A seguir estão princípios importantes a serem considerados em relação à extrusão.Eles deveriam ajudar a economizar dinheiro, produzir produtos de maior qualidade e usar equipamentos de forma mais eficiente.
7. Os custos de energia são relativamente pouco importantes.
Apesar do fascínio popular e dos problemas reais a nível da fábrica com o aumento dos custos de energia, a energia necessária para operar uma extrusora ainda representa uma proporção muito pequena do custo total de fabricação.Isso sempre será assim porque o custo do material é muito mais alto, uma extrusora é um sistema eficiente e, se for introduzida energia excessiva, o plástico logo ficará quente demais para ser processado adequadamente.
8. A pressão na ponta do parafuso é importante.
Esta pressão reflete a resistência de tudo a jusante da rosca: telas e contaminação, placa do disjuntor, adaptador, tubos de transferência, misturadores estáticos (se usados) e a própria matriz.Depende não apenas da geometria desses componentes, mas também das temperaturas do sistema, que por sua vez afetam a viscosidade da resina e a taxa de rendimento.Não depende do design do parafuso, exceto quando afeta a temperatura, a viscosidade e o rendimento.
Medir a pressão é importante por razões de segurança – se ficar muito alta, a cabeça e a matriz podem explodir e ferir ou danificar pessoas ou máquinas próximas.
A pressão é boa para misturar, especialmente na última zona (de dosagem) em sistemas de parafuso único.No entanto, uma pressão mais elevada também significa que mais energia é consumida através do motor – portanto, uma temperatura de fusão mais elevada – o que pode ditar o limite de pressão.Nos parafusos duplos, o entrelaçamento dos dois parafusos é um misturador mais eficiente, portanto não é necessária pressão para esse fim.
Ao fazer itens ocos, como tubos com uma matriz de aranha que usa braços para manter o núcleo central no lugar, alta pressão deve ser gerada na matriz para ajudar os fluxos divididos a se soldarem novamente.Caso contrário, o produto poderá ficar mais fraco ao longo destas linhas de solda e poderá falhar em serviço.
9. Saída = deslocamento do último lance, +/ – vazão de pressão e vazamento.
O deslocamento do último lance é chamado de fluxo de arrasto e depende apenas da geometria da rosca, da velocidade da rosca e da densidade do fundido.É modificado pelo fluxo de pressão, que na verdade consiste no efeito da resistência (indicada pela pressão da cabeça) para reduzir a produção, e no efeito de qualquer sobremordida na alimentação para aumentar a produção.O vazamento nos voos também pode ocorrer em qualquer direção.
Também é útil calcular a produção por rpm, pois isso mostra qualquer deterioração da capacidade de bombeamento da rosca com o tempo. Outro cálculo relacionado é a produção por hp ou kW de potência utilizada.Esta é a eficiência e permite estimar a capacidade de produção de um determinado motor e acionamento.
10. A taxa de cisalhamento desempenha um papel fundamental na viscosidade.
Todos os plásticos comuns são diluídos por cisalhamento, o que significa que a viscosidade diminui à medida que o plástico se move cada vez mais rápido.Alguns plásticos mostram esse efeito dramaticamente.Alguns PVCs, por exemplo, fluem 10 ou mais vezes mais rápido com apenas o dobro do impulso.O LLDPE, por outro lado, não afina tanto, e a mesma duplicação da força de impulso aumenta seu fluxo em apenas três a quatro vezes.O efeito reduzido de afinamento por cisalhamento significa maior viscosidade nas condições de extrusão, o que por sua vez significa que é necessária mais potência do motor.Isso explica por que o LLDPE funciona mais quente que o LDPE.
O fluxo é expresso em termos de taxa de cisalhamento, que é de cerca de 100 seg -1 nos canais do parafuso, entre 100 e 1.000 seg-1 na maioria dos lábios da matriz e muito mais que 1.000 seg -1 nas folgas da passagem até a parede e alguns pequenas lacunas na matriz.O índice de fusão é uma medida comum de viscosidade, mas é invertido (isto é, fluxo/empurrão em vez de impulso/fluxo).Infelizmente, é medida a taxas de cisalhamento de 10 seg -1 ou menos e pode não ser uma medida verdadeira numa extrusora onde o fundido flui muito mais rapidamente.
11. O motor se opõe ao cano, o cano se opõe ao motor.
Comecei com os 10 princípios-chave da extrusão, mas este era tão importante que tive que incluí-lo também.A Décima Primeira Lei explica por que o controle do cano nem sempre é tão eficaz quanto o desejado ou esperado, especialmente na zona de medição.Se o cano for aquecido, a camada de material na parede do cano torna-se menos viscosa e o motor precisa de menos energia para girar neste cano mais lubrificado.A corrente do motor (amperes) diminui.Por outro lado, se o cilindro for resfriado, o derretimento na parede do cilindro torna-se mais viscoso, o motor deve trabalhar mais, a corrente aumenta e parte do calor removido através do cilindro é devolvido novamente pelo motor.Normalmente, os controladores de barril têm o efeito desejado sobre a massa fundida, mas em nenhum lugar tanto quanto a quantidade de mudança de zona.É melhor medir a temperatura de fusão para realmente entender o que está acontecendo.
Horário da postagem: 27 de maio de 2017