Ниже приведены важные принципы, которые следует учитывать при экструзии.Они должны помочь экономить деньги, производить более качественную продукцию и более эффективно использовать оборудование.
7. Затраты на электроэнергию относительно неважны.
Несмотря на популярное восхищение и реальные проблемы на уровне завода, связанные с ростом затрат на электроэнергию, мощность, необходимая для работы экструдера, по-прежнему составляет очень небольшую долю от общих производственных затрат.Так будет всегда, потому что стоимость материала намного выше, экструдер является эффективной системой, и если приложить избыточную энергию, пластик вскоре станет слишком горячим для правильной обработки.
8. Важное значение имеет давление на кончике винта.
Это давление отражает сопротивление всего, что находится после шнека: сеток и загрязнений, пластины прерывателя, переходника, передаточных трубок, статических смесителей (если они используются) и самой матрицы.Это зависит не только от геометрии этих компонентов, но и от температуры в системе, которая, в свою очередь, влияет на вязкость смолы и производительность.Это не зависит от конструкции шнека, за исключением того, что оно влияет на температуру, вязкость и производительность.
Измерение давления важно по соображениям безопасности: если оно станет слишком высоким, головка и матрица могут оторваться и нанести вред людям или машинам, находящимся поблизости.
Давление хорошо подходит для смешивания, особенно в последней (дозирующей) зоне одношнековых систем.Однако более высокое давление также означает, что через двигатель проходит больше энергии — следовательно, более высокая температура расплава — что может определять предел давления.В двухшнековых смесителях взаимодействие двух шнеков обеспечивает более эффективное перемешивание, поэтому для этой цели не требуется давление.
При изготовлении полых изделий, таких как трубы с паутинной матрицей, в которой используются рычаги для удержания центрального стержня на месте, в матрице должно создаваться высокое давление, чтобы помочь разделенным потокам снова свариться вместе.В противном случае изделие может стать менее прочным по этим линиям сварки и выйти из строя.
9. Выход = смещение последнего витка, +/- давление расхода и утечки.
Смещение последнего витка называется потоком сопротивления и зависит только от геометрии шнека, скорости шнека и плотности расплава.Он модифицируется потоком давления, который на самом деле состоит из эффекта сопротивления (обозначаемого давлением напора) для снижения производительности и эффекта любого перекуса в корме для увеличения производительности.Утечка по скребкам также может быть в любом направлении.
Также полезно рассчитать производительность на оборот в минуту, поскольку это показывает любое ухудшение производительности шнека с течением времени. Другой связанный расчет - это мощность на л.с. или кВт используемой мощности.Это эффективность, которая позволяет оценить производственную мощность данного двигателя и привода.
10. Скорость сдвига играет ключевую роль в вязкости.
Все распространенные пластики разжижаются при сдвиге, а это означает, что вязкость снижается по мере того, как пластик движется все быстрее и быстрее.Некоторые пластмассы демонстрируют этот эффект резко.Некоторые ЖЭ, например, текут в 10 и более раз быстрее при удвоении толчка.LLDPE, напротив, не так сильно разжижается, и то же удвоение толкающей силы увеличивает его текучесть всего в три-четыре раза.Снижение эффекта разжижения при сдвиге означает более высокую вязкость в условиях экструзии, что, в свою очередь, означает, что требуется большая мощность двигателя.Это объясняет, почему LLDPE нагревается сильнее, чем LDPE.
Поток выражается через скорость сдвига, которая составляет около 100 с-1 в винтовых каналах, от 100 до 1000 с-1 в большинстве кромок матрицы и значительно превышает 1000 с-1 в зазорах между полетом и стенкой и в некоторых случаях. крошечные зазоры в кристалле.Индекс расплава является общепринятой мерой вязкости, но он имеет инвертированный характер (т. е. текучесть/выталкивание вместо выталкивания/расхода).К сожалению, он измеряется при скорости сдвига 10 с-1 или меньше и не может быть истинным показателем в экструдере, где расплав течет гораздо быстрее.
11. Мотор против ствола, ствол против мотора.
Я начал с 10 ключевых принципов экструзии, но этот был настолько важен, что мне пришлось включить и его.Одиннадцатый закон объясняет, почему управление стволом не всегда так эффективно, как хотелось бы или ожидалось, особенно в зоне измерения.Если ствол нагрет, слой материала на стенке ствола становится менее вязким, и двигателю требуется меньше энергии для вращения этого более смазанного ствола.Ток двигателя (амперы) снижается.И наоборот, если ствол охлаждается, расплав на стенках ствола становится более вязким, двигатель должен работать сильнее, ток возрастает, и часть тепла, отводимого через ствол, снова возвращается двигателем.Обычно контроллеры ствола оказывают желаемое влияние на плавление, но не в такой степени, как величина изменения зоны.Лучше всего измерить температуру плавления, чтобы действительно понять, что происходит.
Время публикации: 27 мая 2017 г.