Aký je vplyv pomeru kompresie skrutky na výkon extrudéra s dvoma skrutkami?

Pomer kompresie skrutky hrá kľúčovú úlohu pri určovaní výkonu extrudéra s dvoma skrutkami. Ako skúsený dodávateľ extrudérov s dvoma skrutkami som bol svedkom z prvej ruky, ako tento zdanlivo technický parameter môže mať ďaleko - dosahuje účinky na celkovú prevádzku a kvalitu výstupu zariadenia. V tomto blogu sa ponorím do rôznych aspektov toho, ako pomer kompresie skrutky ovplyvňuje výkon extrudéra s dvojitým skrutkovaním.

1. Pochopenie pomeru kompresie skrutiek

Predtým, ako preskúmame jeho účinky, je nevyhnutné pochopiť, aký je pomer kompresie skrutky. Pomer kompresie skrutiek v extrudéri s dvojitým skrutkovaním je definovaný ako pomer objemu prívodnej časti k objemu meracieho úseku skrutky. Predstavuje, koľko je materiál komprimovaný, keď sa pohybuje skrutkovými kanálmi od konca napájania po koniec matrice.

Matematicky sa dá vyjadriť ako:
[Cr = \ frac {v_ {feed}} {v_ {metering}}]
kde (cr) je kompresný pomer, (v_ {feed}) je objem prierezovej časti na jednotku dĺžky skrutky a (v_ {metering}) je objem meracieho úseku na jednotku dĺžky skrutky.

2. Vplyv na kŕmenie materiálov

Pomer kompresie skrutky významne ovplyvňuje proces podávania materiálu. Nižší kompresný pomer, kde je rozdiel medzi objemom prívodu a merania relatívne malý, umožňuje ľahší príjem materiálu. Toto je obzvlášť prospešné pri riešení objemných alebo nízkych materiálov s hustotou. Napríklad pri spracovaní vláknitých materiálov alebo práškov s veľkou veľkosťou častíc môže nižšia skrutka na kompresiu zabrániť premosteniu materiálu v sekcii napájania a zabezpečiť konzistentnú rýchlosť posuvu.

Na druhej strane, vyšší kompresný pomer môže byť nevýhodou takýchto materiálov. Vysoká kompresia môže spôsobiť, že sa materiál príliš pevne zabalí do sekcie krmiva, čo vedie k nerovnomernému kŕmeniu alebo dokonca k blokátám. Avšak pre materiály s vysokou objemovou hustotou alebo tie, ktoré pred ďalším spracovaním vyžadujú predpresiu, môže byť vyšší kompresný pomer výhodný. Môže efektívne komprimovať materiál a vytvárať rovnomernejší krmivo pre následné fázy spracovania.

3. Vplyv na topenie a plastifikáciu

Topenie a plastifikácia sú rozhodujúcimi krokmi v procese extrúzie. Pomer kompresie skrutky má priamy vplyv na tieto procesy. Vyšší kompresný pomer poskytuje materiálu viac mechanickej energie, pretože je komprimovaný pozdĺž skrutky. Táto zvýšená mechanická energia v kombinácii s teplom generovaným z hlavne podporuje rýchlejšie topenie a lepšiu plastifikáciu polyméru.

Keď je materiál stlačený, intermolekulárne sily v polyméri sú narušené a prenos tepla sa zvýši. Výsledkom je, že polymérne reťazce sa môžu pohybovať voľnejšie, čo vedie k homogénnejšej tavenine. Napríklad pri spracovaní inžinierskych plastov, ako je polykarbonát alebo polyamid, môže skrutka s vyšším kompresným pomerom zabezpečiť úplné topenie a rovnomerná disperzia prísad, čo má za následok vysoko kvalitný konečný produkt.

Naopak, nižší kompresný pomer nemusí poskytnúť dostatočnú energiu na rýchle topenie, najmä pre polyméry s vysokými bodmi topenia. To môže viesť k neúplnému topeniu, ktoré môžu spôsobiť problémy, ako sú pruhy alebo zlé mechanické vlastnosti v konečnom extrudovanom produkte.

4. Vplyv na miešanie výkonu

Miešanie je ďalšou kritickou funkciou extrudéra s dvoma skrutkami. Pomer kompresie skrutiek ovplyvňuje miešací výkon niekoľkými spôsobmi. Vyšší kompresný pomer môže vytvárať intenzívnejšie šmykové sily v materiáli. Tieto šmykové sily sú zodpovedné za rozdelenie aglomerátov prísad a za zabezpečenie ich rovnomernej distribúcie v polymérnej matrici.

Napríklad pri zložení polymérov s výplňami alebo farbivami môže vyšší kompresný pomer pomôcť tieto komponenty efektívnejšie rozptýliť. Zvýšená kompresia núti materiál pretekať úzkymi kanálmi medzi letovými skrutkami, čo zvyšuje miešanie. Nadmerný strih v dôsledku extrémne vysokého kompresného pomeru však môže tiež spôsobiť degradáciu polyméru alebo poškodenie prísad.

Na druhej strane nižší kompresný pomer vedie k nižším šmykovým silám. To môže byť prospešné pre materiály citlivé na teplo alebo pre materiály, ktoré sú náchylné na degradáciu šmyku. Napríklad pri spracovaní termoplastických elastomérov môže nižší kompresný pomer zachovať integritu elastomérnej štruktúry počas miešania, čím sa zabráni predčasnému krížovému prepojeniu alebo degradácii. Môžete sa dozvedieť viac o našomTermoplastický elastomérový prameňktorý je navrhnutý tak, aby efektívne zvládol takéto materiály.

5. Vytvorenie tlaku a výstup

Pomer kompresie skrutky tiež ovplyvňuje tvorbu tlaku v extrudéri a výstup pri matrici. Skrutka s vyšším kompresným pomerom môže generovať vyššie tlaky v meracej sekcii. Je to preto, že materiál je stlačený na menší objem a zvyšuje sa odpor voči toku. Vysoký tlak je nevyhnutný na vynútenie roztaveného materiálu cez matku a dosiahnutie požadovaného tvaru a rozmerov extrudovaného produktu.

Napríklad pri výrobe tenkých plastických rúr alebo filmov je potrebný vysoký tlak, aby sa zabezpečilo správne naplnenie matrice a hladký povrch povrchu. Generovanie extrémne vysokých tlakov však môže tiež kladať ďalšie zdôraznenie komponentov extrudéra, ako je skrutka a hlavne, čo vedie k zvýšenému opotrebeniu.

Nižší kompresný pomer má za následok nižší tvorba tlaku. Aj keď to nemusí byť vhodné pre aplikácie, ktoré si vyžadujú extrúziu s vysokým tlakom, môže to byť prospešné pre procesy, v ktorých je potrebný jemný tok, napríklad pri výrobe niektorých polymérov s nízkou viskozitou alebo pri použití matrice s veľkou prierezovou plochou.

6. Vplyv na spotrebu energie

Spotreba energie je dôležitým faktorom v každom priemyselnom procese. Pomer kompresie skrutky má priamy vplyv na spotrebu energie extrudéra s dvoma skrutkami. Vyšší kompresný pomer vyžaduje viac energie na komprimovanie materiálu. Motor musí tvrdšie pracovať na prekonaní zvýšeného odporu voči toku spôsobeným kompresiou.

To znamená, že spustenie extrudéra s dvoma skrutkami s skrutkou s vysokým obsahom kompresie - vo všeobecnosti spotrebuje viac elektriny. Na druhej strane nižší kompresný pomer znižuje energetické požiadavky, pretože materiál voľnejšie tečie skrutkovými kanálmi. Je však dôležité poznamenať, že zatiaľ čo nižší kompresný pomer môže ušetriť energiu, môže to viesť aj k dlhším časom spracovania alebo k neúplnému spracovaniu, čo môže kompenzovať úspory energie.

7. Úvahy o rôznych aplikáciách

Rôzne aplikácie vyžadujú rôzne pomery kompresie skrutiek. Napríklad v petrochemickom priemysle, kde je bežná výroba plastových peliet z práškov, je potrebný špecifický kompresný pomer na zabezpečenie správneho topenia, miešania a peletizácie. NášPrášok na pelety petrochemický plastový peletizerje navrhnutý s optimalizovaným kompresným pomerom na efektívne zvládnutie tohto procesu.

Pri zložení polymérov s vysoko výkonnými prísadami sa môže uprednostniť vyšší kompresný pomer, aby sa zabezpečila rovnomerná disperzia prísad. NášHT Plus Super - extrudér s dvojitým skrutkovačom s vysokým krútiacim momentomje navrhnutý tak, aby poskytoval potrebnú kompresiu a krútiaci moment pre takéto náročné aplikácie.

8. Záver a výzva na akciu

Záverom možno povedať, že pomer kompresie skrutky je kritickým parametrom, ktorý ovplyvňuje viac aspektov výkonu extrudéra s dvoma skrutkami vrátane kŕmenia materiálu, topenia, miešania, tvorby tlaku, spotreby energie a kvality koncového produktu. Ako dodávateľ extrudérov s dvoma skrutkami chápeme dôležitosť výberu správneho kompresného pomeru pre rôzne aplikácie.

Máme tím odborníkov, ktorí vám môžu pomôcť zvoliť najvhodnejší pomer skrutiek na základe vašich konkrétnych požiadaviek. Či už ste v petrochemickom priemysle, produkujete termoplastické elastoméry alebo zložené polyméry s vysokým výkonom, môžeme vám poskytnúť správne vybavenie a technickú podporu.

Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich extrudéroch s dvoma skrutkami alebo máte konkrétne požiadavky na váš proces extrúzie, neváhajte nás kontaktovať. Tešíme sa na prediskutovanie vašich potrieb a na nájdenie najlepšieho riešenia pre vaše podnikanie.

Odkazy

• Tadmor, Z., & Gogos, CG (2006). Princípy spracovania polyméru. Wiley - Interscience.
• Kreuzaal, C. (2014). Polymérne vytláčanie. Vydavatelia Hanser.
• Vergnes, B., & Carreau, PJ (ed.). (2011). Polymérne vytláčanie: princípy a modelovanie. Wiley - vch.