Ekstruder Kovan Tasarımları
Ekstrüzyon prosesinin kalbi olarak nitelendirilen kovan ve vida sistemleri incelendiğinde; sektörde ve çalışma hayatında bu prosesi kullanan kişiler çoğunlukla vida sistemi üzerinde durmaktadırlar. Bu günümüz koşullarında bizleri yanılgıya götüren unsurlardan bir tanesidir. Gelişen teknoloji ile birlikte sadece vida tasarımları değil aynı zaman da kovan tasarımları da gelişmiş olup; özellikle yüksek kapasite ihtiyaçları, malzemelerin daha rahat beslenebilmesi gibi durumlara istinaden farklı dizaynlar ortaya konulmuştur. Aşağıda farklı kovan tasarımlarını ve özelliklerini aktarmaya çalışacağız.
Öncelikli olarak kovan tasarımlarını bizler 2'ye ayırmaktayız.
1. Yivsiz (Kanalsız) Kovanlar
2. Yivli (Kanallı) Kovanlar
Yukarıda bahsedilmiş olan yiv sistemleri kovanın özellikle malzeme beslendiği bölüm olan besleme bölgesinde olabileceği gibi; günümüzde boylu boyunca tüm kovan boyunca da yer alabilmektedir.
1. Yivsiz (Kanalsız) Kovanlar
Bu tip kovanlar bizlerin standart olarak tanımladığı, en eski teknoloji olan ekstrüzyon kovanlarıdır. Özellikle beslemek için herhangi bir sorun ve sıkıntının yaşanmadığı malzemelerde, yüksek kapasitelere ihtiyaç duyulmayan proseslerde ya da shear efektine (kesme gerilimine) karşı hassas olan malzemelerin ekstrüzyon prosesinde bu tip kovanlar kullanılmaktadır. Bu kovanın kullanılması aynı zaman da satın alım esnasında maliyet avantajı da sağlamaktadır. Kovan sisteminden bahsederken aynı zaman da soğutma sistemine de değinmek gerekir. Bu tip sistemlerde klasik su çemberi uygulanarak proses tamamlanabilir.
2. Yivli (Kanallı) Kovanlar
Bu sistemler de kendi aralarında 3'e ayrılmaktadırlar. Hepsi hakkında kısaca bilgilendirme yapmaya çalışacağız.
2.1. Sığ Kanallı (Soft Groove) Kovanlar
Beslenmesi zor olan cinsten malzemelerin (kırık, çapak, hurda vb.) malzemelerin daha rahat sisteme beslenebilmesi için aynı zaman da kalıptan çıkışta basıncın kararlı olabilmesi için bu tip sistemler kullanılmaktadır. Günümüzde klasik yivsiz kovanlar yerini yavaş yavaş ekstrüzyonda bu kovan sistemine bırakmaktadırlar. Kovanın besleme bölgesinde derinlikleri maksimum 2-2,5 mm olacak şekilde düz kanallar açılarak sistemin tasarımı sağlanmaktadır. Sığ kanallı sistemde özel bir soğutma sistemine gerek olmaz. Standart bir soğutma sistemi yardımı ile oluşan ısılar bertaraf edilebilir.
Çıkış kararlılığı sağlamak adına kullanılırlar
Özel bir soğutma sistemine ihtiyaç duyulmamaktadır
Kanal derinlikleri sığdır
Vida tasarımında değişiklik yapmaya gerek duyulmaz
2.2. Derin Kanallı (Hard Groove) Kovanlar
Bu tip kovanlar özellikle günümüzde yüksek kapasite ihtiyaçlarını karşılamak adına tasarlanmışlardır. Küçük çap makine ve sistem ile daha yüksek kapasitelerin alınmasının sonucu olarak, sıklıkla kullanılmaya başlayan bu kovan sistemlerine sıklıkla firmalarda karşılaşılmaktadır. Kanallar düz ve derinlikleri 7-8 mm yi bulacak şekilde tasarlanabilmektedir. Özellikle büyük boyutlarda kırılmış ya da hurda malzemelerin beslenmesi için de bu tarz sistemler kullanılmaktadır. Boru, Film, Kablo kaplama, Geri Dönüşüm ekstruder sistemlerinde sıklıkla bu sistemler ile karşılaşılabilmektedir.
Derin yivler sebebi ile bu bölgede malzemenin taşınması esnasında yüksek derecek ısı ve basınç oluşumu meydana gelmektedir. Bu bağlamda özel spiral su soğutma sistemleri uygulanması gerekmektedir. Klasik kovan dizaynlarında basıncın en yüksek olduğu nokta son çıkış bölgesi iken; bu tarz sistemlerde en yüksek basınç besleme bölgesinde meydana gelmektedir. Sıcaklık kontrol altına alınamaz ise bu bölgede malzemenin eriyip kanalları tıkama sorunu ortaya çıkabilir. Bu da kapasitenin düşmesine sebep olur.
Yüksek kapasite amaçlı kullanılırlar
Özel soğutma sistemi uygulanması gerekir
Vida geometrisi kovan tasarımına uygun olarak değiştirilmelidir
Yüksek motor gücüne ihtiyaç duyulur
Kanal derinliği fazladır
2.3. Spiral Kanallı Kovanlar
Günümüzde yeni kullanılmaya başlayan fakat son derece popüler olan kovan tasarımlarındandır. İlk olarak Kablo kaplama ve Boru üretimleri ile kullanılmaya başlamış olup, film üretimi vb. bir çok sektörde yaygınlaşmıştır.
Yüksek kapasite ihtiyaçları için tasarlanmış olan bu sistemler genellikle derin kanallı kovan sistemleri ile kıyaslanmaktadır.
Spiral kanal ile derin kanallı sistem kıyaslandığında ise;
Spiral kanallı kovanlarda daha yüksek kapasite elde edilmesi
Daha düşük motor güçlerine ihtiyaç duyulması
Besleme bölgesinde daha az basınç ve ısı yükselmesinin oluşması
Maliyet olarak, daha zahmetli bir üretim prosesi olduğu için derin kanallı sistemlere kıyasla fiyat olarak daha yüksekte kalmaktadırlar.