طراحی و ارزیابی عملکرد دستگاه آزمایشگاهی قالب‌گیری دورانی برای تولید قطعات فوم پلیمری
کد مقاله : 1450-ISME2026
نویسندگان
سعید کریم زاده1، طاهر ازدست *1، رزگار حسن زاده2
1دانشگاه ارومیه
2دانشگاه صنعتی کرمانشاه
چکیده مقاله
در این پژوهش، طراحی، ساخت و ارزیابی عملکرد یک دستگاه آزمایشگاهی قالب‌گیری دورانی با سیستم گرمایش الکتریکی برای تولید کامپوزیتهای فوم پلیمری بر پایه پودر HDPE 3840AU بررسی شده است. دستگاه شامل یک محفظه مکعبی به ابعاد یک متر با سیستم گرمایش نه‌گانه‌ شامل المنت‌های 1500 واتی سه‌فاز (توان کل 13.5 کیلووات) است که امکان فرآیند دهی قالب‌های یک تا ده لیتری را فراهم می‌کند. کنترل دمای محفظه با استفاده از ترموکوپل نوع K و کنترلر الکترونیکی PID انجام شده و توانایی حفظ دما در بازه 80 تا 300 درجه سانتی‌گراد را فراهم می‌سازد. برای سنجش یکنواختی حرارتی و رفتار فرآیندی، چرخه‌های واقعی قالب‌گیری برای تولید مخزن پلیمری یک کیلوگرمی انجام شد و داده‌های دما–زمان و محفظه قالب ثبت گردید. نتایج تجربی نشان داد که سیستم گرمایش قادر است دمای محفظه را با خطای کمتر از ±5 درجه سانتی‌گراد حفظ کند و شرایط دمایی مناسب برای ذوب یکنواخت پودر و شکل‌گیری دیواره فراهم نماید. بررسی نمونه‌ها نشان داد ضخامت دیواره در شش نقطه مختلف دارای تغییرات کمتر از ۱۲ درصد بوده و هیچ‌گونه سوختگی یا چروک‌خوردگی مشاهده نشد. امکان تکرار پذیری فرایند در پارامترهای مختلف شامل سرعت دورانی، دمای قالب و زمان فرایند و همچنین امکان تغیر محفظه قالب، کارایی سیستم دورانی طراحی شده و سیستم گرمایش الکتریکی با کنترل دقیق را در فرآیند قالب‌گیری دورانی تأیید می‌کند. این دستگاه می‌تواند به عنوان یک بستر دقیق و قابل‌اعتماد برای پژوهش‌های آزمایشگاهی در حوزه کامپوزیت‌های پلیمری فوم شده در فرایند قالب گیری دورانی برای انواع پلیمرها مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه ها
قالب‌گیری دورانی، پلی‌اتیلن، سیستم گرمایش الکتریکی، فوم پلیمری
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی