سکرو کے حصے کیا ہیں؟

جب مواد سکرو کے ساتھ آگے بڑھتا ہے، تو اسے درجہ حرارت، دباؤ، چپکنے والی وغیرہ میں تبدیلیاں آتی ہیں۔ یہ تبدیلی سکرو کی پوری لمبائی میں مختلف ہوتی ہے۔ مواد کی بدلتی ہوئی خصوصیات کے مطابق، سکرو کو فیڈنگ (کھانا کھلانے) سیکشن، کمپریشن سیکشن اور کمپریشن سیکشن میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ سیکشن اور homogenization سیکشن.
① پلاسٹک اور پلاسٹک کی تین ریاستیں۔
پلاسٹک کی دو قسمیں ہیں: تھرموسیٹ اور تھرمو پلاسٹک۔ تھرموسیٹ پلاسٹک کو ڈھالنے اور مضبوط کرنے کے بعد، اسے مولڈنگ کے لیے گرم اور پگھلا نہیں سکتا۔ تھرموپلاسٹک پلاسٹک سے بننے والی مصنوعات کو دوبارہ گرم کر کے پگھلا کر دوسری مصنوعات بنا سکتے ہیں۔
درجہ حرارت میں تبدیلی کے ساتھ، تھرمو پلاسٹک پلاسٹک تین حالتوں میں تبدیلیاں پیدا کرتا ہے: شیشے والی حالت، انتہائی لچکدار حالت اور چپکنے والی بہاؤ کی حالت۔ جیسا کہ درجہ حرارت بار بار تبدیل ہوتا ہے، تینوں حالتیں بار بار تبدیل ہوتی ہیں۔
a تین حالتوں میں پولیمر پگھلنے کی مختلف خصوصیات:
شیشے والی حالت - پلاسٹک ایک سخت ٹھوس کے طور پر ظاہر ہوتا ہے؛ تھرمل حرکی توانائی چھوٹی ہے، بین سالماتی قوت بڑی ہے، اور اخترتی بنیادی طور پر بانڈ زاویہ کی اخترتی کے ذریعے ہوتی ہے۔ بیرونی قوت کو ہٹانے کے بعد اخترتی فوری طور پر ٹھیک ہو جاتی ہے، جو کہ ایک عام لچکدار اخترتی ہے۔
انتہائی لچکدار حالت - پلاسٹک ربڑ کی طرح مادہ کے طور پر ظاہر ہوتا ہے؛ زنجیر سیگمنٹ اورینٹیشن کی وجہ سے میکرو مالیکیولز کی تشکیلاتی کھینچنے سے اخترتی پیدا ہوتی ہے، اور اخترتی کی قدر بڑی ہوتی ہے۔ بیرونی قوت کو ہٹانے کے بعد اخترتی کو بحال کیا جا سکتا ہے لیکن یہ وقت پر منحصر ہے، جو کہ ایک انتہائی لچکدار اخترتی ہے۔
چپچپا بہاؤ کی حالت - پلاسٹک ایک انتہائی چپچپا پگھلنے کے طور پر ظاہر ہوتا ہے؛ تھرمل انرجی زنجیر کے مالیکیولز کی رشتہ دار پرچی حرکت کو مزید تیز کرتی ہے۔ اخترتی ناقابل واپسی ہے اور پلاسٹک کی اخترتی سے تعلق رکھتی ہے۔
ب پلاسٹک پروسیسنگ اور پلاسٹک کی تین حالتیں:
شیشے والی حالت میں پلاسٹک کو مشین بنایا جا سکتا ہے۔ اعلی لچکدار حالت میں، اس کو بڑھایا اور پروسیس کیا جا سکتا ہے، جیسے تار ڈرائنگ، اخراج، بلو مولڈنگ اور تھرموفارمنگ۔ چپچپا بہاؤ کی حالت میں، اس کو کوٹنگ، گھومنے والی مولڈنگ اور انجکشن مولڈنگ کے ذریعہ عملدرآمد کیا جا سکتا ہے.
جب درجہ حرارت چپچپا بہاؤ کی حالت سے زیادہ ہوتا ہے، تو پلاسٹک تھرمل طور پر گل جائے گا، اور جب درجہ حرارت شیشے والی حالت سے کم ہو گا، تو پلاسٹک ٹوٹنے والا ہو جائے گا۔ جب پلاسٹک کا درجہ حرارت چپکنے والی بہاؤ کی حالت سے زیادہ یا شیشے والی حالت سے کم ہوتا ہے تو، تھرمو پلاسٹک پلاسٹک سنگین طور پر خراب اور تباہ ہو جاتا ہے، لہذا پلاسٹک کی مصنوعات کو پروسیسنگ یا استعمال کرتے وقت درجہ حرارت کے ان دو حصوں سے گریز کرنا چاہیے۔
② تین مرحلے کا پیچ
ایکسٹروڈر میں پلاسٹک کی تین جسمانی حالتیں ہیں - شیشے والی حالت، انتہائی لچکدار حالت اور چپکنے والی بہاؤ کی حالت۔ ہر ریاست میں سکرو کی ساخت کے لیے مختلف تقاضے ہوتے ہیں۔
c مختلف ریاستوں کی ضروریات کے مطابق ڈھالنے کے لیے، extruder کے سکرو کو عام طور پر تین حصوں میں تقسیم کیا جاتا ہے:
فیڈنگ سیکشن L1 (جسے ٹھوس پہنچانے والا سیکشن بھی کہا جاتا ہے)
پگھلنے والا سیکشن L2 (کمپریشن سیکشن کہلاتا ہے)
ہوموجنائزیشن سیکشن L3 (جسے میٹرنگ سیکشن کہا جاتا ہے)
یہ عام طور پر تین مرحلے کے سکرو کے طور پر جانا جاتا ہے. ان تینوں مراحل میں پلاسٹک کے اخراج کا عمل مختلف ہے۔
فیڈنگ سیکشن کا کام ہاپر سے فراہم کردہ مواد کو کمپریشن سیکشن میں بھیجنا ہے۔ نقل و حرکت کے دوران پلاسٹک عام طور پر ٹھوس حالت میں رہتا ہے اور گرمی کی وجہ سے جزوی طور پر پگھل جاتا ہے۔ کھانا کھلانے والے حصے کی لمبائی پلاسٹک کی قسم کے ساتھ مختلف ہوتی ہے، اور یہ ہوپر سے شروع نہیں ہو سکتی اور سکرو کپ کی کل لمبائی کے 75% پر ختم ہو سکتی ہے۔
عام طور پر، ایکسٹروڈڈ کرسٹل لائن پولیمر سب سے لمبے ہوتے ہیں، اس کے بعد سخت بے شکل پولیمر ہوتے ہیں، اور نرم بے ساختہ پولیمر سب سے چھوٹے ہوتے ہیں۔ چونکہ فیڈنگ سیکشن لازمی طور پر کمپریشن پیدا نہیں کرتا، اس لیے سکرو نالی کا حجم غیر تبدیل شدہ رہ سکتا ہے۔ ہیلکس زاویہ کے سائز کا اس حصے کی خوراک کی صلاحیت پر زیادہ اثر پڑتا ہے، جو دراصل ایکسٹروڈر کی پیداواری صلاحیت کو متاثر کرتا ہے۔ عام طور پر، پاؤڈری مواد کا سرپل زاویہ تقریباً 30 ڈگری ہوتا ہے، جس کی پیداواری صلاحیت سب سے زیادہ ہوتی ہے۔ مربع مواد کا سرپل زاویہ تقریباً 15 ڈگری ہونا چاہیے، اور کروی مواد کا سرپل زاویہ تقریباً 17 ڈگری ہونا چاہیے۔
فیڈنگ سیکشن میں سکرو کے اہم پیرامیٹرز:
ہیلکس زاویہ ψ عام طور پر 17 ڈگری ~ 20 ڈگری ہے۔
سکرو نالی کی گہرائی H1 کا حساب ہموجنائزیشن سیکشن میں سکرو نالی کی گہرائی کا تعین کرنے کے بعد اسکرو کے جیومیٹرک کمپریشن تناسب ε کی بنیاد پر کیا جاتا ہے۔
فیڈنگ سیکشن کی لمبائی L1 کا تعین تجرباتی فارمولے سے کیا جاتا ہے:
بے ترتیب پولیمر کے لیے L1=(10%-20%)L
کرسٹل لائن پولیمر کے لیے L1=(60%-65%)L
کمپریشن سیکشن (مائیگریشن سیکشن) کا کام مواد کو کمپیکٹ کرنا، مواد کو ٹھوس سے پگھلے ہوئے میں تبدیل کرنا اور مواد میں ہوا کو ختم کرنا ہے۔ مواد میں گیس کو فیڈنگ سیکشن میں واپس دھکیلنے، مواد کو کمپیکٹ کرنے اور مواد کے پگھلنے پر اس کے حجم کو کم کرنے کے لیے موافقت کرنے کے لیے۔ اس کے چھوٹے سائز کی وجہ سے، سکرو کے اس حصے کو پلاسٹک کی زیادہ مونڈنے والی اور کمپریشن پیدا کرنی چاہیے۔ اس وجہ سے، سکرو چینل کا حجم عام طور پر بتدریج کم ہوتا ہے، اور کمی کی ڈگری کا تعین پلاسٹک کی کمپریشن ریٹ (پروڈکٹ کی مخصوص کشش ثقل/پلاسٹک کی ظاہری مخصوص کشش ثقل) سے ہوتا ہے۔ کمپریشن کا تناسب نہ صرف پلاسٹک کی کمپریشن کی شرح سے متعلق ہے بلکہ پلاسٹک کی شکل سے بھی متعلق ہے۔ پاؤڈر میں ایک چھوٹی مخصوص کشش ثقل اور بہت زیادہ داخلی ہوا ہوتی ہے، اس لیے اسے ایک بڑے کمپریشن تناسب کی ضرورت ہوتی ہے (4 ~ 5 تک)، جبکہ چھرے صرف 2.5 ~ 3 ہوتے ہیں۔
کمپریشن سیکشن کی لمبائی بنیادی طور پر پگھلنے کے نقطہ اور پلاسٹک کی دیگر خصوصیات سے متعلق ہے. وسیع پگھلنے والے درجہ حرارت کی حد کے ساتھ پلاسٹک، جیسے پولی وینیل کلورائد، جو 150 ڈگری سے اوپر پگھلنا شروع کر دیتا ہے، سب سے لمبا کمپریشن سیکشن ہوتا ہے، جو اسکرو کی کل لمبائی کے 100% تک پہنچ جاتا ہے (گریڈینٹ قسم)، اور پولی تھیلین ایک تنگ پگھلنے والے درجہ حرارت کی حد (کم کثافت والی پولی تھیلین 105~120 ڈگری، اعلی کثافت والی پولی تھیلین (125~135 ڈگری) وغیرہ، کمپریشن سیکشن سکرو کی کل لمبائی کا 45 ~ 50% ہے، زیادہ تر پولیمر کے لیے بہت تنگ پگھلنے والے درجہ حرارت کی حد، جیسے پولیامائڈ، کمپریشن سیکشن لمبائی میں صرف ایک پچ ہے۔
پگھلنے والے سیکشن سکرو کے اہم پیرامیٹرز:
کمپریشن تناسب ε: عام طور پر جیومیٹرک کمپریشن تناسب سے مراد ہے، جو اسکرو فیڈنگ سیکشن میں پہلی نالی کے حجم اور ہوموجنائزیشن سیکشن میں آخری نالی کے حجم کا تناسب ہے۔
٪ce٪b5٪7b٪7b0٪7d٪7d(Ds-H1)H1٪2f(Ds-H3)٪ e2٪ 89٪ 88H1٪ 2fH3
فارمولے میں، فیڈنگ سیکشن میں پہلے اسکرو گروو کی گہرائی H1 -
H3--ہوموجنائزیشن سیکشن میں آخری نالی کی گہرائی
پگھلنے والے حصے کی لمبائی L2 کا تعین تجرباتی فارمولے سے کیا جاتا ہے:
بے ترتیب پولیمر L2=55%~65%L کے لیے
کرسٹل لائن پولیمر کے لیے L2=(1-4)Ds
ہوموجنائزیشن سیکشن (میجرنگ سیکشن) کا کام یہ ہے کہ پگھلے ہوئے مادے کو مشین کے سر میں مستقل حجم (مقدار کی مقدار) میں ڈالنا اور اسے ڈائی میں بنانے کے لیے مستقل دباؤ ڈالنا ہے۔ ہوموجنائزنگ سیکشن کا چینل والیوم اتنا ہی مستقل ہے جتنا فیڈنگ سیکشن کا۔ اسکرو ہیڈ کے مردہ کونے میں مواد کو برقرار رکھنے اور سڑنے سے روکنے کے لیے، اسکرو ہیڈ کو اکثر شنک یا نیم دائرے میں ڈیزائن کیا جاتا ہے۔ کچھ پیچ کا ہم آہنگ حصہ ایک چھڑی ہے جس کی سطح بالکل ہموار ہے جسے ٹارپیڈو ہیڈ کہا جاتا ہے، لیکن اس میں کندہ بھی ہوتے ہیں۔ پیٹرن میں نالی ہوئی یا ملائی گئی۔ ٹارپیڈو ہیڈ میں مواد کو ہلانا اور کنٹرول کرنا، بہاؤ کے دوران دھڑکن کے رجحان کو ختم کرنا، اور مواد کے دباؤ کو بڑھانا، مواد کی پرت کی موٹائی کو کم کرنا، حرارتی حالت کو بہتر بنانا، اور اسکرو کی پلاسٹکائزنگ کارکردگی کو مزید بہتر کرنا ہے۔ . یہ سیکشن سکرو کی کل لمبائی کا 20 سے 25 فیصد ہو سکتا ہے۔
ہوموجنائزیشن سیکشن میں سکرو کے اہم پیرامیٹرز:
اسکرو گروو ڈیپتھ H3 کا تعین تجرباتی فارمولے H3=(0.02-0.06)Ds سے ہوتا ہے۔
لمبائی L3 کا تعین درج ذیل فارمولے L3=(20%-25%)L سے ہوتا ہے
d پگھلنے کی نقل و حمل کے نظریہ کے مطابق، سکرو ہوموجنائزیشن سیکشن میں پگھلنے کے بہاؤ کی چار شکلیں ہیں۔ سکرو نالی میں پگھلے ہوئے مواد کا بہاؤ ان چار بہاؤ کا مجموعہ ہے:
آگے کا بہاؤ - مشین کے سر کی طرف نالی کی سمت کے ساتھ بیرل اور اسکرو کے درمیان پلاسٹک پگھلنے کا بہاؤ۔
کاؤنٹر فلو - بہاؤ کی سمت آگے کے بہاؤ کے مخالف ہے، جو مشین کے سر، غیر محفوظ پلیٹ، فلٹر پلیٹ وغیرہ کی مزاحمت کی وجہ سے دباؤ کے میلان کی وجہ سے ہوتی ہے۔
کراس فلو - دھاگے کی دیوار کے سیدھے سمت کے ساتھ پگھلنے کا بہاؤ، اخراج کے عمل کے دوران پگھلنے کے اختلاط اور حرارت کے تبادلے کو متاثر کرتا ہے۔
رساو کا بہاؤ - دباؤ کے میلان کی وجہ سے سکرو اور بیرل کے درمیان خلا میں سکرو کی محوری سمت کے ساتھ بیک فلو بنتا ہے۔
2. عام سکرو کی ساخت
تھریڈ لفٹ اور نالی کی گہرائی میں تبدیلیوں کے مطابق روایتی مکمل تھریڈڈ تھری سیکشن سکرو کو تین شکلوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
(1) مساوی فاصلہ والا گہرائی کا سکرو
نالی کی گہرائی سے مساوی گہرائی کو تبدیل کرنے والے سکرو کی رفتار کو دو شکلوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
① ایکوڈیسٹنٹ گراڈینٹ اسکرو: ایک اسکرو جس کی گہرائی بتدریج فیڈنگ سیکشن سے ہوموجنائزنگ سیکشن میں آخری اسکرو گروو تک کم ہوتی جاتی ہے۔ طویل پگھلنے والے حصے میں، نالی کی گہرائی آہستہ آہستہ کم ہوتی جاتی ہے۔
② آئسومیٹرک میوٹیشن اسکرو: یعنی فیڈنگ سیکشن اور ہوموجنائزیشن سیکشن میں اسکرو نالی کی گہرائی میں کوئی تبدیلی نہیں ہوئی، لیکن پگھلنے والے حصے میں نالی کی گہرائی اچانک کم ہو جاتی ہے۔
(2) مسلسل گہرائی متغیر پچ سکرو
مستقل گہرائی کے متغیر پچ سکرو کا مطلب یہ ہے کہ سکرو نالی کی گہرائی میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے، اور سکرو پچ آہستہ آہستہ فیڈنگ سیکشن میں پہلے سکرو نالی سے ہوموجنائزیشن سیکشن کے اختتام تک تنگ ہوتی جاتی ہے۔
مستقل گہرائی کے متغیر پچ سکرو کی خصوصیت یہ ہے کہ اسکرو نالی کی مستقل گہرائی کی وجہ سے، فیڈنگ پورٹ پر اسکرو کا کراس سیکشنل ایریا بڑا ہوتا ہے اور اس میں کافی طاقت ہوتی ہے، جو گردش کی رفتار کو بڑھانے کے لیے سازگار ہوتی ہے، اس طرح پیداوری کو بہتر بناتا ہے. تاہم، سکرو پروسیسنگ مشکل ہے، پگھل بیک فلو کا بہاؤ بڑا ہے، اور ہم آہنگی کا اثر غریب ہے، لہذا یہ شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے۔
(3) متغیر گہرائی اور متغیر پچ سکرو
متغیر گہرائی اور متغیر پچ سکرو سے مراد وہ سکرو ہے جس کی نالی کی گہرائی اور تھریڈ لفٹ کا زاویہ بتدریج فیڈنگ سیکشن کے آغاز سے ہوموجنائزیشن کے اختتام تک تبدیل ہوتا ہے، یعنی تھریڈ لفٹ آہستہ آہستہ چوڑی سے تنگ ہوتی جاتی ہے، اور اسکرو نالی گہرائی آہستہ آہستہ گہرائی سے کم ہوتی جاتی ہے۔ اس سکرو میں پچھلے دو پیچ کی خصوصیات ہیں، لیکن اسے مشین بنانا مشکل ہے اور شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے۔
3. سکرو مواد
سکرو extruder کا ایک اہم جزو ہے۔ اسکرو میٹریل میں اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، پہننے کی مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، اعلی طاقت وغیرہ کی خصوصیات ہونی چاہئیں۔ اس میں کاٹنے کی اچھی کارکردگی، گرمی کے علاج کے بعد چھوٹے بقایا تناؤ، اور چھوٹی تھرمل اخترتی بھی ہونی چاہیے۔
extruder سکرو کے مواد کے لئے، مندرجہ ذیل مخصوص ضروریات ہیں:
① اعلی مکینیکل خصوصیات۔ اس میں اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر کام کرنے والے حالات کو اپنانے اور سکرو کی سروس لائف کو بڑھانے کے لیے کافی طاقت ہونی چاہیے۔
② اچھی مکینیکل پروسیسنگ کی کارکردگی۔ اس میں بہتر کاٹنے کی کارکردگی اور گرمی کے علاج کی کارکردگی ہونی چاہئے۔
③اچھی سنکنرن مزاحمت اور اینٹی وئیر خصوصیات۔
④ مواد حاصل کرنے کے لئے آسان.