Următoarele sunt principii importante de avut în vedere în ceea ce privește extrudarea.Acestea ar trebui să contribuie la economisirea de bani, la obținerea de produse de calitate superioară și la utilizarea echipamentelor mai eficient.
1. Principiul mecanic. Mecanica de bază a extrudarii este simplă – un șurub se rotește într-un butoi și împinge plasticul înainte.Un șurub este într-adevăr un plan înclinat, sau o rampă, înfășurat în jurul unui miez central.Intenția este de a multiplica forța astfel încât să poată fi depășită o rezistență mare.În cazul unui extruder, există trei rezistențe de depășit: frecarea particulelor solide (alimentarea) de peretele cilindrului și una de cealaltă în primele câteva rotații ale șurubului (zona de alimentare);aderența topiturii la peretele butoiului;și rezistența la curgere în interiorul topiturii pe măsură ce este împinsă înainte.
Sir Isaac Newton a explicat că, dacă un lucru nu se mișcă într-o direcție dată, forțele asupra lui sunt echilibrate în acea direcție.Șurubul nu se mișcă într-o direcție axială, deși se poate întoarce rapid în direcția transversală în jurul circumferinței.Deci, forțele axiale asupra șurubului sunt echilibrate și, dacă acesta împinge înainte cu o forță mare asupra topiturii de plastic, trebuie să împingă înapoi pe ceva cu forță egală.În acest caz, împinge pe un lagăr din spatele intrării de alimentare numit lagăr de tracțiune.
Majoritatea șuruburilor simple sunt filetate pe dreapta, precum șuruburile și șuruburile folosite în tâmplărie și mașini.Ei se rotesc în sens invers acelor de ceasornic, dacă sunt priviți din spate, în timp ce încearcă să se înșurubeze pe spate din butoi.La unele extrudere cu două șuruburi, două șuruburi se rotesc în direcții opuse într-un cilindru dublu și se întrepătrund, astfel încât unul trebuie să fie dreptaci și celălalt stânga.În alte șuruburi duble care se întrepătrund, ambele șuruburi se rotesc în aceeași direcție și, prin urmare, trebuie să aibă aceeași orientare.În toate cazurile, totuși, există rulmenți axiali pentru a prelua forța înapoi, iar principiul lui Newton încă se aplică.
2. Principiul termic. Materialele plastice extrudabile sunt termoplastice - se topesc când sunt încălzite și devin solide din nou când sunt răcite.De unde vine căldura pentru a topi plasticul?Preîncălzirea alimentului și încălzitoarele de butoi/moare pot contribui și sunt esențiale la pornire, dar aportul de energie a motorului - căldura de frecare generată în interiorul cilindrului atunci când motorul întoarce șurubul împotriva rezistenței topiturii vâscoase - este de departe cea mai importantă sursă de căldură. pentru toate, cu excepția sistemelor foarte mici, șuruburile cu mișcare lentă, materialele plastice cu temperatură ridicată de topire și aplicațiile de acoperire prin extrudare.
Pentru toate celelalte operațiuni, este important să ne dăm seama că încălzitoarele de butoi nu sunt sursa principală de căldură în timpul funcționării și, prin urmare, au mai puțin efect asupra extrudarii decât ne-am putea aștepta.Temperatura cilindrului din spate poate rămâne importantă deoarece afectează mușcătura sau rata de transportare a solidelor în furaj.Temperaturile capului și matriței ar trebui să fie în mod normal la sau aproape de temperatura dorită de topire, cu excepția cazului în care sunt utilizate pentru un scop specific, cum ar fi luciul, distribuția debitului sau controlul presiunii.
3. Principiul reducerii vitezei. În majoritatea extruderelor, viteza șurubului este modificată prin modificarea vitezei motorului.Motoarele se rotesc de obicei la aproximativ 1750 rpm la viteză maximă, dar acest lucru este mult prea rapid pentru un șurub extruder.Dacă ar fi întors atât de repede, ar genera prea multă căldură de frecare, iar timpul de rezidență al plasticului ar fi prea scurt pentru a pregăti o topitură uniformă și bine amestecată.Un raport tipic de reducere este între 10:1 și 20:1.Prima treaptă poate folosi fie roți dințate, fie un set de scripete, dar a doua treaptă folosește întotdeauna roți dințate, iar șurubul este fixat în centrul ultimei trepte mari.
În câteva mașini cu mișcare lentă (cum ar fi gemeni pentru UPVC), pot exista trei etape de reducere, iar viteza maximă poate fi de până la 30 rpm sau mai puțin (cu rapoarte de până la 60:1).Pe de altă extremă, unele gemene foarte lungi utilizate pentru amestecare pot rula la 600 rpm sau mai mult, astfel încât este nevoie de un raport de reducere foarte scăzut, precum și de multă răcire intensă.
Uneori, raportul de reducere este nepotrivit cu locul de muncă - există putere nefolosită - și este posibil să adăugați un set de scripete între motor și prima treaptă de reducere pentru a schimba viteza maximă.Acest lucru fie crește viteza șurubului dincolo de limitele anterioare, fie reduce viteza maximă pentru a permite sistemului să funcționeze la un procent mai mare din acea viteză maximă.Aceasta crește puterea disponibilă, reduce amperajul și evită problemele cu motorul.În ambele cazuri, puterea poate fi crescută, în funcție de material și de nevoile sale de răcire.
Ora postării: mai-04-2017