Σύμφωνα με την αρχή της πλαστικοποίησης των κοχλιών, οι εξωθητήρες μονής βίδας λειτουργούν με μηχανισμό οπισθέλκουσας ροής: ο κοχλίας παρέχει πλευρική δύναμη προς τα εμπρός, δημιουργώντας μια κλίση ταχύτητας μεταξύ της σκόνης και του κυλίνδρου, η οποία οδηγεί σε ασθενή τριβή. Επομένως, η εξωτερική θέρμανση είναι ζωτικής σημασίας. Πρόσφατα, κατά τη βαθμονόμηση ενός ροόμετρου, αντιμετωπίσαμε ένα πρόβλημα με μια συγκεκριμένη φόρμουλα υψηλής πλήρωσης. Χρησιμοποιώντας την ίδια διαδικασία παρασκευής σκόνης, προσθέσαμε 70 γραμμάρια ξηρού μείγματος, αλλά ακόμα και μετά από 6 λεπτά δοκιμής, το υλικό παρέμεινε εντελώς μη πλαστικοποιημένο. Η αύξηση της θερμοκρασίας στους 200 βαθμούς ή η προσαρμογή της φόρμουλας δεν βοήθησε πολύ. Ωστόσο, όταν προσθέσαμε 80 γραμμάρια ξηρού μείγματος, έγινε πλαστικοποίηση και με 85 γραμμάρια, η διαδικασία ήταν ακόμη πιο γρήγορη.
Αυτή η παρατήρηση πυροδότησε μια αίσθηση déjà vu, αν και το ζήτημα επιλύθηκε γρήγορα και σύντομα ξεχάστηκε.
Μόνο όταν κάποιος ανέφερε ένα παρόμοιο πρόβλημα με την εξώθηση κωνικών διπλών βιδών -όπου το υλικό δεν πλαστικοποιήθηκε αρχικά και στη συνέχεια ξεχείλιζε ξαφνικά μόλις το έκανε - θυμήθηκα ότι είχα συναντήσει αυτήν την κατάσταση πολλές φορές στο παρελθόν. Αυτό συνέβη με μηχανές κωνικών διπλών βιδών 65 mm και 55 mm, όπου οι ανεπαρκείς αναλογίες τροφοδοσίας προκάλεσαν ορατή ροή ρητίνης μέσω της θύρας κενού. Η διαδικασία πλαστικοποίησης φαινόταν να αντιστρέφεται, ξεκινώντας από τη μήτρα και επεκτείνοντας προς τα πίσω. Όταν έφτανε στη θύρα κενού, το υλικό θα ξεχείλιζε. Ακόμη και η αύξηση της θερμοκρασίας του μηχανήματος στους 230 βαθμούς βελτίωσε ελαφρώς την κατάσταση, αλλά η υποβάθμιση του PVC επιταχύνθηκε. Μόνο με την αύξηση της αναλογίας τροφοδοσίας σε ένα κατάλληλο επίπεδο, η πλαστικοποίηση προχώρησε κανονικά. Ωστόσο, λόγω της σημαντικής φθοράς στο μπροστινό άκρο της βίδας, η αντίστροφη ροή αυξήθηκε, προκαλώντας υπερχείλιση υλικού στη θύρα κενού. Η προσαρμογή της φόρμουλας για την ενίσχυση της αρχικής πλαστικοποίησης πρόσφερε κάποια βελτίωση.
Όλο αυτό το σενάριο υπογραμμίζει ότι η εξώθηση PVC απαιτεί την κατάλληλη πίεση ή συνθήκες πλήρωσης καλουπιού για επιτυχή επεξεργασία. Οι ρυθμίσεις θερμοκρασίας από μόνες τους χρησιμεύουν κυρίως για την τροποποίηση των χαρακτηριστικών ροής τήγματος.
Λοιπόν, ποιος παράγοντας παίζει πιο σημαντικό ρόλο στην πλαστικοποίηση - θερμοκρασία, σύνθεση ή δύναμη διάτμησης;
Μηχανική διατμητική δύναμη. Το "Plastics Industry Handbook" για το PVC αναφέρει ξεκάθαρα ότι η πλαστικοποίηση του PVC εναιωρήματος γενικής χρήσης ή η βέλτιστη ροή πρωτογενών σωματιδίων για πλαστικοποίηση, επιτυγχάνεται υπό συνθήκες υψηλής ομοιόμορφης διάτμησης, οι οποίες δεν μπορούν να επιτευχθούν μόνο με τη θερμοκρασία. Αυτό σημαίνει ότι ενώ οι ρυθμίσεις της σύνθεσης μπορούν να βελτιστοποιήσουν εν μέρει τη διαδικασία, ο βασικός παράγοντας παραμένει η δύναμη διάτμησης που παρέχεται από τον εξοπλισμό. Αυτό έχει επαληθευτεί με συνέπεια. Ακόμη και όταν χρησιμοποιούνται οι ίδιες πρώτες ύλες, σκευάσματα και καλούπια από την KraussMaffei, διαφορετικός εξοπλισμός παρήγαγε προϊόντα με ασυνεπείς αντοχές κρούσης εγκοπής, αποτυγχάνοντας να επιτύχουν σταθερά τιμές άνω των 30 MPa.
