1. גורמי ציוד: קביעת הגבול העליון של יעילות השינוע
עיצוב בורג ובלאי
תצורת בורג: עיצובים שונים של בורג (כגון חוט מלא-, סוג מחסום- וסוג- מפוצל רגילים משפיעים ישירות על יעילות שינוע מוצק ועל יכולת בניית לחץ ההיתוך-. עבור גזירה-חומרים רגישים כמו PVC, שיפוע או מדרגות-משמשים בדרך כלל ברגים, עם יחס דחיסה שנע בין 2.5:1 ל-3.5:1. אם יחס הדחיסה נמוך מדי, לחץ ההיתוך לא יהיה מספיק; אם הוא גבוה מדי, חום גזירה מוגזם עלול לגרום לפירוק PVC.
דרגת בלאי: זהו שיקול מרכזי בעת הערכת ציוד משומש. המרווח הרדיאלי בין הבורג לקנה הוא אינדיקטור קריטי. עבור עיבוד PVC, המרווח האידיאלי הוא בדרך כלל 0.1-0.3 מ"מ. כאשר מרווח זה גדל עקב בלאי, נמס זורם בחזרה דרך הרווחים בין טיסות הברגים, וגורם לירידה חדה ביעילות השינוע. לדוגמה, עבור בורג 65 מ"מ, אם הרווח גדל מ-0.2 מ"מ ל-0.5 מ"מ עקב בלאי, מהירות השינוע המרבית עשויה לרדת ב-20%-30%.
מבנה חבית
עיצוב נמל הזנה: הצורה, הממדים והנוכחות של מערכת קירור מאולצת בפתח ההזנה משפיעים על צפיפות התפזורת של אבקת PVC ויעילות ההזנה. יציאות הזנה מעוצבות בצורה גרועה עלולות להוביל בקלות ל"גישור" או האכלה לא אחידה.
מערכת למות וסינון
התנגדות למות: עיצוב ערוץ זרימת ראש מורכב, יחס דחיסה מופרז, או קטע צורה ארוך מדי יכולים כולם להגביר את הלחץ האחורי על זרימת ההיתוך, ובכך להפחית את מהירות השינוע.
מסננים ופלטות סעפת: ככל שספירת הרשתות גבוהה יותר ומספר שכבות המסנן גדול יותר, כך גדלה ההתנגדות להיתוך, וכתוצאה מכך ירידה במהירות השינוע. במקביל, מסננים משמשים גם להסרת זיהומים ולשיפור יעילות הערבוב.
2. גורמים חומריים: גורמים המשפיעים על התנגדות זרימה
ניסוח: זוהי שיטת הבקרה הגמישה והנפוצה ביותר בייצור.
חומרי סיכה: כמויות מוגזמות של חומרי סיכה חיצוניים (כגון פרפין או שעוות PE) עלולות ליצור סרט-משומן יתר על המידה, ולגרום להתכה להחליק לאורך דופן החבית ולהפחית את יעילות השינוע. חומרי סיכה פנימיים לא מספיקים (כגון חומצה סטארית או שעוות פוליאתילן אוקסיד) מגבירים את החיכוך הבין-מולקולרי בתוך ההמסה, מה שמוביל לצמיגות התכה גבוהה יותר, יכולת זרימה גרועה יותר ומהירות שינוע מופחתת.
חומרי מילוי: תוספת של חומרי מילוי כגון סידן פחמתי מגבירה את צמיגות ההיתוך ואת עמידות הזרימה, ובכך מפחיתה את מהירות השינוע. כדי לשפר את הזרימה, בדרך כלל יש להתאים את כמות חומר הסיכה בהתאם.
משיני השפעה: תוספת של חומרים מתקנים כמו CPE מגבירה גם את צמיגות ההיתוך, שיש לה השפעה שלילית מסוימת על מהירות השינוע.
מאפייני שרף
משקל מולקולרי ופיזור: משקל מולקולרי גבוה יותר מביא לצמיגות התכה גדולה יותר ולזרימה קשה יותר, מה שמוביל לירידה מקבילה במהירות השינוע. שרפים בעלי חלוקת משקל מולקולרית רחבה הם בעלי חלון עיבוד רחב יותר אך מציגים יכולת זרימה נמוכה יותר יחסית.
מורפולוגיה של חלקיקים: שרפי PVC עם צורות חלקיקים לא סדירות ונקבוביות נמוכה הם בעלי יעילות האכלה נמוכה יותר בקטע ההזנה, מה שמשפיע על השינוע הראשוני.
3. גורמי תהליכים:-מדדי בקרת זמן אמיתיים
הגדרות טמפרטורה
השפעה: הטמפרטורה היא המפתח לוויסות הצמיגות של נמס ה-PVC. ככל שהטמפרטורה עולה, צמיגות ההיתוך יורדת, יכולת הזרימה משתפרת ומהירות השינוע עולה. עם זאת, PVC רגיש לחום-; טמפרטורות גבוהות מדי (בדרך כלל מעל 200 מעלות) מאיצות את פירוקו, ומייצרות גזים וכתמים שחורים, שבתורם משבשים שינוע מתמשך.
שיפוע טמפרטורה: שיפוע טמפרטורה עולה בהדרגה נקבע בדרך כלל לאורך נתיב זרימת החומר, מקטע ההזנה דרך קטע ההומוגניות ועד לתבנית. שיפוע שגוי (כגון טמפרטורה בקטע ההומוגניזציה הנמוכה מזו שבקטע הדחיסה) עלול לגרום לזרימת לחץ חזרה, מה שמפריע מאוד לשינוע.
מהירות בורג
השפעה: בטווח סביר, עלייה במהירות ההברגה גורמת לעלייה כמעט ליניארית במהירות השינוע. זהו האמצעי הישיר ביותר להתאמת תפוקה.
מגבלות: עם זאת, לא ניתן להגביר את המהירות ללא הגבלת זמן. מהירויות גבוהות מדי יוצרות חום גזירה עז, שעלול להוביל ל:
פירוק חומר: PVC מתפרק עקב התחממות יתר.
פלסטיזציה לא מספקת: זמן השהייה של החומר בחבית קצר מדי, מה שמונע פלסטיות מספקת.
שבירה של נמס: פני השטח של האקסטרוד הופכים מחוספסים.
לחץ למות
השפעה: עלייה בלחץ התבנית (למשל, עקב חסימת קוביות או מהירות הובלה- מוגזמת) מפחיתה את מהירות השינוע. הסיבה לכך היא שהמכבש חייב להתגבר על לחץ גב גדול יותר כדי לדחוף את החומר החוצה.
4. גורמי ציוד במורד הזרם: התאמת מתיחה וקירור
מהירות משיכה
עקרון ההתאמה: מהירות המתיחה חייבת להיות מותאמת במדויק לקצב ההזנה של המכבש.
מהירות מתיחה מופרזת: הדבר יגרום ללחץ מתיחה על הצינור, יגרום לדליל של הקיר, ועלול לגרום גם לקרע של הנמס עקב מתיחה.
משיכה איטית מדי: גורמת להצטברות חומר בתבנית ובמעיל הקירור, יוצר לחץ גב שפועל כנגד המכבש, מפחית את קצב ההזנה וגורם לצניחת צנרת ועיוות עקב כוח הכבידה.
קירור ועיצוב
התנגדות מעיל קירור: גורמים כמו השיפוע בכניסת מעיל הקירור וסובלנות ממדים יוצרים התנגדות. אם ההתנגדות גבוהה מדי, היא מגבירה משמעותית את לחץ התבנית ומפחיתה את קצב ההזנה.
יעילות קירור: קירור לא מספיק מונע מהצינור שבתוך השרוול היוצר להתמצק במהירות, מה שגורם לו להימתח ולהידלל תחת כוח המשיכה. כדי לשמור על עובי הדופן, המפעיל עשוי להאלץ להפחית את מהירות המשיכה, מה שמשפיע בעקיפין על מהירות קו הייצור כולו.