Följande är viktiga principer att tänka på när det gäller extrudering.De bör hjälpa till att spara pengar, ge produkter av högre kvalitet och använda utrustning mer effektivt.
7. Energikostnaderna är relativt oviktiga.
Trots den populära fascinationen och de verkliga problemen på anläggningsnivå med stigande kraftkostnader, är kraften som behövs för att driva en extruder fortfarande en mycket liten del av den totala tillverkningskostnaden.Detta kommer alltid att vara så eftersom materialkostnaden är mycket högre, en extruder är ett effektivt system, och om överskottsenergi införs kommer plasten snart att bli för varm för att bearbetas ordentligt.
8. Trycket vid skruvspetsen är viktigt.
Detta tryck återspeglar motståndet för allt nedströms skruven: skärmar och föroreningar, brytplatta, adapter, överföringsrör, statiska blandare (om sådana används) och själva formen.Det beror inte bara på geometrin hos dessa komponenter, utan också på temperaturerna i systemet, vilket i sin tur påverkar hartsets viskositet och genomströmningshastighet.Det beror inte på skruvdesign, förutom eftersom det påverkar temperatur, viskositet och genomströmning.
Att mäta trycket är viktigt av säkerhetsskäl - om det blir för högt kan huvudet och döden blåsa av och skada eller skada människor eller maskiner i närheten.
Tryck är bra för blandning, speciellt i den sista (doserings-) zonen i enkelskruvsystem.Men högre tryck innebär också att mer energi tas genom motorn - alltså högre smälttemperatur - vilket kan diktera tryckgränsen.I tvillingskruvar är sammankopplingen av de två skruvarna en mer effektiv blandare, så tryck behövs inte för detta ändamål.
Vid tillverkning av ihåliga föremål, såsom rör med en spindelform som använder armar för att hålla den centrala kärnan på plats, måste högt tryck genereras i formen för att hjälpa de delade strömmarna att svetsa ihop igen.Annars kan produkten vara svagare längs dessa svetslinjer och kan misslyckas i drift.
9. Effekt = förskjutning av den sista flygningen, +/ – tryckflöde och läckage.
Förskjutningen av den sista flygningen kallas dragflödet och beror endast på skruvgeometri, skruvhastighet och smälttäthet.Det modifieras av tryckflödet, som egentligen består av effekten av motståndet (indikeras av tryckhöjd) för att minska uteffekten, och effekten av eventuellt överbett i matningen för att öka uteffekten.Läckage över flygningarna kan också vara åt båda hållen.
Det är också användbart att beräkna effekt per rpm, eftersom detta visar eventuell försämring av skruvens pumpkapacitet med tiden. En annan relaterad beräkning är effekten per hk eller kW förbrukad effekt.Detta är effektiviteten och möjliggör uppskattning av produktionskapaciteten för en given motor och drivenhet.
10. Skjuvhastigheten spelar en nyckelroll för viskositeten.
Alla vanliga plaster är skjuvförtunning, vilket gör att viskositeten blir lägre när plasten rör sig snabbare och snabbare.Vissa plaster visar denna effekt dramatiskt.Vissa PVC-skivor, till exempel, flyter 10 eller fler gånger så snabbt med bara en fördubbling av trycket.LLDPE, däremot, skjuvs inte lika mycket, och samma fördubbling av tryckkraften ökar dess flöde med endast tre till fyra gånger.Den minskade skjuvförtunningseffekten innebär högre viskositet vid extruderingsförhållanden, vilket i sin tur innebär att mer motorkraft behövs.Detta förklarar varför LLDPE blir varmare än LDPE.
Flödet uttrycks i termer av skjuvhastighet, som är cirka 100 sek -1 i skruvkanalerna, mellan 100 och 1000 sek-1 i de flesta munstycken och mycket mer än 1 000 sek -1 i avstånden från flyg till vägg och vissa små formluckor.Smältindex är ett vanligt mått på viskositet men är inverterat (dvs flöde/tryck istället för tryck/flöde).Tyvärr mäts den vid skjuvhastigheter på 10 sek -1 eller mindre och är kanske inte ett riktigt mått i en extruder där smältan flyter mycket snabbare.
11. Motorn motsätter pipan, pipan motsätter motorn.
Jag började med de 10 nyckelprinciperna för extrudering, men den här var så viktig att jag var tvungen att inkludera den också.Den elfte lagen är anledningen till att fatkontrollen inte alltid är så effektiv som önskat eller förväntat, särskilt i mätzonen.Om pipan värms upp blir materialskiktet vid pipans vägg mindre trögflytande och motorn behöver mindre kraft för att vrida i denna mer smorda pipa.Motorströmmen (ampere) går ner.Omvänt, om tunnan kyls, blir smältan vid pipväggen mer trögflytande, motorn måste arbeta hårdare, ampere går upp och en del av värmen som avlägsnas genom tunnan återförs direkt av motorn.Vanligtvis har fatkontrollerna den effekt på smältan som önskas, men ingenstans så mycket som zonändringsmängden.Det är bäst att mäta smälttemperaturen för att verkligen förstå vad som händer.
Posttid: 27 maj 2017