Dây chuyền sản xuất trục vít đôi-trong phòng thí nghiệm, là thiết bị cốt lõi để nghiên cứu vật liệu và khám phá quy trình, sử dụng các phương pháp thử nghiệm tập trung vào việc kiểm soát chính xác, khả năng lặp lại và khả năng so sánh dữ liệu. Mục đích là biến các ý tưởng trong công thức thành các mẫu có thể định lượng và đánh giá được, cung cấp cơ sở đáng tin cậy cho việc-mở rộng quy mô công nghiệp. Toàn bộ phương pháp này bao gồm chuẩn bị thiết bị, cài đặt thông số, giám sát quy trình, thu thập mẫu và phân tích kết quả, tạo thành một quy trình thử nghiệm khép kín.
Việc thiết lập thí nghiệm đòi hỏi phải hiệu chuẩn thiết bị và xác minh trạng thái. Điều này bao gồm kiểm tra khe hở lắp ráp giữa vít và thùng, chức năng của hệ thống sưởi và làm mát, độ chính xác của các điểm và phạm vi 0 của cảm biến cũng như độ chính xác đo sáng của thiết bị cấp liệu. Cấu hình mục tiêu của cụm vít là một bước quan trọng. Các thành phần chức năng khác nhau, chẳng hạn như khối băng tải, khối nhào và khối quay ngược{3}}, được chọn dựa trên các mục tiêu thử nghiệm để xác định độ bền cắt và sự phân bố thời gian lưu trú thích hợp. Loại khuôn cũng phải phù hợp với thiết bị phụ trợ phía sau để đảm bảo dòng chảy ổn định và tránh vùng chết.
Việc cài đặt tham số tuân theo nguyên tắc thô-đến{1}}mịn. Đầu tiên, xác định phạm vi nhiệt độ gần đúng, tốc độ trục vít và tốc độ tiến dao dựa trên đặc tính nhiệt của vật liệu và dữ liệu thực nghiệm. Sau đó,-tinh chỉnh các tham số bằng cách quan sát trạng thái nóng chảy và sự thay đổi áp suất thông qua các thử nghiệm sơ bộ. Bộ điều khiển nhiệt độ theo vùng của dây chuyền sản xuất đùn trục vít đôi trong phòng thí nghiệm-phải có độ ổn định trong phạm vi ±1 độ và độ chính xác giám sát về tốc độ và mô-men xoắn phải đáp ứng các yêu cầu để nắm bắt những khác biệt nhỏ trong quy trình. Đối với quá trình ép đùn phản ứng hoặc các hệ thống yêu cầu khử bay hơi, mức chân không của phần xả và các thông số thu hồi ngưng tụ phải được đặt đồng thời.
Giám sát quy trình phải đạt được-việc thu thập dữ liệu toàn bộ quy trình. Hệ thống điều khiển tích hợp sẽ ghi lại các tín hiệu như nhiệt độ từng vùng, áp suất khuôn, tốc độ trục vít, dòng điện động cơ và nhiệt độ nóng chảy theo thời gian thực, tạo thành một đường cong liên tục. Cửa sổ và camera quan sát có thể hỗ trợ đánh giá màu sắc tan chảy, tính đồng nhất và liệu các hạt than cốc hoặc bong bóng có xuất hiện hay không. Nếu cần thiết, nên lấy mẫu để phân tích độ nhớt hoặc độ phân tán tan chảy. Đối với các thí nghiệm tạo hạt, nhiệt độ nước làm mát, tốc độ tạo hạt và hình thái hạt cũng cần được theo dõi để đảm bảo làm mát và tạo hình đủ và sự phân bố kích thước hạt đáp ứng yêu cầu.
Việc lấy mẫu phải được tiến hành sau khi quá trình đã ổn định, thường bằng cách lấy mẫu sản phẩm liên tục trong ít nhất ba khoảng thời gian bằng nhau để giảm tác động của những biến động nhất thời. Các hạt hoặc dải được đánh số, cân và kiểm tra bằng mắt. Chỉ số nóng chảy, tính chất cơ học, tính chất nhiệt hoặc đặc tính cấu trúc vi mô sau đó được thực hiện dựa trên các mục tiêu thí nghiệm. Phân tích dữ liệu phải kết hợp các thông số quy trình và kết quả thử nghiệm để xác định các yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, đồng thời tối ưu hóa công thức và cửa sổ quy trình bằng cách sử dụng các phương pháp thử nghiệm trực giao hoặc một{3}}yếu tố.
Hiệu quả của phương pháp này phụ thuộc vào việc kiểm soát độ lặp lại nghiêm ngặt, bao gồm tính nhất quán của lô nguyên liệu thô, quản lý nhiệt độ và độ ẩm môi trường, làm sạch thiết bị và thay thế linh kiện trục vít được tiêu chuẩn hóa. Một bản ghi hoàn chỉnh được duy trì cho mỗi thử nghiệm để tạo điều kiện thuận lợi cho việc so sánh-các mặt cắt ngang và theo dõi xu hướng.
Nhìn chung, các phương pháp thử nghiệm được sử dụng trong dây chuyền sản xuất ép đùn trục vít đôi trong phòng thí nghiệm-được đặc trưng bởi các phương pháp tiếp cận hệ thống hóa, sàng lọc và{1}}theo hướng dữ liệu, cân bằng giữa giá trị khám phá với giá trị tham chiếu kỹ thuật. Điều này cung cấp một lộ trình thực hiện khoa học và hiệu quả để phát triển công thức vật liệu polymer và xác nhận quy trình, đồng thời đặt nền tảng vững chắc cho sản xuất công nghiệp tiếp theo.