Изучение структуры и функций винтов экструдера

Винт можно разделить на три секции: зона кормления, которая переносит материал вперед; зона сжатия, где смола тает; и зона измерения, которая обеспечивает равномерную доставку расплавленной смолы. Кроме того, иногда может быть включен раздел смешивания (Darmage), но это обсуждение фокусируется на трех основных зонах.

Винт выполняет три функции ключей:

Пластизация - преобразование твердой смолы в расплавленное состояние.

Смоловая транспортировка - транспортировка смолы от бункера в голову экструдера.

Смешание смолы - обеспечение однородного смешивания смолы.

Винт должен эффективно пластифицировать материал, максимизируя количество смолы, доставляемой в голову.

1) Зона кормления

Это раздел, где смола попадает из бункера. На этом этапе смола остается в твердом состоянии и подвергается предварительному нагреванию, прежде чем достичь зоны сжатия.

Если требуется более высокое потребление смолы, винтовые канавки могут быть углублены, чтобы разместить больше материала. Тем не менее, крайне важно сбалансировать это с помощью секции сжатия. Основная роль зоны кормления состоит в том, чтобы перемещать не снятую смолу вперед.

Чуть ниже бункера важно предотвратить преждевременное плавление, чтобы обеспечить плавное потребление материала. Если смола начинает плавиться слишком рано, эффективность потребления уменьшается, что приводит к снижению выработки экструзии.

Кроме того, эта зона предвещает смолу для эффективного плавления в зоне сжатия. Предварительно разогретая смола входит в зону сжатия более плавно, тогда как недостаточное предварительное нагревание вызывает проблемы удержания и задержки в плавлении.

Основным источником тепла в зоне кормления является цилиндрический нагреватель.

Соображения по поводу предварительного нагрева перед зоной сжатия:

Глубина винта:

Мягкие канавки повышают эффективность поглощения тепла, ускоряя предварительное нагревание.

Тем не менее, более мелкие канавки уменьшают потребление материала на единицу времени, снижая выход.

Более глубокие канавки позволяют больше потреблять материал, но снижают эффективность теплопередачи из -за увеличения расстояния от цилиндра.

Сбалансированный дизайн необходим в зависимости от свойств материала.

Длина зоны кормления:

Более длинная зона кормления обеспечивает более эффективное предварительное нагревание.

Если глубина канавки неглубокая, а теплопередача эффективна, зона кормления может быть короче.

Если глубина канавки глубокая, а теплопровождение плохая, для адекватного предварительного нагревания необходима более длинная зона кормления.

Дополнительная информация:

Предполагается, что предварительное нагревание смолы до того, как она попадает в винт, как известно, повышает эффективность производства. Это связано с тем, что предварительное нагревание уменьшает тепловую нагрузку на секцию подачи, что делает процесс плавления более плавным.

2) зона сжатия

В этой зоне глубина винтовых канавок постепенно уменьшается, в результате чего смола поглощает тепло и таяние. Процесс плавления происходит через два механизма:

Нагрев от нагревателя цилиндра - внешнее нагревание способствует плавлению.

Нагрев сдвига от вращения винта - механическая энергия от вращения винта генерирует нагрев сдвига, повышая эффективность плавления.

Увеличение скорости винта генерирует больше нагрева сдвига, что позволяет обеспечить энергоэффективную работу с пониженной зависимостью от внешнего нагрева.

В этой зоне есть два типа сжатия:

Быстрое сжатие - генерирует высокое тепло сдвига, ускоряя плавление.

Постепенное сжатие - больше зависит от внешнего нагрева.

Два основных источника тепла в этой зоне:

Внешний источник тепла - нагреватель цилиндра, обернутый вокруг ствола.

Нагрев сдвига - тепло, генерируемое механической энергией сжатия смолы и сдвига.

Быстрое сжатие приводит к более высокой тепловой обработке сдвига, в то время как постепенное сжатие больше зависит от внешнего нагрева.

Во время плавления могут быть высвобождены влага и газы, которые изгнаны через вентиляционное отверстие. Если производство газа высока, вакуумный насос может быть использован для повышения эффективности дегустации.

На практике тепло сдвига от вращения винта является доминирующим источником тепла внутри экструдера, а не внешнего нагрева. Некоторые срезы нагревателя цилиндров могут иметь минимальные функции нагрева во время работы.

3) Зона измерения

Глубина канавки в этом разделе остается такой же, как в зоне сжатия. Это окончательная зона перед экструзией через кубик. На этом этапе смола полностью расплавлена ​​и продвигается вперед с стабильной контролируемой скоростью.

Зона измерения обеспечивает равномерное смешивание и предотвращает удержание материала, прежде чем достичь матрицы.

Однократный экструдер состоит из зоны кормления, зоны сжатия и зоны измерения. Если требуется дополнительное смешивание, может быть включена специальная структура смешивания, называемую Darmage.

4) Дармаж (секция смешивания)

Darmage-это специализированный дизайн канавки в однокно-скромном экструдере, который усиливает смешивание смолы. Тем не менее, включение секции Darmage обычно немного снижает производительность.

5) винтовые элементы

В двухзовых экструдерах съемные винтовые элементы (сегменты) прикреплены для оптимизации производительности и смешивания экструзии. Эти элементы могут быть скорректированы на основе потребностей обработки.

Различные элементы служат разным целям. Например, чтобы продлить время удержания смолы в стволе, можно использовать винтные элементы против.

6) Коэффициент сжатия

Коэффициент сжатия относится к соотношению объема пространства между зоной кормления и зоной измерения на винт.

Для стандартных экструдеров типичный коэффициент сжатия составляет от 2: 1 до 3: 1. Однако для материалов с низкой объемной плотностью, таких как отходы пленки, объем зоны подачи может быть увеличен, установив коэффициент сжатия до 4: 1 до 5: 1.

Коэффициент сжатия определяет разность глубины канавки между зонами подачи и сжатия:

Более низкий коэффициент сжатия - дает более низкое давление смолы и выход экструзии.

Более высокий коэффициент сжатия - увеличивает нагрев и давление сдвига, но может вызвать перегрев и деградацию смолы.

Оптимальный коэффициент сжатия определяется с помощью балансировки диаметра винта и отношения длины к диаметру (L/D).

7) ствол (цилиндр)

Ствол представляет собой цилиндрический стальной корпус, в котором находится винт. Внешние обогреватели обернуты вокруг него, чтобы перенести тепло в смолу и облегчить плавление.

Nanjing Haisi является профессиональным производителем экструдерного винта, мы поставляем двадневный экструдер винта, одно винтовой экструдер, пластиковый экструдер, двухэтапный экструдер, лабораторный экструдер, смешивание и кормление, охлаждающий и шарик, дроблящая машина и так далее.