Prinsip Mekanikal
Mekanisme asas penyemperitan adalah mudah - skru berputar dalam laras dan menolak plastik ke hadapan. Skru sebenarnya adalah serong atau cerun yang dibalut di atas lapisan tengah. Tujuannya adalah untuk meningkatkan tekanan untuk mengatasi rintangan besar. Dalam kes extruder, terdapat tiga jenis rintangan yang perlu diatasi: geseran zarah pepejal (makanan) terhadap dinding silinder dan geseran bersama antara gegelung sebelum putaran skru (zon makan ); Lekatan di dinding laras; Rintangan aliran dalaman cair kerana ia ditolak ke hadapan.
Jika objek tidak bergerak ke arah tertentu, daya pada objek seimbang ke arah ini. Skru tidak bergerak ke arah paksi, walaupun ia boleh berputar secara cepat dengan cepat berhampiran lilitan. Oleh itu, daya paksi pada skru adalah seimbang, dan jika ia menggunakan teras ke hadapan yang besar ke cair plastik, ia juga menggunakan tujahan mundur yang sama ke objek. Di sini, teras yang digunakan adalah galas yang bertindak pada galas teras di belakang pelabuhan suapan.
Kebanyakan skru tunggal adalah benang tangan kanan, seperti skru dan bolt yang digunakan dalam kerja kayu dan jentera. Sekiranya mereka melihat dari belakang, mereka berputar ke arah yang bertentangan kerana mereka cuba melepaskan laras sejauh mungkin. Dalam beberapa extruders berkembar, kedua-dua skru berputar ke arah yang bertentangan dalam dua silinder dan menyeberang satu sama lain, jadi seseorang mesti tangan kanan dan yang lain mesti ditandatangani. Dalam skru kembar occlusal yang lain, kedua -dua skru berputar ke arah yang sama dan mesti mempunyai orientasi yang sama. Walau bagaimanapun, dalam kedua -dua kes, terdapat galas tujahan yang menyerap daya mundur, dan prinsip Newton masih berlaku.
2. Prinsip Thermal
Plastik extrudable adalah termoplastik - mereka mencairkan apabila dipanaskan dan menguatkan lagi apabila penyejukan. Di manakah panas plastik cair? Pemanasan pemanasan dan pemanas tong/mati boleh berfungsi dan penting pada permulaan, bagaimanapun, tenaga input motor - geseran motor terhadap cair likat - haba geseran yang dihasilkan dalam laras ketika menghidupkan skru - adalah semua yang paling banyak Sumber haba penting untuk plastik, kecuali sistem kecil, skru kelajuan rendah, plastik suhu cair tinggi dan aplikasi salutan penyemperitan.
Bagi semua operasi lain, adalah penting untuk menyedari bahawa pemanas tong bukan sumber utama haba yang beroperasi, dan oleh itu kesan penyemperitan adalah kurang daripada yang kita harapkan (lihat Prinsip 11). Suhu pasca silinder mungkin masih penting kerana ia mempengaruhi kadar pengangkutan pepejal di gigi atau dalam makanan. Suhu mati dan acuan pada umumnya harus menjadi suhu cair yang dikehendaki atau dekat dengan suhu ini melainkan jika ia digunakan untuk tujuan tertentu seperti kaca, pengedaran bendalir atau kawalan tekanan.
3. Prinsip penurunan
Dalam kebanyakan extruders, perubahan kelajuan skru dicapai dengan menyesuaikan kelajuan motor. Motor biasanya berputar pada kelajuan penuh kira -kira 1750 rpm, tetapi ini terlalu cepat untuk skru extruder. Sekiranya ia diputar pada kelajuan yang cepat, terlalu banyak haba geseran dijana dan masa kediaman plastik terlalu pendek untuk menyediakan cair yang seragam, dengan baik. Nisbah penurunan tipikal berkisar antara 10: 1 hingga 20: 1. Tahap pertama boleh sama ada gear atau pulley, tetapi peringkat kedua menggunakan gear dan skru diletakkan di tengah -tengah gear besar yang terakhir.
Dalam beberapa mesin lambat (seperti skru berkembar untuk UPVC), mungkin terdapat 3 peringkat penurunan dan kelajuan maksimum mungkin serendah 30 rpm atau lebih rendah (sehingga 60: 1 nisbah). Pada yang lain melampau, beberapa skru kembar yang sangat panjang untuk pengadukan boleh berjalan pada 600 rpm atau lebih cepat, dengan itu memerlukan kadar penurunan yang sangat rendah dan banyak penyejukan yang mendalam.
Kadang -kadang kadar penurunan tidak sesuai dengan tugas - akan ada terlalu banyak tenaga untuk digunakan - dan mungkin untuk menambah blok pulley antara motor dan fasa penurunan pertama yang mengubah kelajuan maksimum. Ini sama ada meningkatkan kelajuan skru di atas had sebelumnya atau mengurangkan kelajuan maksimum untuk membolehkan sistem beroperasi pada peratusan yang lebih besar kelajuan maksimum. Ini akan meningkatkan tenaga yang ada, mengurangkan amperage dan mengelakkan masalah motor. Dalam kedua -dua kes, output boleh meningkat bergantung kepada bahan dan keperluan penyejukannya.
4. Memberi makan sebagai penyejuk
Penyemperitan memindahkan tenaga motor, kadang -kadang pemanas, ke plastik sejuk, menukarnya dari pepejal hingga cair. Suapan input lebih sejuk daripada setong dan suhu permukaan skru di zon suapan. Walau bagaimanapun, permukaan laras di zon suapan hampir selalu melebihi julat plastik. Ia disejukkan dengan bersentuhan dengan zarah makanan, tetapi haba dikekalkan oleh haba yang dipindahkan kembali ke hujung depan panas dan pemanasan terkawal. Walaupun selepas haba akhir semasa dipegang oleh geseran likat dan tiada input haba laras diperlukan, pemanas pos mungkin diperlukan. Pengecualian yang paling penting ialah kartrij makanan slotted, yang hampir semata -mata untuk HDPE.
Permukaan akar skru juga disejukkan oleh makanan dan terlindung dari dinding laras oleh zarah makanan plastik (dan udara di antara zarah). Jika skru tiba -tiba berhenti, makanan juga berhenti, dan ketika haba bergerak kembali dari hujung depan yang lebih panas, permukaan skru menjadi lebih panas di zon suapan. Ini boleh menyebabkan lekatan atau penyambungan zarah pada akar.
5. Di kawasan makan, berpegang pada silinder dan luncurkan ke skru
Untuk memaksimumkan jumlah pepejal yang diangkut di zon suapan laras lancar satu extruder skru tunggal, zarah harus melekat pada laras dan slaid ke skru. Jika zarah melekat pada akar skru, tidak ada yang menariknya; Jumlah laluan dan jumlah pepejal dikurangkan. Satu lagi sebab untuk melekat pada akarnya adalah bahawa plastik boleh memanaskan di sini dan menghasilkan gel dan zarah pencemar yang serupa, atau secara berselang -seli mematuhi dan memecahkan dengan perubahan kelajuan output.
Kebanyakan plastik meluncur secara semulajadi di akar kerana mereka sejuk apabila mereka masuk, dan geseran tidak memanaskan akarnya panas seperti dinding. Sesetengah bahan lebih cenderung untuk mematuhi yang lain: PVC yang sangat plastik, PET amorf, dan beberapa kopolimer berasaskan poliolefin dengan sifat pelekat yang dikehendaki untuk kegunaan akhir.
Untuk laras, adalah perlu bagi plastik untuk mematuhi di sini supaya ia dikikis dan ditolak ke hadapan oleh benang skru. Harus ada pekali geseran yang tinggi di antara granul dan laras, dan pekali geseran pula sangat dipengaruhi oleh suhu laras belakang. Sekiranya zarah tidak melekat, mereka hanya berputar di tempat tanpa bergerak ke hadapan - itulah sebabnya makanan yang lancar tidak baik.
Geseran permukaan bukanlah satu -satunya faktor yang mempengaruhi makanan. Banyak zarah tidak pernah menyentuh laras atau akar skru, jadi mesti ada geseran dan hubungan mekanikal dan kelikatan di dalam zarah.
Silinder grooved adalah kes khas. Palungnya berada di zon suapan dan zon suapan terlindung secara termal dari baki laras dan sangat sejuk. Benang menolak zarah ke dalam alur dan mencipta tekanan yang sangat tinggi ke atas jarak yang agak pendek. Ini meningkatkan toleransi gigitan output yang lebih rendah pada skru yang sama pada output yang sama, supaya haba geseran yang dihasilkan di bahagian depan dikurangkan dan suhu cair lebih rendah. Ini mungkin bermakna pengeluaran lebih cepat dalam filem filem yang tersendiri. Tangki ini sangat sesuai untuk HDPE, yang merupakan plastik biasa yang paling lancar kecuali plastik fluorinasi.
6. Bahan paling mahal
Dalam sesetengah kes, kos bahan boleh menyumbang 80% daripada kos pengeluaran lebih daripada semua faktor lain-kecuali produk yang sangat penting dalam kualiti dan pembungkusan, seperti kateter perubatan. Prinsip ini secara semulajadi membawa kepada dua kesimpulan: pemproses harus menggunakan semula sekerap dan sekerap sebanyak mungkin di tempat bahan mentah, dan tegas mematuhi toleransi sebanyak mungkin untuk mengelakkan penyimpangan dari ketebalan sasaran dan masalah produk.
7. Kos tenaga agak tidak penting
Walaupun daya tarikan dan masalah sebenar kilang berada pada tahap yang sama dengan peningkatan kos tenaga, tenaga yang diperlukan untuk menjalankan extruder masih kecil dari jumlah kos pengeluaran. Ini selalu berlaku kerana kos bahan sangat tinggi dan extruder adalah sistem yang berkesan. Sekiranya terlalu banyak tenaga diperkenalkan, plastik akan menjadi sangat panas sehingga ia tidak dapat diproses dengan betul.
8. Tekanan pada akhir skru sangat penting
Tekanan ini mencerminkan rintangan semua objek hiliran skru: skrin penapis dan plat pencincang yang tercemar, tiub pemindahan penyesuai, pengaduk tetap (jika ada), dan acuan itu sendiri. Ia tidak hanya bergantung pada geometri komponen ini tetapi juga pada suhu dalam sistem, yang seterusnya mempengaruhi kelikatan resin dan throughput. Ia tidak bergantung kepada reka bentuk skru, kecuali apabila ia mempengaruhi suhu, kelikatan dan throughput. Atas sebab keselamatan, pengukuran suhu adalah penting - jika terlalu tinggi, mati dan acuan boleh meletup dan membahayakan orang atau mesin berdekatan.
Tekanan adalah berfaedah untuk pergolakan, terutamanya di zon terakhir sistem skru tunggal (zon pemeteran). Walau bagaimanapun, tekanan tinggi juga bermakna motor perlu mengeluarkan lebih banyak tenaga - dan dengan itu suhu cair lebih tinggi - yang boleh menentukan had tekanan. Dalam skru kembar, penglibatan kedua -dua skru antara satu sama lain adalah pengadil yang lebih cekap, jadi tiada tekanan diperlukan untuk tujuan ini.
Dalam pembuatan bahagian berongga, seperti tiub yang diperbuat daripada acuan labah-labah berpusatkan labah-labah menggunakan kurungan, tekanan tinggi mesti dibuat dalam acuan untuk membantu penggabungan semula aliran berasingan. Jika tidak, produk di sepanjang garis kimpalan mungkin lemah dan masalah mungkin berlaku semasa penggunaan.
9. Output = Pemindahan Benang Terakhir / - Aliran Tekanan dan Kebocoran
Pemindahan benang terakhir dipanggil aliran positif dan hanya bergantung pada geometri skru, kelajuan skru dan ketumpatan cair. Ia dikawal oleh aliran tekanan dan sebenarnya termasuk kesan seret yang mengurangkan output (ditunjukkan oleh tekanan tertinggi) dan sebarang kesan overbit dalam suapan yang meningkatkan output. Kebocoran pada benang mungkin berada di salah satu daripada dua arah.
Ia juga berguna untuk mengira output setiap rpm (putaran) kerana ini mewakili sebarang kejatuhan dalam kapasiti pam skru pada satu masa. Satu lagi pengiraan yang berkaitan ialah output per kuda atau kilowatt yang digunakan. Ini mewakili kecekapan dan mampu menganggarkan kapasiti pengeluaran motor dan pemacu yang diberikan.
10. Kadar ricih memainkan peranan utama dalam kelikatan
Semua plastik biasa mempunyai sifat pengurangan ricih, yang bermaksud bahawa kelikatan menjadi lebih rendah apabila plastik bergerak lebih cepat dan lebih cepat. Kesan beberapa plastik sangat ketara. Sebagai contoh, sesetengah PVC meningkatkan kadar aliran dengan faktor 10 atau lebih apabila teras dua kali ganda. Sebaliknya, daya ricih LLDPE tidak dikurangkan terlalu banyak, dan kadar aliran hanya meningkat sebanyak 3 hingga 4 kali apabila penalaran dua kali ganda. Kesan pengurangan ricih yang dikurangkan bermakna kelikatan yang tinggi di bawah keadaan penyemperitan, yang seterusnya bermakna lebih banyak kuasa motor diperlukan. Ini dapat menjelaskan mengapa LLDPE beroperasi pada suhu yang lebih tinggi daripada LDPE. Kadar aliran dinyatakan dalam kadar ricih, kira-kira 100 s-1 dalam saluran skru, antara 100 dan 100 s-1 dalam kebanyakan profil mati, dan lebih besar daripada 100 s-1 dalam jurang antara benang dan dinding dan beberapa kecil mati jurang. Koefisien mencairkan adalah ukuran kelikatan yang biasa digunakan tetapi dibalikkan (misalnya aliran/tujahan daripada tujahan/aliran). Malangnya, pengukuran bukanlah pengukuran yang benar dalam extruder dengan kadar ricih 10 s-1 atau kurang dan kadar aliran cair yang sangat cepat.
11. Motor bertentangan dengan silinder, dan silinder bertentangan dengan motor.
Kenapa kesan kawalan silinder tidak selalu sama seperti yang diharapkan, terutama di kawasan pengukuran? Sekiranya silinder dipanaskan, silinder
