Нижче наведено важливі принципи, які слід пам’ятати щодо екструзії.Вони повинні допомогти заощадити кошти, отримати продукцію вищої якості та ефективніше використовувати обладнання.
1. Механічний принцип. Основна механіка екструзії проста — гвинт обертається в бочці й штовхає пластик вперед.Гвинт насправді є похилою площиною або рампою, намотаною навколо центрального сердечника.Мета полягає в тому, щоб збільшити силу, щоб можна було подолати великий опір.У випадку екструдера існує три види опору, які необхідно подолати: тертя твердих частинок (подача) об стінку ствола та одна про одну під час перших кількох обертів шнека (зона подачі);прилипання розплаву до стінки ствола;і опір течії всередині розплаву, коли він штовхається вперед.
Сер Ісаак Ньютон пояснив, що якщо предмет не рухається в певному напрямку, сили, що діють на нього, збалансовані в цьому напрямку.Гвинт не рухається в осьовому напрямку, хоча він може швидко обертатися в поперечному напрямку по колу.Отже, осьові сили на гвинт збалансовані, і якщо він штовхає вперед із великою силою пластиковий розплав, він, мабуть, штовхає щось назад із такою ж силою.У цьому випадку він тисне на підшипник позаду входу подачі, який називається упорним підшипником.
Більшість одинарних гвинтів мають праву різьбу, як гвинти та болти, що використовуються в столярній справі та машинах.Вони обертаються проти годинникової стрілки, якщо дивитися ззаду, коли намагаються викрутити стовбур назад.У деяких двогвинтових екструдерах два шнеки обертаються в протилежних напрямках у подвійній стовбурі та з’єднуються між собою, тому один повинен бути правим, а інший – лівим.В інших здвоєних гвинтах, що взаємодіють між собою, обидва гвинти повертаються в одному напрямку і тому повинні мати однакову орієнтацію.Однак у всіх випадках існують упорні підшипники, які сприймають зворотну силу, і принцип Ньютона все ще діє.
2. Термічний принцип. Екструдовані пластмаси є термопластами — вони плавляться під час нагрівання та знову стають твердими при охолодженні.Звідки береться тепло для плавлення пластмас?Попередній нагрів корму та нагрівачі стовбура/матриці можуть сприяти і є критично важливими під час запуску, але споживана енергія двигуна — тепло від тертя, що утворюється всередині стовбура, коли двигун обертає гвинт проти опору в’язкого розплаву — є, безумовно, найважливішим джерелом тепла для всіх, крім дуже малих систем, повільних шнеків, пластмас з високою температурою плавлення та екструзійних покриттів.
Для всіх інших операцій важливо розуміти, що бочкові нагрівачі не є основним джерелом тепла під час роботи, і тому мають менший вплив на екструзію, ніж ми могли б очікувати.Температура задньої бочки може залишатися важливою, оскільки вона впливає на клювання або швидкість транспортування твердих речовин у кормі.Температури головки та матриці зазвичай повинні бути на рівні бажаної температури розплаву або близько до неї, якщо вони не використовуються для певних цілей, таких як блиск, розподіл потоку або контроль тиску.
3. Принцип зниження швидкості. У більшості екструдерів швидкість шнека змінюється зміною швидкості двигуна.Двигуни зазвичай обертаються зі швидкістю близько 1750 об/хв на повній швидкості, але це надто швидко для гвинта екструдера.Якщо його обертати так швидко, він утворить занадто багато тепла від тертя, а час перебування пластику буде надто коротким, щоб отримати однорідний, добре перемішаний розплав.Типовий коефіцієнт зменшення становить від 10:1 до 20:1.На першому ступені можуть використовуватися шестерні або набір шківів, але на другому ступені завжди використовуються шестерні, а гвинт встановлено в центрі останньої, великої шестерні.
У кількох повільно ходових машинах (таких як двійники для UPVC) може бути три стадії зменшення, а максимальна швидкість може становити лише 30 об/хв або менше (з передавальними даними до 60:1).З іншого боку, деякі дуже довгі двійники, які використовуються для компаундування, можуть працювати зі швидкістю 600 об/хв або більше, тому потрібен дуже низький коефіцієнт редукції, а також багато інтенсивного охолодження.
Іноді передаточне число не відповідає роботі — невикористана потужність — і можна додати набір шківів між двигуном і першим ступенем зниження, щоб змінити максимальну швидкість.Це або збільшує швидкість гвинта понад попередні обмеження, або зменшує максимальну швидкість, щоб дозволити системі працювати на більшому відсотку цієї максимальної швидкості.Це збільшує доступну потужність, зменшує силу струму та дозволяє уникнути проблем з двигуном.В обох випадках продуктивність може бути збільшена залежно від матеріалу та його потреб в охолодженні.
Час розміщення: травень-04-2017