بررسی اثر پارامترهای فرآیند اکستروژن مستقیم مواد پلیمری بر روی کیفیت محصول نهایی

اکستروژن یکی از رایج ترین فرآیندهای تولید مواد پلیمری است. در این فرآیند قطعه ای از ماده پلیمری در اثر اعمال فشار و حرارت، تغییر شکل پلاستیک داده و به شکل دهانه خروجی از قالب خارج می¬شود. صنعت اکستروژن دارای تاریخی بالغ بر 150 سال است. در اکستروژن مستقیم، ماده خروجی از قالب و سنبه در یک جهت حرکت می کنند. در این پایان نامه اثر پارامترهای فرآیند اکستروژن مستقیم برای یک ماده پلیمری بررسی و مقدار تأثیرگذاری هر کدام از این پارامترها بر کیفیت محصول نهایی، مشخص شده است. سرعت حرکت پیستون، دمای فرآیند و درصد رطوبت ماده پلیمری به عنوان پارامترهای ورودی و تورم بعد از قالب، سختی، مدول یانگ و فشار اکستروژن به عنوان پارامترهای خروجی و توابع هدف در نظر گرفته شدند. ابتدا با استفاده از روش آماری تحلیل سطوح پاسخ (rsm) طراحی آزمایش ها صورت گرفت و پس از انجام آزمایش ها در نقاط تعریف شده، تحلیل بر روی خروجی آزمایش ها انجام شد. در ادامه توابع هدف به¬علاوه نقاط مناسب جهت انجام فرآیند، برای پارامترهای خروجی به دست آمد. نتایج نشان داد که با کاهش دما و افزایش سرعت، فشار اکستروژن افزایش یافت و درصد رطوبت نسبت به دو پارامتر دیگر تأثیر چندانی بر فشار اکستروژن نداشت. با افزایش سرعت و کاهش درصد رطوبت، مقدار تورم بعد از قالب افزایش پیدا کرد اما دما به نسبت پارامترهای دیگر بر مقدار تورم بعد از قالب اثر کمتری داشت. با کاهش دما و افزایش سرعت اکستروژن، سختی افزایش پیدا می کند و درصد رطوبت اثر کمی بر سختی دارد. کاهش هم زمان دما، سرعت و درصد رطوبت باعث افزایش مدول یانگ شد.