Cum influențează alegerea geometriei șuruburilor topirea, amestecarea și transportul materialelor în procesul de extrudare?

Alegerea geometriei șuruburilor are un impact semnificativ asupra topirii, amestecării și transportului materialelor în procesul de extrudare. Iată cum:

Topire: Geometria șurubului influențează profund procesul de topire dictând timpul de rezidență al materialului în cilindrul extruderului și eficacitatea transferului de căldură. Un șurub mai lung cu un raport mărit lungime-diametru permite o expunere mai prelungită a materialului la elementele de încălzire, facilitând topirea completă. Acest timp de rezidență prelungit este deosebit de benefic pentru materialele termoplastice cu puncte de topire ridicate sau conductivitate termică slabă. Modelele de șuruburi specializate, cum ar fi șuruburile de barieră, introduc în mod strategic bariere sau întreruperi în calea curgerii, prelungind efectiv expunerea materialului la căldură. Aceste întreruperi creează zone de presiune și forfecare crescute, promovând o topire mai aprofundată prin descompunerea aglomeratelor polimerice și îmbunătățirea eficienței transferului de căldură.

Amestecare: Geometria șurubului este esențială în obținerea amestecării omogene a materialelor în procesul de extrudare. Încorporarea diferitelor elemente de amestecare în designul șurubului, cum ar fi secțiuni de amestecare, blocuri de frământare sau elemente de amestecare distributivă, îmbunătățește amestecarea aditivilor, coloranților sau a mai multor componente polimerice. Aceste elemente perturbă fluxul de material, inducând mișcare haotică și facilitând interacțiunile intermoleculare. Dispunerea, dimensiunea și configurația acestor elemente determină gradul de amestecare atins. De exemplu, un număr mai mare de blocuri de frământare crește intensitatea amestecării prin conferirea unor forțe suplimentare de forfecare și alungire asupra materialului, promovând dispersia și distribuția uniformă a aditivilor sau umpluturii.

Transport: Geometria șurubului are un impact direct asupra eficienței de transport a extruderului, influențând volumul de material transportat pe unitatea de timp și acumularea de presiune de-a lungul șurubului. Zborurile elicoidale ale șurubului acționează ca un transportor, împingând materialul din secțiunea de alimentare către matriță. Adâncimea, pasul și forma acestor zboruri joacă un rol critic în determinarea eficienței transportului. O adâncime mai mare de zbor permite transportul unui volum mai mare de material pe rotație, în timp ce un pas mai mare duce la un flux mai rapid de material. Cu toate acestea, optimizarea acestor parametri necesită o analiză atentă pentru a preveni forfecarea excesivă sau degradarea materialului. Raportul de compresie al șurubului, care reprezintă raportul dintre adâncimea zonei de alimentare și adâncimea zonei de măsurare, afectează eficiența transportului. Un raport de compresie mai mare crește creșterea presiunii de-a lungul șurubului, ajutând la transportul materialului, dar și influențând procesele de topire și amestecare.

Surub dublu conic