طارد البثق اللولبي (الإكسترودر) هو أحد المعدات الرئيسية في معالجة البلاستيك، حيث يعمل على نقل المواد الصلبة، وضغطها، وصهرها، وقصها، ومزجها، ثم بثقها من خلال الطاقة الخارجية ونقل الحرارة من عناصر التسخين الخارجية.
منذ اختراعها، مرت آلات البثق اللولبية بقرن من التطور – من الطاردات التقليدية البسيطة إلى أنظمة حديثة عالية الأداء. رغم تنوع أنواع الطاردات الجديدة، إلا أن مبادئ عملها تظل مبنية على نفس آلية المعالجة الأساسية.
تتم عملية البثق في الطاردات اللولبية التقليدية من خلال التسخين الخارجي للأسطوانة، والاحتكاك بين المواد الصلبة وجدار الأسطوانة، واحتكاك اللولب، وقوى القص في المادة المنصهرة. حيث يعتبر “معامل الاحتكاك” و”قوة الاحتكاك” و”اللزوجة” و”إجهاد القص” العوامل الرئيسية المؤثرة على أداء الطاردات التقليدية. بسبب تعقيد العوامل المؤثرة على “الاحتكاك” و”اللزوجة”، فإن عملية البثق في الطاردات التقليدية تكون في حالة غير مستقرة يصعب التحكم فيها، خاصةً بالنسبة لبعض البوليمرات الحساسة للحرارة ذات الاستقرار الحراري المنخفض واللزوجة العالية.
منذ ستينيات القرن العشرين، أجرى علماء من مختلف أنحاء العالم أبحاثًا مكثفة حول آلية البثق اللولبي وحققوا إنجازات كبيرة. ومع ذلك، نظرًا لأن أبحاثهم اقتصرت في الغالب على آليات تشكيل البثق البلاستيكي التقليدية والأشكال الهيكلية الميكانيكية وطرق تحويل الطاقة، لم يتمكنوا من تحقيق اختراقات كبيرة. ولم يتم حل العيوب الأساسية للطاردات اللولبية التقليدية – مثل الحجم الكبير، والاستهلاك العالي للطاقة، والضوضاء الصاخبة، وصعوبة تحسين جودة المنتج – بشكل جذري.
