نقش سیلندر ماردون در دستگاه تزریق پلاستیک

دستگاه‌ها و روش‌های مختلفی برای تولید قطعات پلاستیکی به بازار آمده‌اند که سیلندر مارپیچ یا ماردون نیز یکی از آن‌هاست. سیلندر ماردون چه نقشی در پیشرفت صنایع پلاستیکی دارد؟ مصنوعات پلاستیکی، امروزه بخش عظیمی از تولیدات را به خود اختصاص داده‌اند؛ به‌گونه‌ای که پس از گذشت یک قرن، کماکان پر تقاضاترین نیاز بازار به شمار می‌روند.  در این مقاله قصد داریم این وسیله را با نگاه دقیق‌تری بررسی کنیم و انواع آن را بشناسیم، با فول تکنیک همراه باشید. سیلندر مارپیچ یا ماردون، عنصر کلیدی در دستگاه‌های تزریق پلاستیک و اکسترودر محسوب می‌شود که عملکرد آن بر بازدهی دستگاه تأثیر مستقیمی دارد. ساخت قالب بادی

سیلندر ماردون چیست؟

حتماً شما هم با شنیدن نام سیلندر مارپیچ یا ماردون از خود می‌پرسید که سیلندر ماردون چیست و کجا کاربرد دارد. قبل از هر چیز باید بدانید سیلندر مارپیچ به روشی گفته می‌شود که مواد اولیه‌ی صنایع پلاستیکی به پلاستیک مذاب تبدیل و آماده‌ی ورود به دستگاه تزریق پلاستیک می‌شوند. این روش، رایج‌ترین شیوه‌ی پخت مواد پلاستیکی است که در آن مواد اولیه وارد سیلندر شده و به حالت پودری درمی‌آیند. در آنجا پس از ترکیب با یکدیگر، به دمای ذوب می‌رسند و سپس از دهانه‌ی خروجی آن به سمت دستگاه قالب‌گیری هدایت می‌شوند. برای درک بهتر اینکه سیلندر ماردون چیست، یک چرخ‌گوشت را در نظر بگیرید. در این سیلندر استوانه‌ای نیز یک لوله‌ی مارپیچ قرارگرفته که مانند تیغه‌ی چرخ‌گوشت شیارهایی روی آن تراشیده شده است که مواد را به‌صورت یکنواخت هم می‌زند. هم‌زمان با مخلوط مواد، دمای آن نیز به نقطه‌ی ذوب می‌رسد. نتیجه‌ی خروجی این سیلندر، مواد پلاستیکی مذاب است که برای قالب‌گیری آماده‌شده‌اند. ساخت قالب تزریق بادی

سیلندر ماردون دستگاه تزریق از چه اجزایی تشکیل‌شده است؟

همان‌طور که گفته شد، ساختار سیلندر ماردون دستگاه تزریق، کاملاً به یک چرخ‌گوشت شبیه است. این دستگاه از دو قسمت اصلی سیلندر مارپیچ و مارپیچ و همچنین سه منطقه تشکیل‌شده است:

منطقه‌ی تغذیه در طول سیلندر: نیمه‌ی اول استوانه‌ی سیلندر مارپیچ، دستگاه تزریق را تشکیل می‌دهد و مواد اولیه یعنی گرانول‌ها در این قسمت وارد سیلندر می‌شوند. معمولاً ورود تغذیه نیز از طریق یک قیف استوانه‌ای در بالای سیلندر انجام می‌گیرد. منطقه‌ی انتقال در طول سیلندر: به 25 درصد بعدی طول سیلندر ماردون دستگاه تزریق، قسمت انتقال گفته می‌شود که در مسیر آن، مواد با هم ترکیب و ذوب می‌شوند. منطقه‌ی اندازه‌گیری در طول سیلندر: در قسمت اندازه‌گیری که 25 درصد آخر طول سیلندر را شامل می‌شود، پلاستیک‌های مذاب با فشار و به‌اندازه‌ی تعیین‌شده به سمت خروجی هدایت می‌شوند.

جنس بدنه‌ی سیلندر و ماردون معمولاً از فولاد ساخته می‌شود و می‌تواند دما را تا 500 درجه‌ی سانتی‌گراد تحمل کند. بهترین فولادی که می‌توان برای سیلندر و ماردون استفاده کرد، فولاد با آلیاژ نیتروژن است که می‌تواند خواص مکانیکی خود را در گرما حفظ کند. ازآنجا که دمای سیلندر در قسمت میانی بین 60 تا 90 درصد افزایش پیدا می‌کند، این نوع فولاد می‌تواند یکی از بهترین انتخاب‌ها برای تولید سیلندر و ماردون باشد.

مارپیچ، کار اصلی را در سیستم سیلندر و مارپیچ انجام می‌دهد. این وسیله، لوله‌ی بلندی است که شیارهای روی آن وظیفه‌ی خرد کردن گرانول‌ها و ترکیبشان را برعهده دارند. تعداد شیارهای مارپیچ و زاویه‌ی آن‌ها برای هر نوع پلیمری متفاوت است و برای هرکدام باید سیلندر و مارپیچ مناسب انتخاب شود. قالب پت

سیلندر ماردون اکسترودر چیست؟

پیش از بررسی سیلندر ماردون اکسترودر، باید کمی در مورد این وسیله صحبت کنیم. اکسترودر برخلاف دستگاه تزریق و قالب‌گیری که محصولاتی سه‌بعدی و یک‌شکل تولید می‌کند، برای تولید محصولاتی با سطح مقطع خاص و شکل پیوسته و استوانه‌ای شکل استفاده می‌شود. سیلندر مارپیچ اکسترودر هم مانند سیلندر مارپیچ دستگاه تزریق معمولی از سه منطقه‌ی تغذیه، انتقال و اندازه‌گیری ساخته‌شده، اما تفاوت‌های جزئی با هم دارند؛ ازجمله تفاوت در L/D. منظور از L/D نسبت طول به قطر مارپیچ است که در سیلندر مارپیچ اکسترودر این نسبت 2/3 برابر ماردون دستگاه‌های تزریق است و این افزایش طول به‌علت افزایش سرعت و بهبود راندمان سیستم اعمال‌شده است. سیلندر ماردون اکسترودر دو نوع اصلی دارد؛ تک مارپیچ و دو مارپیچ که نوع دو مارپیچ آن قابلیت‌های عملکردی بهتری از خود نشان می‌دهد، مثل انعطاف‌پذیری و تحمل بیشتر نسبت به رطوبت.

کاربرد انواع سیلندر و ماردون

کاربرد انواع سیلندر و ماردون محدود به دستگاه‌های تزریق پلاستیک نیست. درواقع این دستگاه‌ها یکی از کاربردهای این نوع سیلندر‌ هستند. این سیلندرها را می‌توان برای دستگاه‌های تولید مواد غذایی، ماشین‌آلات تولید سیم و کابل و دیگر صنایع کوچک نیز به کار برد. در حالت کلی کاربرد انواع سیلندر و ماردون برای هر نوع فرآیند تجزیه‌ی مواد و تولید خروجی یکدست تعریف می‌شود.

ماردون دستگاه تزریق پلاستیک به سه شکل طراحی می‌شود:

ماردون دستگاه تزریق پلاستیک تک مارپیچ: این نوع تنها از یک مارپیچ در درون سیلندر ساخته‌شده است. ماردون با پیچ‌های موازی دوقلو: در این مدل، دو مارپیچ به‌صورت موازی باهم در کنار یکدیگر قرارگرفته‌اند و شیارهایشان در هم تابیده‌شده، بدون اینکه تداخلی با هم داشته باشند. ماردون با پیچ‌های موازی مخروطی یا کانونیکال: این مدل دقیقاً شبیه مارپیچ‌های دوقلوست؛ فقط حالت مخروطی شکل دارد و هرچه به سمت لبه‌ی مارپیچ می‌رود، قطر مارپیچ‌ها کمتر می‌شود.

مدل‌های گوناگونی از انواع سیلندر ماردون در بازار موجود است که هرکدام برای کاربردی خاص طراحی‌شده‌اند. ازجمله رایج‌ترین این مدل‌ها عبارت‌اند از:

سیلندر مارپیچ نیترید: این نوع از انواع سیلندر ماردون به‌طورمعمول از آلیاژ AISI 4140 HT یا فولادهای مشابه نیتراته شده ساخته می‌شود. میزان سختی و مقاومت این سیلندرها به علت وجود نیتروژن زیاد است و در طول پروسه‌ی چرخش، سرعت خوبی دارد. هزینه‌ی این نوع نسبت به اغلب مدل‌‌های دیگر کمی بیشتر است.

سیلندر مارپیچ بیومتالیک: در این نوع سیلندر از آلیاژ تنگستن کاربید استفاده‌شده و تولید آن نسبت به سیلندرهای نیترید سخت‌تر است. عمر سیلندر بیومتالیک نسبت به سیلندر نیترید، 10 برابر طولانی‌تر و قیمت آن نیز بیشتر می‌شود. این نوع آلیاژ در برابر فشار مکانیکی و افزایش دما مقاومت و عملکرد خوبی نشان می‌دهد و سرعتش نیز با سیلندر نیترید برابری می‌کند.

بهترین برند سیلندر مارپیچ

در دنیا، برندهای مختلفی هستند که جزو بهترین برند سیلندر مارپیچ محسوب می‌شوند ازجمله: Qunyin، Kesar، ARCHANA و Prasad Plast. تولید این محصول نیازمند فرآیندهای مهندسی پیچیده‌ای است و زمانی می‌توان از این محصول بهترین عملکرد را انتظار داشت که با طراحی دقیق و حرفه‌ای تولیدشده باشد؛ چیزی که فقط در محصولات بهترین برند سیلندر مارپیچ دیده می‌شود. در ایران نیز تولیدکننده‌های گوناگونی هستند که سیلندر‌های ماردون تولید می‌کنند؛ البته تمامی آن‌ها قابل‌اطمینان نیستند و بهتر است از فروشگاه‌های معتبر، مارک‌های مطمئن را تهیه کرد.

سیلندر و مارپیچ، وسیله‌ای پرکاربرد در قلب دستگاه‌های تزریق و اکسترودر است که می‌تواند تعیین‌کننده‌ی کیفیت محصولات خروجی این دستگاه‌ها باشد. این سیلندر و مارپیچ‌ها از اواسط دهه‌ی 1950 تا 1960 در اروپا و ایالات‌متحده به دستگاه‌های قدیمی اضافه شدند و کیفیت محصولات را به شکل چشمگیری بهبود بخشیدند. ایجاد یکنواختی در مواد مذاب و توزیع یکسان دما در سراسر بخش‌ها از مهم‌ترین وظایف این سیلندرهای ماردون است که می‌تواند ساختار یکدست و تمیزی به پلاستیک بدهد و محصولاتی بی‌نظیر برای ما تولید کند.