عربىفي الوقت الذي تتابع فيه صناعة التصنيع التحول الأخضر ، فإن مشكلة إهدار المواد التي تصل إلى 15 ٪ إلى 30 ٪ في عمليات تلوين مثل صب الحقن والبثق قد ابتليت دائمًا الشركات. في السنوات الأخيرة ، يسمى الحل الفني برميل المسمار المخروطي اجتذب الانتباه في حقول قطع غيار السيارات ومواد التغليف والمكونات الإلكترونية. توضح البيانات أن خطوط الإنتاج التي تستخدم هذا التصميم يمكن أن تقلل من فقدان المواد الخام بنسبة 8 ٪ -12 ٪ وتحسين كفاءة الطاقة بأكثر من 15 ٪. كيف يحقق هذا التصميم الاختراق توفير الطاقة وتحسين الكفاءة؟
تحليل المبدأ: ميزة "الضغط التدريجي" للبنية المخروطية
بالمقارنة مع البراغي المتوازية التقليدية ، يكمن الابتكار الأساسي لبراميل المسمار المخروطية في بنيتها الهندسية التدريجية (الشكل 1). يتناقص قطر المسمار تدريجياً من نهاية التغذية إلى نهاية التفريغ ، مما يشكل قناة خيط مخفضة بشكل مستمر. يعمل هذا التصميم على تحسين معالجة المواد في ثلاث مراحل:
ما قبل الضغط الفعال: يسمح الحجم الأكبر لقسم التغذية بالاستنشاق السريع للمواد الخام الحبيبية ، في حين أن الأخدود المسمار الضيق تدريجياً يولد ضغطًا تدريجيًا أثناء عملية النقل ، وتجنب تراكم المواد أو التدفق الخلفي الناجم عن الضغط المفاجئ ؛
التحكم الدقيق في القص: يجعل الهيكل المخروطي تدرج معدل القص في قسم الذوبان أكثر سلاسة ، ومع التسامح الدقيق لفجوة المسمار (عادة ما يتم التحكم فيها في 0.05-0.1 مم) ، يمكن أن يذوب بالكامل مادة البوليمر ومنع التحلل الحراري الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة المحلية (التحلل الحراري) - أحد العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى توليد النفايات ؛
تأثير الختم الديناميكي: يعزز القطر الأصغر لنهاية التفريغ ختم البرميل والمسمار ، مما يقلل من معدل تراجع الذوبان إلى أقل من 0.5 ٪ (عادة ما تكون البراغي المتوازية 2 ٪ -5 ٪) ، مما يقلل بشكل كبير من المادة المتبقية غير المقدمة بالكامل.
البيانات التجريبية: الحالة الصناعية لاستهلاك الطاقة والحد من النفايات
أظهر اختبار مقارن أجرته Kraussmaffei ، وهي شركة تصنيع معدات صب الحقن الألمانية ، حول إنتاج مصدات PP للسيارات في عام 2023 أنه بعد استخدام برميل المسمار المخروطي ، انخفض فقدان المواد الخام لكل طن من المنتج من 43 كجم إلى 36 كجم ، في حين تم تقليل استهلاك طاقة الوحدة بنسبة 18 ٪. هذا يرجع إلى جانبين للتحسين:
يتم تقصير وقت الإقامة بنسبة 22 ٪: نسبة ضغط المسمار المخروطي (عادة 3.5-4.5: 1) أعلى من المسمار المتوازي (2.5-3: 1) ، مما يسرع تحول المادة من الصلبة إلى الحالة المنصهرة ويقلل من خطر كسر السلسلة الجزيئية الناتجة عن التسخين على المدى الطويل ؛
تحسن توحيد الذوبان: من خلال محاكاة Polyflow ANSYS ، وجد أن الانحراف المعياري (SD) لدرجة حرارة الذوبان للبنية المخروطية كان 2.3 درجة مئوية ، والذي كان أفضل من 5.1 درجة مئوية من المسمار الموازي ، مما يعني عدد أقل من النقاط الساخنة وعيوب المواد الباردة.
الامتداد الفني: متوافق مع المواد المعاد تدويرها والبلاستيك المستندة إلى الحيوية
مع تقدم سياسات الاقتصاد الدائري ، تتمتع الصناعة بالطلب على الطلب على معالجة المواد البلاستيكية المعاد تدويرها (RPET ، RPP ، إلخ). يمكن أن تقلل الخصائص الملونة المعتدلة لبرميل المسمار المخروطي (يتم تقليل درجة حرارة الذروة بحوالي 10-15 درجة مئوية) من التحلل الحراري للشوائب في المادة المعاد تدويرها ، بحيث لا يزال من الممكن الحفاظ على المعالجة المؤهلة للمنتج النهائي أكثر من 98 ٪.
