Ekstrudiranje polilaktične kisline PLA: zasnova polža, nadzor sušenja in toplotne razgradnje

• 
  

  Ekstrudiranje polilaktične kisline PLA: zasnova polža, nadzor sušenja in toplotne razgradnje

  PLA odpove v dveh smereh hkrati. Preveč vlage verige pretrga talino, preden doseže matrico; preveč toplote ga razbarva in zmanjša viskoznost. Vijak se nahaja med tema dvema mejama in njegova geometrija določa, koliko toplote zaradi trenja vstopi v polimer. Ta vodnik določa vrednosti vlage in temperature, ki dejansko veljajo, kako sta L/D in kompresijsko razmerje izbrana za žarilno nitko, ploščo in cev ter kako odčitati napake, ki nastanejo zaradi premočnega striženja vijaka.

• 

• PLA filament za 3D tiskanje. Filament je izdelek za ekstrudiranje PLA z najstrožjo toleranco — premer in ovalnost določata stabilnost taline znotraj vijaka, veliko preden ju določi navijalec.

• 1. Kaj pravzaprav je ekstrudiranje PLA

  Polimlečna kislina je alifatski poliester, narejen iz obnovljivih surovin. Obdeluje se na običajni opremi za iztiskanje, zato je videti kot material, ki ga je enostavno premakniti na obstoječo linijo — in zakaj gre toliko prvih projektov PLA narobe. Razlog je kemija. PLA spada meddružina poliestra, poleg PET, ne za poliolefine, poliester pa se v sodu obnaša drugače v enem odločilnem pogledu: hidrolizira.

  Ekstrudiranje PLA zajema tri družine izdelkov:Filament za 3D tiskanje,list in film, incev in cev. Vsi trije sedijo na istemenojni vijakzaporedje transporta, taljenja, mešanja in odmerjanja.

  2. Dva načina napake, ki se spopadata drug z drugim

  Hidroliza— voda in toplota zlomijo hrbtenico estra. Razrez verige zmanjša molekulsko maso in intrinzično viskoznost.

  Toplotna razgradnja— nad približno 200 °C isti skelet reagira z izmenjavo estra in cis-eliminacijo, pri čemer nastane laktid, acetaldehid in druge hlapne snovi.

• 

• Komplet vijakov za iztiskanje pločevine in cevi. Za PLA je geometrija namenoma nežna: nižja kompresija, postopen prehod in distribucijsko namesto mešanja z visokim strigom.

• 3. Sušenje: številka, ki odloča o vsem

  PLA je higroskopičen. Vsebnost vlage nad približno 250 ppm (0,025 %) je dovolj, da hidroliza tekmuje s taljenjem.

  Parameter sušenja	Tipična vrednost PLA	Zakaj je pomembno
  Ciljna vlaga	< 250 ppm (0,025 %)	Nad tem med taljenjem poteka hidroliza
  Temperatura sušenja	80–100 °C	Nad ~110 °C površina pelet predkristalizira
  Čas sušenja	3–4 ure (do 5 ur za višje IV. razrede)	Kratki cikli pustijo jedro mokro
  Točka rosišča	≤ −40 °C	Topel zrak ponovno zmoči smolo

  4. Oblika vijaka: L/D, kompresijsko razmerje in strižni proračun

  Element oblikovanja	Tipična praksa PLA	Razlog
  L/D, splošni namen	24:1 – 30:1	PLA procesi na univerzalnih vijakih
  L/D, list in film	30:1 – 33:1	Daljši vijak omogoča bolj postopno taljenje
  Kompresijsko razmerje	2:1 – 3:1	Vsaka stopnja stiskanja je več toplote zaradi trenja
  Mešalni del	Tip pregrade z elementom Maddock ali zatičem	Razdelitveno mešanje brez trdega strižnega vrha

• 

• PLA list in film. Bistrost in termoformabilnost sta odvisni od tega, kako hitro se koprena utrjuje - PLA počasi ohladite in kristalizira v motno, krhko ploščo.

• 5. Temperaturni profil

  Uporabno talilno okno PLA je približno med 180 °C in 220 °C. Izmerite talino z iglasto sondo na glavi, namesto da zaupate termočlenu v grelnem traku.

  6. PLA filament za 3D tiskanje

  Filament je kraj, kjer majhna nestabilnost postopka postane pritožba stranke. Premer 1,75 ± 0,05 mm ali 2,85 ± 0,05 mm, ovalnost ≤ 0,03 mm.

  7. PLA list, film in cev

  Pločevina je tista, kjer kristalizacijsko vedenje PLA postane prevladujoč procesni problem. Hitro ga ohladite in polimer zaklenete v amorfnem stanju, ki daje jasnost in žilavost.

• 

• Plast iz centrifugalno ulite bimetalne zlitine. Prvi napad PLA na strojno opremo je termični in ne abraziven, zato je to odločitev drugega reda — dokler spojina ne vsebuje mineralnih polnil.

• 8. Napake in kaj običajno so

  Simptom	Običajni osnovni vzrok	Najprej preveri
  Rumenenje, rjave proge	Toplotna razgradnja zaradi strižnih udarcev ali časa zadrževanja	Kompresijsko razmerje, hitrost vijaka, temperatura taline
  Krhka pločevina, slabo toplotno oblikovanje	Hidroliza – že izgubljena molekulska masa	Rosišče sušilnika, izmerjena vlaga
  Geli, netopljeni delci	Hladno taljenje ali šibko distribucijsko mešanje	Temperaturni profil, mešalni del
  Premik premera na žarilni nitki	Naraščanje — nestabilnost hranjenja ali merjenja	Konzistentnost krme, obraba vijaka

  9. Konstrukcija vijaka in cevi za dolžnost PLA

  Primarni napad PLA na strojno opremo je toploten, ne abraziven, zato je izhodišče zdrav nitriran vijak in cev. Kadar spojina vsebuje mineralna polnila ali reciklirano vsebino, abimetalna delovna površinazačne plačevati sam zase.

  10. Kaj poslati, preden zaprosite za PLA vijak in cev

  ·Stopnja PLA in podatkovni list, vsebnost D-izomera, intrinzična viskoznost ali MFI

  ·Vrsta sušilnika, rosišče, čas zadrževanja in izmerjena vlaga

  ·Mere izdelka (premer filamenta, debelina pločevine, OD/stena cevi)

  ·Znamka/model stroja, trenutni L/D in kompresijsko razmerje, pogonska moč

  ·Fotografije in meritve obstoječih letvic vijakov in izvrtine

  Zaključek

  PLA ni poliolefin. Sušenje obravnavajte kot ključnega pomena za proces, naj bo stiskanje nežno in merite temperaturo taline, namesto da zaupate odčitkom grelnega pasu. PIPLL izdeluje ujemajoče komplete z enim vijakom in sodom za PLA filament, ploščo, film in cev v Φ20–500 mm.

  Sorodne strani PIPLL

  ·Ekstrudiranje polilaktične kisline PLA

  ·PLA filament za 3D tiskanje

  ·Cev z enim vijakom

  ·Bimetalni vijak

  ·Vijaki in sodi ekstruderja po meri

• Tehnični in prodajni kontakt

  Eric Dong | Soustanovitelj | PIPLL | Rešitve vijakov in cevi za iztiskanje plastike

  E-pošta: eric@pipll.com | WhatsApp: +86-15267878906 | Spletna stran: www.pipll.com

• 
• 
• 
• 

Contact us