Вибір екструзійного шнека є критичним кроком у процесі екструзійного формування, оскільки продуктивність шнека безпосередньо визначає якість продукту, продуктивність і стабільність виробництва.
1. Характеристики оброблюваного матеріалу
Це найбільш критичний фактор. Різні пластмаси (такі як гранули або порошки) демонструють відмінні фізичні та хімічні властивості.
Форма: гранули чи порошок? Порошок потребує більшої потужності для стиснення та транспортування.
Чутливість до тепла: наприклад, ПВХ (полівінілхлорид) дуже чутливий до тепла та зсуву, схильний до розкладання, і вимагає гвинта з низьким зсувом і низьким коефіцієнтом стиснення. Він також вимагає високої якості поверхні, щоб запобігти накопиченню матеріалу в глухих кутах. Такі матеріали, як PE (поліетилен) і PP (поліпропілен), є відносно стабільними.
Кристалічність: не{0}}кристалічні матеріали (наприклад, ABS, ПК, ПВХ): ширший діапазон плавлення потребує більшої довжини секцій стиснення.
Кристалічні матеріали (наприклад, PE, PP, PA): Вузький діапазон температур плавлення з високим поглинанням тепла під час плавлення, що вимагає сильного зсувного тепла та довшої секції гомогенізації.
В’язкість: високо{0}}в’язкі матеріали (наприклад, PC, PMMA) потребують глибших гвинтових канавок, щоб зменшити перегрів при зсуві; Матеріали з низькою в’язкістю (наприклад, ПА) вимагають більш дрібних гвинтових канавок для забезпечення ефективності транспортування.
Наповнені/зміцнені матеріали: якщо матеріали містять скловолокно, карбонат кальцію тощо, гвинт має використовувати більш-зносостійкі матеріали (наприклад, подвійний-метал, поверхневе-покриття карбіду вольфраму) і включати спеціальні конструкції для зменшення стирання скловолокна на гвинті та стволі.
В’язкість: високо{0}}в’язкі матеріали (наприклад, PC, PMMA) вимагають більшої глибини гвинтової канавки для мінімізації перегріву при зсуві; Матеріали з низькою{3}} в’язкістю (наприклад, ПА) потребують менших гвинтових канавок для забезпечення ефективного транспортування.
Наповнювачі/підсилення:
Якщо матеріали містять скловолокно, карбонат кальцію тощо, гвинт має бути виготовлений із -зносостійкіших матеріалів (наприклад, подвійний-метал, покриття поверхні з карбіду вольфраму) і мати спеціальну конструкцію для мінімізації стирання скловолокна на гвинті та стволі.
2. Геометричні параметри гвинта
Співвідношення довжини-до-діаметра (L/D):
Коротке співвідношення L/D (20-25:1): підходить для матеріалів з низькими вимогами до пластифікації та чутливістю до тепла (наприклад, RPVC), що має короткий час перебування.
Співвідношення середньої-до-великої довжини (25-30:1): найбільш часто використовуваний діапазон, що забезпечує хорошу пластифікацію та рівномірне змішування.
Співвідношення довгої/над{0}}довгої довжини (33:1 і вище): використовується для застосувань, які потребують високої продуктивності, високої ефективності змішування або спеціальних процесів (наприклад, вентиляційна екструзія). Вищий коефіцієнт довжини забезпечує більш ретельну пластифікацію, але також підвищує вимоги до крутного моменту гвинта та ускладнює виробництво.
Ступінь стиснення:
Низький коефіцієнт стиснення (1,4–1,8): підходить для високонаповнених або чутливих до тепла -матеріалів, таких як ПВХ і магнітні порошки.
Середній ступінь стиснення (2,0–2,5): підходить для більшості пластиків-загального призначення, таких як PE, PP та ABS.
Високий коефіцієнт стиснення (2.5 - 3.0+): підходить для конструкційних пластмас, які потребують високого зсуву для сприяння пластифікації (наприклад, ПК, ПА), але контролювати температуру потрібно ретельно.
Глибина гвинтової канавки: впливає на швидкість зсуву та пропускну здатність. Неглибокі канавки забезпечують високий зсув (підходить для низької в’язкості), тоді як глибокі канавки забезпечують низький зсув (підходить для високої в’язкості).
3. Конструкція функціональної сегментації гвинта
Шнек зазвичай розділений на три секції: секція подачі (транспортування твердої речовини), секція стиснення (пластифікація та плавлення) і секція дозування (гомогенізація та екструдування).
Секція подачі: має забезпечити достатню пропускну здатність, щоб запобігти перемиканню. Для слизьких матеріалів (наприклад, певних перероблених матеріалів) може знадобитися вкладиш із примусовою подаванням або спеціальна конструкція канавок.
Секція стиснення (секція пластифікації): це ядро конструкції. Його довжина повинна відповідати швидкості плавлення матеріалу. Для кристалічних матеріалів ця ділянка повинна бути короткою і крутою; для не-кристалічних матеріалів він має бути тривалим і поступовим.
Секція дозування (секція гомогенізації): відповідає за стабілізацію тиску та температури для забезпечення рівномірного виходу розплаву.
4. Особливі вимоги до заявки
Якщо стандартні три{0}}гвинти не відповідають вимогам, слід розглянути спеціалізовані конструкції:
Високі вимоги до замішування: для диспергування та змішування барвників або добавок до шнека необхідно додати змішувальні елементи (наприклад, шпильки, бар’єрні замішувальні головки, гофровані шнеки, замішувальні головки DIS).
Вимоги до вентиляції: для матеріалів, що містять вологу або мономери, потрібні вентиляційні екструдери. Вони мають вентиляційні секції в середині гвинта з більш глибокими гвинтовими канавками для випуску газів.
Високі -вимоги до місткості: для розділення твердої та рідкої фаз можна вибрати роздільні шнеки (наприклад, шнеки BM), що підвищує ефективність та стабільність розплаву.
5. Допоміжна конфігурація та матеріали
Матеріали та обробка поверхні:
Стандартна азотована сталь (38CrMoAlA): підходить для звичайних пластмас (PE, PP, ABS), пропонуючи високу твердість поверхні за помірну вартість.
Біметал (поверхневий сплав): ідеально підходить для високонаповнених пластмас (скловолокно, карбонат кальцію) або корозійних пластмас (наприклад, ПВХ, -вогнестійкі матеріали), забезпечуючи виняткову стійкість до зношування та корозії.
Система охолодження/опалення:
Чи потребує серцевина гвинта водяним/масляним охолодженням? Це допомагає контролювати температуру шнека, особливо під час обробки кристалічних або термо-чутливих матеріалів.
Потужність приводу:
Конструкція шнека повинна відповідати потужності двигуна екструдера та крутному моменту коробки передач. Неправильна конструкція (наприклад, надмірний ступінь стиснення, занадто глибокі гвинтові канавки) може спричинити перевантаження двигуна або неможливість запуску.
6. Узгодження кінцевого продукту з процесом
Форма продукту: це гранулювання, видування плівки, екструзія труби чи екструзія профілю? Роздування плівки зазвичай потребує-низькотемпературної екструзії, щоб запобігти нестабільності бульбашок; екструзія труб вимагає хорошої пластифікації та стабільного тиску.
Протитиск: гвинт повинен витримувати протитиск, створюваний головкою матриці. Конструкція секції дозування безпосередньо впливає на вихід через її чутливість до протитиску.