Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2024-12-09 Происхождение:Работает
В процессе экструзии необходимо удалять газ из расплавленного материала. Если эти газы не могут быть удалены, на поверхности или внутри продукта могут появиться такие дефекты, как поры, пузырьки и темная поверхность, что может серьезно повлиять на физические, механические, химические и электрические свойства продукта. Между загрузочным отверстием и фильерной головкой расположены от одного до двух выпускных отверстий для удаления влаги и других летучих веществ из расплавленного экструдированного материала. Однако при открытии стального цилиндра часто возникают проблемы. Наиболее распространенной проблемой является утечка материала из выпускного отверстия. Небольшое количество материала повлияет на выброс летучих веществ и повлияет на качество продукта; большое количество материала заблокирует выпускное отверстие и даже приведет к отключению.
Обычно существует две причины перелива материала. Во-первых, конструкция шнека нерациональна, что приводит к обратному потоку материала через выпускное отверстие; во-вторых, конструкция выпускного отверстия нерациональна, из-за чего расплавленный материал «зависает» при прохождении через выпускное отверстие. Чтобы найти причину, сначала проверьте, не вытекает ли материал из шнека обратно из выпускного отверстия. В большинстве вытяжных экструдеров можно видеть, как расплав вращается и движется вперед по шнеку. В нормальных условиях степень заполнения материалом резьбовой канавки не превышает 50%. Если оно превысит это значение, это не только повлияет на эффект выхлопа, но также может вызвать перелив материала через выхлопное отверстие; когда он меньше 50%, винт может работать нормально. Перелив материала может быть вызван неразумной конструкцией выпускного отверстия или отводящего элемента.
Факторы, влияющие на утечку и решения
1. Коэффициенты винта
Вентиляционные шнеки обычно проектируются в несколько этапов. Преимущество такой конструкции в том, что вентиляционное отверстие находится под нормальным давлением и материал не вытекает. Для экструдера с одним вентиляционным отверстием требуется двухступенчатый шнек, а для экструдера с двумя вентиляционными отверстиями требуется трехступенчатый шнек. Каждая ступень имеет секцию нормального давления, секцию сжатия и секцию дозирования. Первая ступень — это секция подачи при нормальном давлении, а вторая ступень — секция выхлопа при нормальном давлении, где расположено вентиляционное отверстие. Существуют две основные проблемы с конструкцией вентиляционного шнека экструдера: во-первых, при достижении выпускной секции материал должен полностью расплавиться для удаления летучих веществ; во-вторых, количество подачи шнека второй ступени должно быть больше, чем у шнека первой ступени, чтобы канавка винта в начале второй ступени не была заполнена, чтобы вентиляционное отверстие можно было поддерживать при нормальном давлении. Когда скорость подачи шнека первой ступени больше, чем скорость подачи шнека второй ступени, расплав в экструдере будет течь обратно. Чтобы решить эту проблему, нужно уменьшить подачу первой ступени или увеличить подачу второй ступени.
2. Условия процесса
Самый простой и быстрый способ решить проблему перелива материала – изменить условия технологического процесса. Например, понизьте температуру, увеличьте трение и напряжение сдвига вдоль стального цилиндра или шнека, а также увеличьте трение или вязкость вдоль поверхности стального цилиндра, чтобы увеличить подачу материала.
Скорость подачи первой ступени можно снизить следующими способами:
(1) Повысьте температуру второй и третьей зон стального барабана.
(2) Охладите винт первой ступени.
(3) Кормление методом голодания.
(4) Отрегулируйте температуру загрузочного бункера (необходимы повторные эксперименты).
Скорость подачи второй ступени может быть увеличена следующими способами:
(1) Понизьте температуру стального барабана второй ступени.
(2) Повысьте температуру шнека второй ступени.
(3) Повысьте температуру штампа.
(4) Увеличьте зазор матрицы или уменьшите сопротивление матрицы.
(5) Уменьшите количество фильтров.
(6) Используйте фильтры с большими зазорами.
Если изменение условий обработки по-прежнему не может решить проблему, необходимо использовать другие методы, такие как изменение конструкции шнека, уменьшение сопротивления матрицы, удлинение шнека и стального цилиндра или установка шестеренного насоса между экструдером и матрицей. Установка шестеренного насоса может решить проблему перелива материала, но стоит дороже, чем новый винт.
3. Вентиляция
Если винт на вентиляционном отверстии заполнен лишь частично и материал все равно выходит из вентиляционного отверстия, то имеются проблемы с конструкцией вентиляционного отверстия. Вентиляционное отверстие должно быть шире, чем поток прокатываемого материала, чтобы гарантировать, что вентиляционное отверстие не будет заблокировано расплавом. В то же время отверстие вентиляционного отверстия не должно быть слишком большим, что может сократить время пребывания расплава и время расширения потока материала. При нормальной работе резьбовая канавка наполовину заполнена, а вентиляционное отверстие находится под нормальным давлением. Фактически, в прокатывающемся расплаве все еще существует давление, составляющее примерно от 0,21 до 0,35 МПа или выше, которого достаточно для расширения расплава в выпускном отверстии. Таким образом, при проектировании воздухоотвода следует учитывать нормальное вязкоупругое расширение материала, иначе часть потока перекатываемого материала будет «зависать» и накапливаться на отводящем элементе. Насколько расширяется поток расплава, определяется временем его прохождения через вентиляционное отверстие. Чем дольше время пребывания, тем больше расширение. Время пребывания контролируется скоростью шнека и размером вентиляционного отверстия. Увеличение скорости шнека может сократить время пребывания. Вот почему низкоскоростная экструзия вызывает более сильное пузырение материала, чем высокоскоростная экструзия. Однако чем больше вентиляционное отверстие, тем дольше время пребывания. Когда расплав накапливается в вентиляционном отверстии, он блокирует вентиляционное отверстие. Решение состоит в том, чтобы изменить вентиляционное отверстие так, чтобы оно соответствовало нормальному расширению расплава в вентиляционном отверстии. Если катящийся поток расширяется на 5–10 мм, глубина вентиляционного отверстия должна составлять не менее 5–10 мм.
4. Переключающий элемент на вентиляционном отверстии.
Возьмите реальный пример. При экструзии листа с помощью одношнекового экструдера диаметром 150 мм, который только что был отполирован и оборудован вентиляционным отверстием, экструдер имел серьезный перелив материала и не мог производить качественную продукцию. Оператор хотел проверить расплав в канавке винта у вентиляционного отверстия, но винт вообще не увидел. Это показало, что существует большая проблема с конструкцией переключающего элемента. Оператору приходилось снимать переключающий элемент, чтобы проверить степень заполнения резьбовой канавки. После проверки было обнаружено, что канавка для винта заполнена только на 40%, что указывает на разумность конструкции винта.
Очаг неисправности находился на переключающем элементе. Хоть это и известный производитель экструдеров, в конструкции его переключающего элемента имеются серьезные дефекты. При проверке переключающего элемента выяснилось, что вентиляционное отверстие снабжено нижним вырезом не только на верхней ступени, позволяющем материалу нормально расширяться, но и на нижней ступени. Совершенно нет необходимости проектировать нижний вырез для винта верхней ступени, и крайне невыгодно устанавливать этот вырез, поскольку он увеличивает время пребывания ванны расплава у вентиляционного отверстия и заставляет ванну расплава еще больше расширяться, увеличивая плавление. накопление давления в вентиляционном отверстии. Другая проблема — плоские и прямоугольные выхлопные отверстия, которые труднее чистить, чем прямые. Если переключающий элемент спроектирован правильно, выпускное отверстие должно быть перпендикулярно радиусу стального цилиндра. По результатам вышеприведенного анализа отремонтировать переключающий элемент можно двумя способами: во-первых, заполнить металлом нижний срез верхней ступеньки; во-вторых, измените прямоугольное отверстие на радиальное, чтобы оператор мог видеть расплавленный материал в шнеке. После вышеуказанного усовершенствования была решена проблема перелива материала и произведена качественная продукция.
Заключение
Протечка материала из вентиляционного шнека напрямую зависит от процесса экструзии, пластических свойств, а также конструкции шнека и вентиляционного отверстия. Поэтому, когда производители используют вентилируемые экструдеры для производства и обработки, они должны иметь детальное представление о технологии обработки, характеристиках смолы и характеристиках оборудования, чтобы гарантировать, что вентилирующий экструдер может работать нормально и стабильно.
NANJING HAISI является профессиональным производителем экструдеров для пластмасс. Мы поставляем двухшнековые экструдеры, одношнековые экструдеры, экструдеры для переработки пластмасс, двухступенчатые экструдеры, лабораторные экструдеры, машины для смешивания и подачи, машины для охлаждения и гранулирования, дробильные машины и так далее.
