مکانیسم اصلی یک دستگاه خمیر کن
الف دستگاه خمیر کن با استفاده از یک جفت تیغه های ضد چرخش (معمولاً تیغه های Z شکل یا سیگما) که با سرعت های مختلف در یک فرورفتگی W شکل کار می کنند، کار می کند. هدف اصلی قرار دادن مواد با ویسکوزیته بالا یا نیمه جامد است برش شدید، تاشو، و فشرده سازی . برخلاف میکسرهای استاندارد که صرفاً مواد را جابهجا میکنند، یک خمیر کن ماده را از طریق فاصلههای باریک بین تیغهها و دیوارههای فرورفتگی فشار میدهد و از ترکیبی همگن از موادی که در غیر این صورت در برابر جریان مقاوم هستند، اطمینان حاصل میکند.
سرعت دیفرانسیل و ضد چرخش
قلب از دستگاه خمیر کن در دینامیک تیغه آن نهفته است. اکثر واحدهای صنعتی از دو شفت افقی استفاده می کنند. این محورها با سرعت یکسانی نمی چرخند. معمولاً به نسبت 1.5:1 یا 2:1 بین تیغه "سریع" و تیغه "آهسته" اعمال می شود.
چرا سرعت دیفرانسیل اهمیت دارد
الفs the blades rotate toward each other, the differential speed creates a "wiping" action. This prevents the material from simply sticking to a single blade and spinning in a circle. Instead, the material is constantly passed from one blade to the other, ensuring that every particle is subjected to the same amount of mechanical work.
در یک 500 لیتری استاندارد دستگاه خمیر کن تیغه ها ممکن است به ترتیب با سرعت 30 و 20 دور در دقیقه بچرخند. این عدم تطابق عمدی چیزی است که عمل تا شدن لازم را برای لاستیکهای سنگین، درزگیرهای سیلیکونی و خمیرهای کربنی تسهیل میکند.
نقش برش و پاکسازی بالا
مخلوط کردن در یک دستگاه خمیر کن به شدت در "نقاط گیر" رخ می دهد. اینها شکاف های میکروسکوپی بین نوک تیغه و سطح داخلی محفظه اختلاط هستند.
- فاصله بین تیغه و دیوار معمولاً بین آن ها حفظ می شود 1 میلی متر و 5 میلی متر بسته به اندازه دستگاه
- الفs the blade sweeps past the wall, it "shears" the material, breaking down agglomerates of powder or pigment.
- این نیروی برشی برای پراکندگی ذرات ریز در یک پایه پلیمری ضخیم ضروری است، وظیفه ای که یک میکسر پروانه یا پدال هرگز نمی تواند آن را انجام دهد.
ترمودینامیک و مدیریت دما
چون الف دستگاه ورز دادن کارهای مکانیکی زیادی انجام می دهد، مقدار قابل توجهی گرمای ناشی از اصطکاک تولید می کند. مدیریت این دما برای موادی که ممکن است زودتر از موعد تخریب یا آتشفشان شوند بسیار مهم است.
| ویژگی | مکانیسم | هدف |
|---|---|---|
| تغار ژاکت دار | ساخت دو جداره | گردش بخار یا آب خنک کننده |
| تیغه های توخالی | کانال های مایع داخلی | خنک کننده مستقیم مواد هسته |
| سیستم خلاء | محفظه آب بندی شده با پمپ | حذف حباب های هوا و رطوبت |
روشهای تخلیه مواد
یک بار دستگاه خمیر کن به قوام مورد نظر دست یافته است، مواد باید حذف شوند. به دلیل ویسکوزیته بالا، این کار به سادگی باز کردن یک شیر نیست. سه راه اصلی برای این کار وجود دارد:
- کج شدن مخزن: کل فرورفتگی U شکل توسط یک سیستم هیدرولیک به سمت جلو متمایل می شود، معمولاً تا 90 یا 110 درجه، که اجازه می دهد مواد بیفتند.
- تخلیه پایین: الف sliding valve or flap at the bottom of the trough opens, used for materials that still have some gravity-flow capability.
- اکستروژن پیچ: الف discharge screw is located in a separate housing below the mixing blades. This screw can reverse during mixing to help the process and then run forward to extrude the finished product in a continuous strip or rope.
دوام و گشتاور سازه
عملیات الف دستگاه خمیر کن نیاز به گشتاور عظیم دارد. واحدهای صنعتی از گیربکس ها و موتورهای سنگین استفاده می کنند که می توانند مقاومت موادی مانند پایه آدامس یا BMC (Bulk Molding Compound) را تحمل کنند. شفت ها اغلب از فولاد آهنگری ساخته می شوند و تیغه ها با آلیاژهای مقاوم در برابر سایش تقویت می شوند تا در برابر نیروهای سنگ زنی و کشش ثابت چرخه تولید 24/7 مقاومت کنند.
