Fizyczne zasady materiałów z tworzyw sztucznych

Jun 26, 2021 Zostaw wiadomość

1. Zasady mechaniczne

Podstawowy mechanizm wytłaczania jest prosty – śruba obraca się w lufie i wypycha plastik do przodu. Śruba jest nachyloną powierzchnią lub skarpą, nawiniętą na warstwę środkową. Celem jest zwiększenie nacisku, aby pokonać większy opór. W przypadku wytłaczarki istnieją trzy rodzaje oporów do pokonania: tarcie cząstek stałych (podawanie) o ścianę bębna oraz wzajemne tarcie między nimi podczas pierwszych kilku obrotów ślimaka (strefa podawania); stopić przyczepność na ścianie cylindra; opór przepływu wewnątrz stopionego materiału, gdy jest on popychany do przodu.

Większość pojedynczych śrub to gwinty prawoskrętne, podobnie jak śruby i śruby stosowane w obróbce drewna i maszynach. Patrząc od tyłu, obracają się w przeciwnych kierunkach, ponieważ starają się odkręcić cylinder z powrotem. W niektórych wytłaczarkach dwuślimakowych dwie śruby obracają się w przeciwnych kierunkach w dwóch beczkach i krzyżują się, więc jedna musi być prawostronna, a druga lewostronna. W innych śrubach bliźniaczych wgryzających się, dwie śruby obracają się w tym samym kierunku i dlatego muszą mieć tę samą orientację. Jednak w obu przypadkach istnieją łożyska oporowe, które pochłaniają siłę wsteczną, a zasada Newtona' nadal obowiązuje.

2. Zasada termiczna

Wytłaczane tworzywa sztuczne to tworzywa termoplastyczne – topią się po podgrzaniu i ponownie krzepną po schłodzeniu. Skąd pochodzi ciepło topniejącego plastiku? Podgrzewanie wsadu i podgrzewacze beczki/formy mogą działać i są ważne podczas rozruchu, ale energia wejściowa silnika — ciepło tarcia wytwarzane w beczce, gdy silnik pokonuje opór lepkiego stopionego materiału w celu obracania ślimaka — jest najważniejszym źródłem ciepła dla tworzywa sztuczne, z wyjątkiem małych systemów, ślimaków wolnoobrotowych, tworzyw sztucznych o wysokiej temperaturze topnienia i zastosowań do powlekania przez wytłaczanie.

W przypadku wszystkich innych operacji ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że podgrzewacz beczki nie jest głównym źródłem ciepła podczas operacji, a wpływ na wytłaczanie może być mniejszy niż oczekiwaliśmy (patrz Zasada 11). Temperatura tylnego cylindra może nadal mieć znaczenie, ponieważ wpływa na prędkość uzębienia lub ciał stałych w paszy. Temperatury matrycy i formy powinny ogólnie być pożądaną temperaturą topnienia lub zbliżoną do tej temperatury, chyba że są one używane do określonego celu, takiego jak glazurowanie, dystrybucja płynu lub kontrola ciśnienia.

3. Zasada zwalniania

W większości wytłaczarek prędkość ślimaka zmienia się poprzez regulację prędkości silnika. Silnik zwykle obraca się z pełną prędkością około 1750 obr./min, ale jest to zbyt szybkie dla ślimaka ekstrudera. Jeśli obraca się z tak dużą prędkością, generuje zbyt dużo ciepła tarcia, a czas przebywania tworzywa sztucznego jest zbyt krótki, aby przygotować jednorodny, dobrze wymieszany stop. Typowy współczynnik redukcji wynosi od 10:1 do 20:1. Pierwszy stopień może wykorzystywać koła zębate lub bloki koła pasowego, ale drugi stopień wykorzystuje koła zębate, a śruba jest umieszczona pośrodku ostatniego dużego koła zębatego.

Czasami tempo zwalniania jest niewłaściwie dopasowane do zadania – będzie zbyt dużo energii do wykorzystania – i możliwe jest dodanie bloku koła pasowego między silnikiem a pierwszą fazą zwalniania, która zmienia maksymalną prędkość. To albo zwiększa prędkość ślimaka poza poprzedni limit, albo zmniejsza prędkość maksymalną, aby umożliwić systemowi działanie z większym procentem prędkości maksymalnej. Zwiększy to dostępną energię, zmniejszy natężenie prądu i uniknie problemów z silnikiem. W obu przypadkach, w zależności od materiału i jego potrzeb w zakresie chłodzenia, wydajność może wzrosnąć.


Wyślij zapytanie

whatsapp

Telefon

Adres e-mail

Zapytanie