
ทำความรู้จักกับส่วนประกอบหลักของ Screw barrel
ส่วนประกอบหลักของ Screw Barrel สำคัญของเครื่องจักรในอุตสาหกรรมพลาสติก ทั้งเครื่องเอ็กซ์ทรูชั่น (Extrusion) และเครื่องฉีดพลาสติก (Injection Molding) โดยทำหน้าที่หลอมละลาย ผสม และป้อนวัตถุดิบพลาสติกเข้าสู่แม่พิมพ์เพื่อขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ การทำความเข้าใจโครงสร้างและการทำงานของสกรูแบเรลจะช่วยให้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
ส่วนประกอบหลักของสกรูแบเรล
สกรูแบเรลประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน ได้แก่ สกรู (Screw) และแบเรล (Barrel) ซึ่งแต่ละส่วนมีบทบาทสำคัญดังนี้
1. สกรู (Screw)
สกรูทำหน้าที่หลอมละลายและผสมวัตถุดิบพลาสติก รวมถึงดันพลาสติกหลอมเหลวเข้าสู่แม่พิมพ์ สกรูจะมีลักษณะเป็นเกลียวคล้ายสว่าน แต่มีความแตกต่างตรงที่มีการออกแบบให้เหมาะสมกับการหลอมและผสมพลาสติกโดยเฉพาะ
สกรูแบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลักๆ ตามหน้าที่การทำงาน ได้แก่
- ส่วนป้อน (Feed Section): อยู่บริเวณต้นสกรู ทำหน้าที่รับวัตถุดิบจากช่องป้อนแล้วลำเลียงเข้าสู่ส่วนถัดไป โดยจะมีร่องสกรูลึกเพื่อรองรับปริมาณวัตถุดิบได้มาก
- ส่วนอัด (Compression Section): อยู่ถัดจากส่วนป้อน ทำหน้าที่อัดและบดวัตถุดิบให้แตกตัวและหลอมละลาย โดยร่องสกรูจะตื้นขึ้นเพื่อเพิ่มแรงเฉือนและแรงอัด
- ส่วนวัด (Metering Section): อยู่ปลายสุดของสกรู ทำหน้าที่ผสมพลาสติกหลอมเหลวให้เป็นเนื้อเดียวกันและควบคุมอัตราการไหลเข้าสู่แม่พิมพ์ ร่องสกรูจะมีความลึกคงที่เพื่อให้ได้อัตราการไหลสม่ำเสมอ
นอกจากนี้ ปลายสกรูยังมีส่วนที่เรียกว่าหัวฉีด (Nozzle) ซึ่งเป็นช่องแคบๆ สำหรับฉีดพลาสติกหลอมเหลวเข้าสู่แม่พิมพ์ด้วยความดันสูง
2. แบเรล (Barrel)
แบเรลเป็นท่อโลหะทรงกระบอกที่ห่อหุ้มสกรู ทำหน้าที่เป็นห้องหลอมเหลวและรักษาอุณหภูมิของพลาสติก โดยมีชุดให้ความร้อนและชุดระบายความร้อนติดตั้งอยู่ภายนอกเพื่อควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม
แบเรลมักทำจากเหล็กกล้าไร้สนิมหรือโลหะผสมพิเศษที่ทนต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน เนื่องจากต้องสัมผัสกับพลาสติกหลอมเหลวที่มีสารเคมีและความร้อนสูง ผิวด้านในของแบเรลจะผ่านกระบวนการชุบแข็งหรือเคลือบสารเพื่อเพิ่มความทนทานอีกด้วย
ส่วนประกอบอื่นๆ ของแบเรลได้แก่
- ช่องป้อนวัตถุดิบ (Hopper): ติดตั้งอยู่ด้านบนของแบเรล เป็นช่องสำหรับใส่เม็ดพลาสติกหรือวัตถุดิบ
- ชุดให้ความร้อน (Heater): มีลักษณะเป็นแถบหรือแผ่นความร้อนหุ้มรอบแบเรล ใช้สำหรับให้ความร้อนและหลอมละลายพลาสติก โดยแบ่งเป็นโซนตามความยาวของแบเรลเพื่อควบคุมอุณหภูมิแต่ละส่วนให้เหมาะสม
- ชุดระบายความร้อน (Cooling Unit): ทำหน้าที่ระบายความร้อนส่วนเกินออกจากแบเรลเพื่อควบคุมอุณหภูมิไม่ให้สูงเกินไป มักใช้น้ำหรือลมเป็นตัวกลางในการระบายความร้อน
หลักการทำงานของสกรูแบเรล
เมื่อเครื่องจักรเริ่มทำงาน มอเตอร์จะส่งกำลังหมุนสกรูภายในแบเรล ขณะเดียวกันวัตถุดิบพลาสติกจะถูกป้อนผ่านช่องป้อนลงในแบเรลแล้วเคลื่อนที่ตามร่องสกรู
ระหว่างทาง พลาสติกจะถูกอัดและบดจนเกิดความร้อนและค่อยๆ หลอมละลายกลายเป็นของเหลวหนืด เมื่อไหลผ่านส่วนอัดและส่วนวัด พลาสติกหลอมเหลวจะถูกผสมให้เข้ากันและมีอุณหภูมิสม่ำเสมอ ก่อนถูกดันผ่านหัวฉีดด้วยแรงดันสูงเข้าสู่แม่พิมพ์เพื่อขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่อไป
ตลอดกระบวนการนี้ อุณหภูมิภายในแบเรลจะถูกควบคุมอย่างเหมาะสมด้วยชุดให้ความร้อนและชุดระบายความร้อน เพื่อให้พลาสติกหลอมละลายได้ดีและไม่เกิดการสลายตัวจากความร้อนสูงเกินไป
สรุป
ส่วนประกอบหลักของ Screw barrel เป็นหัวใจสำคัญของเครื่องจักรพลาสติก ทำหน้าที่หลอมละลาย ผสม และป้อนวัตถุดิบเข้าสู่แม่พิมพ์ การทำความเข้าใจโครงสร้างและการทำงานของสกรูแบเรลจะช่วยให้สามารถปรับตั้งพารามิเตอร์ต่างๆ ได้อย่างเหมาะสม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
นอกจากนี้ การเลือกใช้สกรูและแบเรลที่มีคุณภาพ รวมถึงการบำรุงรักษาที่ดี จะช่วยยืดอายุการใช้งานและลดต้นทุนในระยะยาว ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมพลาสติกที่มีการแข่งขันสูงในปัจจุบัน