בחירת בורג האקסטרוזיה היא שלב קריטי בתהליך יציקת האקסטרוזיה, שכן ביצועי הבורג קובעים ישירות את איכות המוצר, התפוקה ויציבות הייצור.
1. מאפייני החומר המעובד
זה הגורם הקריטי ביותר. פלסטיקים שונים (כגון כדורים או אבקות) מציגים תכונות פיזיקליות וכימיות שונות.
צורה: כדורים או אבקה? אבקה דורשת יכולת דחיסה ושינוע גדולה יותר.
רגישות לחום: לדוגמה, PVC (פוליוויניל כלוריד) רגיש מאוד לחום וגזירה, נוטה לפירוק, ודורש בורג בעל גזירה נמוכה ויחס דחיסה נמוך. זה גם דורש גימור משטח גבוה כדי למנוע הצטברות חומרים בפינות מתות. חומרים כמו PE (פוליאתילן) ו-PP (פוליפרופילן) יציבים יחסית.
גבישיות: חומרים לא -גבישיים (למשל, ABS, PC, PVC): טווח התכה רחב יותר דורש קטעי דחיסה ארוכים יותר.
חומרים גבישיים (למשל, PE, PP, PA): טווח טמפרטורת התכה צר עם ספיגת חום גבוהה במהלך ההיתוך, הדורש חום גזירה חזק וקטע הומוגניזציה ארוך יותר.
צמיגות: חומרים עם-צמיגות גבוהה (למשל, PC, PMMA) דורשים חריצי ברגים עמוקים יותר כדי להפחית את התחממות יתר של גזירה; חומרים עם צמיגות- נמוכה (למשל, PA) דורשים חריצי ברגים רדודים יותר כדי להבטיח יעילות שינוע.
חומרים מלאים/מחוזקים: אם חומרים מכילים סיבי זכוכית, סידן פחמתי וכו', על הבורג להשתמש בחומרים עמידים יותר-(לדוגמה, מתכת כפולה,-משטח טונגסטן קרביד) ולשלב עיצובים מיוחדים להפחתת שחיקה של סיבי זכוכית על הבורג והקנה.
צמיגות: חומרים בעלי צמיגות- גבוהה (למשל, PC, PMMA) דורשים עומק חריץ בורג גדול יותר כדי למזער את התחממות יתר של גזירה; חומרים בעלי צמיגות-נמוכה (למשל, PA) דורשים חריצי ברגים רדודים יותר כדי להבטיח שינוע יעיל.
חומרי מילוי/חיזוקים:
אם חומרים מכילים סיבי זכוכית, סידן פחמתי וכו', הבורג חייב להיות בנוי מחומרים עמידים יותר -(לדוגמה, מתכת כפולה, ציפוי משטח טונגסטן קרביד) ולכלול עיצובים מיוחדים כדי למזער שחיקה של סיבי זכוכית על הבורג והקנה.
2. בורג פרמטרים גיאומטריים
אורך-ל-יחס קוטר (L/D):
יחס L/D קצר (20-25:1): מתאים לחומרים בעלי דרישות פלסטיות נמוכות ורגישות לחום (למשל, RPVC), עם זמן שהייה קצר.
יחס אורך בינוני-ל- ארוך (25-30:1): הטווח הנפוץ ביותר, המספק פלסטיק טוב וערבול אחיד.
Long/Extra-Long Length Ratio (33:1 ומעלה): משמש ליישומים הדורשים תפוקה גבוהה, יעילות ערבוב גבוהה או תהליכים מיוחדים (למשל, שחול אוורור). יחס אורך גבוה יותר מאפשר פלסטיקה יסודית יותר אך גם מגביר את דרישות מומנט הברגים ומורכבות הייצור.
יחס דחיסה:
יחס דחיסה נמוך (1.4-1.8): מתאים לחומרים בעלי מילוי גבוה או-רגישים לחום כמו PVC ואבקות מגנטיות.
יחס דחיסה בינוני (2.0-2.5): מתאים לרוב הפלסטיק לשימוש כללי- כגון PE, PP ו-ABS.
יחס דחיסה גבוה (2.5 - 3.0+): מתאים לפלסטיקה הנדסית הדורשת גזירה גבוהה כדי לקדם פלסטיה (למשל, PC, PA), אך בקרת הטמפרטורה חייבת להיות מנוהלת בקפידה.
עומק חריץ בורג: משפיע על קצב הגזירה ויכולת השינוע. חריצים רדודים מייצרים גזירה גבוהה (מתאים לצמיגות נמוכה), בעוד שחריצים עמוקים מייצרים גזירה נמוכה (מתאים לצמיגות גבוהה).
3. עיצוב פילוח פונקציונלי של הבורג
הבורג מחולק בדרך כלל לשלושה חלקים: קטע ההזנה (שינוע מוצק), קטע הדחיסה (פלוש והמסה) וקטע המדידה (הומוגנית ושיחול).
מדור האכלה: חייב להבטיח יכולת שינוע מספקת למניעת גישור. עבור חומרים חלקלקים (כגון חומרים ממוחזרים מסוימים), עשויה להידרש משטח הזנה מאולץ או עיצוב חריץ מיוחד.
מדור דחיסה (מקטע פלסטיזציה): זהו הליבה של העיצוב. יש להתאים את אורכו לקצב ההיתוך של החומר. עבור חומרים גבישיים, קטע זה צריך להיות קצר ותלול; עבור חומרים לא-גבישיים, זה צריך להיות ארוך והדרגתי.
מדור מדידה (מדור הומוגניזציה): אחראי לייצוב לחץ וטמפרטורה כדי להבטיח תפוקת התכה אחידה.
4. דרישות יישום מיוחדות
אם ברגים סטנדרטיים של שלושה-חלקים אינם עומדים בדרישות, יש לשקול עיצובים מיוחדים:
דרישות לישה גבוהות: לפיזור ומיזוג של חומרי צבע או תוספים, יש להוסיף אלמנטי לישה לבורג (למשל, סיכות, ראשי לישה מחסומים, ברגים גליים, ראשי לישה DIS).
דרישות אוורור: עבור חומרים המכילים לחות או מונומרים, נדרשים מכבשי אוורור. אלה כוללים חלקי אוורור באמצע הבורג עם חריצי ברגים עמוקים יותר לשחרור גזים.
דרישות קיבולת- גבוהה: ניתן לבחור ברגים מפוצלים (למשל, ברגי BM) כדי להפריד בין שלבים מוצקים לנוזלים, ולשפר את יעילות ההיתוך והיציבות.
5. תצורת עזר וחומרים
חומרים וטיפול פני השטח:
פלדה ניטרידית סטנדרטית (38CrMoAlA): מתאימה לפלסטיק כללי (PE, PP, ABS), ומציעה קשיות משטח גבוהה בעלות מתונה.
דו-מתכת (שכבת סגסוגת משטחית): אידיאלי עבור פלסטיק במילוי גבוה (סיבי זכוכית, סידן פחמתי) או פלסטיק קורוזיבי (למשל, PVC, חומרים מעכבי בעירה-), המספקים עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה יוצאת דופן.
מערכת קירור/חימום:
האם ליבת הבורג דורשת קירור מים/שמן? זה מסייע בשליטה על טמפרטורת הבורג, במיוחד בעת עיבוד חומרים גבישיים או-רגישים לחום.
כוח כונן:
עיצוב הבורג חייב להתאים להספק המנוע ולמומנט תיבת ההילוכים של המכבש. תכנון לא תקין (למשל, יחס דחיסה מופרז, חריצי ברגים עמוקים מדי) עלול לגרום לעומס יתר של המנוע או לאי הפעלה.
6. התאמת מוצר סופי לתהליך
צורת מוצר: האם מדובר בפליטה, ניפוח סרט, שחול צינורות או שחול פרופיל? ניפוח סרט בדרך כלל דורש שחול-בטמפרטורה נמוכה כדי למנוע אי יציבות של בועות; שחול צינור דורש פלסטיק טוב ולחץ יציב.
לחץ גב: הבורג חייב לעמוד בלחץ האחורי שנוצר על ידי ראש התבנית. העיצוב של קטע המדידה משפיע ישירות על התפוקה על ידי רגישותו ללחץ גב.