طراحی و ارزیابی عملکرد دستگاه آزمایشگاهی قالب گیری دورانی برای تولید قطعات فوم پلیمری

در این پژوهش، طراحی، ساخت و ارزیابی عملکرد یک دستگاه آزمایشگاهی قالب گیری دورانی با سیستم گرمایش الکتریکی برای تولید کامپوزیت های فوم پلیمری بر پایه پودر HDPE ۳۸۴۰AU بررسی شده است. دستگاه شامل یک محفظه مکعبی به ابعاد یک متر با سیستم گرمایش نه گانه شامل المنت های ۱۵۰۰ واتی سه فاز (توان کل ۱۳.۵ کیلووات) است که امکان فرآینددهی قالب های یک تا ده لیتری را فراهم می کند. کنترل دمای محفظه با استفاده از ترموکوپل نوع K و کنترلر الکترونیکی PID انجام شده و توانایی حفظ دما در بازه ۸۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد را فراهم می سازد. برای سنجش یکنواختی حرارتی و رفتار فرآیندی، چرخه های واقعی قالب گیری برای تولید مخزن پلیمری یک کیلوگرمی انجام شد و داده های دما–زمان و محفظه قالب ثبت گردید. نتایج تجربی نشان داد که سیستم گرمایش قادر است دمای محفظه را با خطای کمتر از ±۵ درجه سانتی گراد حفظ کند و شرایط دمایی مناسب برای ذوب یکنواخت پودر و شکل گیری دیواره فراهم نماید. بررسی نمونه ها نشان داد ضخامت دیواره در شش نقطه مختلف دارای تغییرات کمتر از ۱۲ درصد بوده و هیچ گونه سوختگی یا چروک خوردگی مشاهده نشد. امکان تکرارپذیری فرایند در پارامترهای مختلف شامل سرعت دورانی، دمای قالب و زمان فرایند و همچنین امکان تغییر محفظه قالب، کارایی سیستم دورانی طراحی شده و سیستم گرمایش الکتریکی با کنترل دقیق را در فرآیند قالب گیری دورانی تایید می کند. این دستگاه می تواند به عنوان یک بستر دقیق و قابل اعتماد برای پژوهش های آزمایشگاهی در حوزه کامپوزیت های پلیمری فوم شده در فرآیند قالب گیری دورانی برای انواع پلیمرها مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

قالب گیری دورانی ، پلی اتیلن ، سیستم گرمایش الکتریکی ، فوم پلیمری