Cơ chế cốt lõi của máy nhào
A máy nhào hoạt động bằng cách sử dụng một cặp lưỡi quay ngược chiều (thường là lưỡi hình chữ Z hoặc Sigma) hoạt động ở các tốc độ khác nhau trong máng hình chữ W. Mục tiêu chính là làm cho vật liệu có độ nhớt cao hoặc bán rắn chịu được cắt, gấp và nén cường độ cao . Không giống như các máy trộn tiêu chuẩn chỉ đơn thuần di chuyển vật liệu, máy nhào sẽ ép vật liệu đi qua các khe hở hẹp giữa các lưỡi dao và thành máng, đảm bảo sự pha trộn đồng nhất của các thành phần có khả năng chống chảy.
Tốc độ vi sai và quay ngược chiều
Trái tim của máy nhào nằm ở động lực cánh quạt của nó. Hầu hết các đơn vị công nghiệp đều sử dụng hai trục ngang. Những trục này không quay với tốc độ như nhau; thông thường, tỷ lệ 1,5:1 hoặc 2:1 được áp dụng giữa lưỡi dao "nhanh" và lưỡi dao "chậm".
Tại sao tốc độ vi sai lại quan trọng
Khi các lưỡi dao quay về phía nhau, tốc độ chênh lệch sẽ tạo ra hành động "lau". Điều này giúp vật liệu không bị dính vào một lưỡi dao duy nhất và quay theo vòng tròn. Thay vào đó, vật liệu được truyền liên tục từ lưỡi này sang lưỡi khác, đảm bảo rằng mọi hạt đều phải chịu một lượng công cơ học như nhau.
Trong bình tiêu chuẩn 500 lít máy nhào , các lưỡi dao có thể quay với tốc độ tương ứng khoảng 30 và 20 vòng mỗi phút. Sự không phù hợp có chủ ý này là nguyên nhân tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động gấp cần thiết đối với các loại cao su nặng, chất bịt kín silicon và bột nhão cacbon.
Vai trò của độ cắt và độ hở cao
Trộn trong một máy nhào xảy ra mạnh mẽ nhất ở những “điểm mấu chốt”. Đây là những khoảng trống cực nhỏ giữa đầu lưỡi dao và bề mặt bên trong của máng trộn.
- Khoảng hở giữa lưỡi dao và tường thường được giữ ở giữa 1mm và 5mm , tùy thuộc vào kích thước máy.
- Khi lưỡi dao quét qua bức tường, nó sẽ "cắt" vật liệu, phá vỡ các khối bột hoặc chất màu kết tụ.
- Lực cắt này rất cần thiết để phân tán các hạt mịn vào nền polyme dày, một nhiệm vụ mà máy trộn cánh quạt hoặc cánh khuấy không bao giờ có thể thực hiện được.
Nhiệt động lực học và quản lý nhiệt độ
Bởi vì một máy nhào thực hiện rất nhiều công cơ học, nó tạo ra một lượng nhiệt đáng kể do ma sát gây ra. Việc quản lý nhiệt độ này là rất quan trọng đối với các vật liệu có thể bị phân hủy hoặc lưu hóa sớm.
| tính năng | Cơ chế | Mục đích |
|---|---|---|
| Máng có áo khoác | Thi công tường đôi | Hơi nước tuần hoàn hoặc nước làm mát |
| Lưỡi rỗng | Kênh chất lỏng bên trong | Làm mát trực tiếp vật liệu lõi |
| Hệ thống chân không | Buồng kín có bơm | Loại bỏ bọt khí và độ ẩm |
Phương pháp xả vật liệu
Một khi máy nhào đã đạt được độ đặc mong muốn thì vật liệu phải được loại bỏ. Do độ nhớt cao nên việc này không đơn giản như mở van. Có ba cách chính để xử lý việc này:
- Nghiêng bể: Toàn bộ máng hình chữ U được nghiêng về phía trước bằng hệ thống thủy lực, thường lên tới 90 hoặc 110 độ, cho phép vật liệu rơi ra ngoài.
- Xả đáy: Một van trượt hoặc nắp ở đáy máng mở ra, được sử dụng cho các vật liệu vẫn còn khả năng chảy trọng lực.
- Đùn trục vít: Vít xả được đặt trong một vỏ riêng bên dưới các lưỡi trộn. Vít này có thể đảo ngược trong quá trình trộn để hỗ trợ quá trình và sau đó chạy về phía trước để đùn thành phẩm thành dải hoặc dây liên tục.
Độ bền kết cấu và mô-men xoắn
Sự vận hành của một máy nhào đòi hỏi mô-men xoắn lớn. Các đơn vị công nghiệp sử dụng hộp số và động cơ hạng nặng có thể xử lý lực cản của vật liệu như đế kẹo cao su hoặc BMC (Hợp chất đúc khối). Các trục thường được làm bằng thép rèn và các lưỡi dao được gia cố bằng hợp kim chống mài mòn để chịu được lực mài và lực kéo liên tục của chu kỳ sản xuất 24/7.
