Οι εργαστηριακές γραμμές παραγωγής διπλής-διέλασης βιδών, ως βασικός εξοπλισμός για την έρευνα υλικών και την εξερεύνηση διεργασιών, χρησιμοποιούν πειραματικές μεθόδους που επικεντρώνονται στον ακριβή έλεγχο, την επαναληψιμότητα και τη συγκρισιμότητα δεδομένων. Ο στόχος είναι να μετατραπούν οι ιδέες διατύπωσης σε μετρήσιμα και αξιολογήσιμα δείγματα, παρέχοντας μια αξιόπιστη βάση για βιομηχανική κλίμακα-επάνω. Ολόκληρη η μέθοδος περιλαμβάνει προετοιμασία εξοπλισμού, ρύθμιση παραμέτρων, παρακολούθηση της διαδικασίας, συλλογή δειγμάτων και ανάλυση αποτελεσμάτων, σχηματίζοντας μια πειραματική διαδικασία κλειστού-βρόχου.
Για την πραγματοποίηση του πειράματος απαιτείται βαθμονόμηση του εξοπλισμού και επαλήθευση κατάστασης. Αυτό περιλαμβάνει τον έλεγχο της απόστασης συναρμολόγησης μεταξύ της βίδας και της κάννης, τη λειτουργικότητα των συστημάτων θέρμανσης και ψύξης, την ακρίβεια των μηδενικών σημείων και των περιοχών του αισθητήρα και την ακρίβεια μέτρησης της συσκευής τροφοδοσίας. Η στοχευμένη διαμόρφωση του συγκροτήματος βίδας είναι ένα κρίσιμο βήμα. Διαφορετικά λειτουργικά εξαρτήματα, όπως μπλοκ μεταφορέων, μπλοκ ζύμωσης και αντιστρεφόμενα μπλοκ-, επιλέγονται με βάση τους πειραματικούς στόχους για τον προσδιορισμό της κατάλληλης διατμητικής αντοχής και κατανομών χρόνου παραμονής. Ο τύπος μήτρας πρέπει επίσης να συνδυάζεται με βοηθητικό εξοπλισμό κατάντη για να διασφαλίζεται σταθερή ροή τήγματος και να αποφεύγονται οι νεκρές ζώνες.
Η ρύθμιση παραμέτρων ακολουθεί μια αρχή από αδρές-έως-λεπτές. Αρχικά, προσδιορίστε το κατά προσέγγιση εύρος θερμοκρασίας, την ταχύτητα βίδας και τον ρυθμό τροφοδοσίας με βάση τις θερμικές ιδιότητες και τα εμπειρικά δεδομένα του υλικού. Στη συνέχεια, συντονίστε-τις παραμέτρους παρατηρώντας τις αλλαγές κατάστασης τήξης και πίεσης μέσω προκαταρκτικών πειραμάτων. Ο έλεγχος θερμοκρασίας ζώνης της εργαστηριακής γραμμής παραγωγής διέλασης με δύο κοχλίες-θα πρέπει να έχει σταθερότητα εντός ±1 μοιρών και η ακρίβεια παρακολούθησης της ταχύτητας και της ροπής πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις για την καταγραφή λεπτών διαφορών διεργασίας. Για αντιδραστική εξώθηση ή συστήματα που απαιτούν αφαίρεση πτητικών, το επίπεδο κενού του τμήματος της εξάτμισης και οι παράμετροι ανάκτησης συμπύκνωσης θα πρέπει να ρυθμιστούν ταυτόχρονα.
Η παρακολούθηση της διαδικασίας πρέπει να επιτυγχάνει πλήρη-απόκτηση δεδομένων διεργασίας. Το ενσωματωμένο σύστημα ελέγχου θα πρέπει να καταγράφει σήματα όπως θερμοκρασία κάθε ζώνης, πίεση καλουπιού, ταχύτητα βίδας, ρεύμα κινητήρα και θερμοκρασία τήξης σε πραγματικό χρόνο, σχηματίζοντας μια συνεχή καμπύλη. Τα παράθυρα παρατήρησης και οι κάμερες μπορούν να βοηθήσουν στην εκτίμηση του χρώματος του τήγματος, της ομοιομορφίας και του εάν εμφανίζονται σωματίδια οπτάνθρακα ή φυσαλίδες. Εάν είναι απαραίτητο, θα πρέπει να λαμβάνονται δείγματα για την ανάλυση του ιξώδους ή της διασποράς του τήγματος. Για πειράματα κοκκοποίησης, η θερμοκρασία του νερού ψύξης, η ταχύτητα σφαιροποίησης και η μορφολογία των σωματιδίων πρέπει επίσης να παρακολουθούνται για να εξασφαλιστεί επαρκής ψύξη και διαμόρφωση και ότι η κατανομή μεγέθους σωματιδίων πληροί τις απαιτήσεις.
Η συλλογή δειγμάτων θα πρέπει να πραγματοποιείται αφού σταθεροποιηθεί η διαδικασία, συνήθως με συνεχή δειγματοληψία προϊόντων από τουλάχιστον τρία ίσα χρονικά διαστήματα για να μειωθεί ο αντίκτυπος των παροδικών διακυμάνσεων. Οι κόκκοι ή οι ταινίες αριθμούνται, ζυγίζονται και ελέγχονται οπτικά. Ο δείκτης τήγματος, οι μηχανικές ιδιότητες, οι θερμικές ιδιότητες ή ο χαρακτηρισμός της μικροδομής εκτελούνται στη συνέχεια με βάση τους πειραματικούς στόχους. Η ανάλυση δεδομένων πρέπει να συνδυάζει παραμέτρους διεργασίας και αποτελέσματα δοκιμών για τον εντοπισμό βασικών παραγόντων που επηρεάζουν την ποιότητα του προϊόντος, ενώ οι συνθέσεις και τα παράθυρα διεργασιών βελτιστοποιούνται με τη χρήση πειραματικών μεθόδων ορθογώνιων ή απλών-παραγόντων.
Η αποτελεσματικότητα της μεθόδου βασίζεται στον αυστηρό έλεγχο επαναληψιμότητας, συμπεριλαμβανομένης της συνέπειας κατά παρτίδες των πρώτων υλών, της διαχείρισης της θερμοκρασίας και της υγρασίας του περιβάλλοντος, του καθαρισμού του εξοπλισμού και της τυποποιημένης αντικατάστασης εξαρτημάτων βιδών. Διατηρείται ένα πλήρες αρχείο για κάθε πείραμα για να διευκολυνθούν οι διατομεακές συγκρίσεις και η παρακολούθηση τάσεων.
Συνολικά, οι πειραματικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στη γραμμή παραγωγής διπλής-διέλασης βιδών εργαστηρίου χαρακτηρίζονται από συστηματοποίηση, τελειοποίηση και προσεγγίσεις{1}}που βασίζονται σε δεδομένα, εξισορροπώντας την διερευνητική αξία με την τιμή αναφοράς μηχανικής. Αυτό παρέχει μια επιστημονική και αποτελεσματική διαδρομή υλοποίησης για την ανάπτυξη της σύνθεσης πολυμερούς υλικού και την επικύρωση της διαδικασίας, και θέτει μια σταθερή βάση για την επακόλουθη βιομηχανική παραγωγή.