Властивості матеріалу Фактори
1.Теплопровідність матеріалу: це найважливіший фактор впливу. Візьмемо як приклад звичайні гумові або пластикові порошки, їх теплопровідність зазвичай дуже низька, що призводить до поганої теплопередачі. Тепло намагається швидко перейти від стінки стовбура до внутрішньої частини матеріалу, легко спричиняючи значну різницю температур між зовнішньою та внутрішньою поверхнею матеріалу.
2. Морфологія та однорідність матеріалу: форма, розмір частинок і однорідність змішування матеріалу впливають на його термічний опір при контакті з поверхнею стовбура та гвинта, тим самим впливаючи на ефективність теплообміну.
Структура обладнання та фактори стану
1. Знос між гвинтом і стовбуром: після тривалого використання в уживаному обладнанні між гвинтом і стовбуром може статися знос, що призведе до збільшення зазору. Це не тільки спричиняє витік і знижує продуктивність, але й утворює шар матеріалу з ізоляційними властивостями між гвинтом і внутрішньою стінкою стовбура (особливо з матеріалами з низькою теплопровідністю). Це сильно погіршує передачу тепла від стовбура до матеріалу.
2. Ефективність системи теплообміну: Конструкція власної системи нагріву/охолодження екструдера має вирішальне значення. Наприклад, дослідження показують, що використання високо-компонентів теплопередачі, таких як пульсуючі теплові трубки змінного-діаметра, у системі теплообміну екструдера може скоротити час запуску охолодження на одну-третину порівняно з традиційними тепловими трубками, досягаючи більш рівномірного розподілу температури. Старіння або несправність нагрівальних змійовиків, труб охолодження, датчиків контролю температури та інших компонентів вживаного обладнання безпосередньо впливатимуть на ефективність теплопередачі.
3. Конфігурація та конструкція шнека: Глибина канавки шнека, крок і наявність спеціальних змішувальних елементів визначають шлях потоку матеріалу та час перебування в стовбурі. Добре-сконструйований гвинт безперервно оновлює поверхню матеріалу, що контактує зі стінкою стовбура, завдяки примусовій конвекції та зсуву, тим самим покращуючи теплопередачу. Якщо гвинтова конфігурація використаного обладнання несумісна з поточним виробничим матеріалом, ефективність теплопередачі буде значно знижена.
4. Конструкція стовбура: Конструкція стовбура екструдера (наприклад, наявність прорізів і розподіл зон нагріву та охолодження) також впливає на шляхи та ефективність теплопередачі.
Фактори функціонування процесу
1. Швидкість шнека: Швидкість обертання безпосередньо впливає на тепло зсуву матеріалу та час перебування. Збільшення швидкості посилює нагрівання,-спричинене зсувом, але водночас зменшує час перебування матеріалу всередині стовбура, що вимагає оптимального балансу між цими факторами.
2. Налаштування та контроль температури: Криві налаштування температури для кожної секції стовбура разом із стабільністю температури та швидкістю реакції безпосередньо впливають на рушійну силу та рівномірність теплопередачі.
3. Протитиск і швидкість подачі: Відповідний протитиск збільшує щільність матеріалу та час перебування, підвищуючи теплопередачу. Стабільна швидкість подачі є важливою для підтримки теплової рівноваги в усій системі.