Extrúziós csavar és hordó kialakítás: a termékek minőségének és konzisztenciájának javítása

Az extrudálás egy népszerű gyártási eljárás a termékek széles skálájának, például műanyag fóliák, csövek és profilok előállítására. Az eljárás magában foglalja a nyersanyagok olvasztását és formázását egy fűtött hordón és egy forgó csavaron keresztül. A csavar feladata az anyag megolvasztása és a szerszámba való továbbítása, amely a végtermékké formálja.

Az extrudáló csavarok és hengerek tervezési és gyártási folyamata kritikus tényező a kiváló minőségű és konzisztens termékek biztosításában. Itt megvitatjuk, hogy az extrudáló csavarok és hengerek geometriája és anyagtulajdonságai hogyan befolyásolhatják a végterméket.

Csavargeometria

A csavar geometriája döntő szerepet játszik az extrudálási folyamat teljesítményének meghatározásában. A csavar kialakítását az adott anyaghoz és a kívánt végtermékhez kell igazítani. Különféle típusú csavarok léteznek, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai.

A legelterjedtebb csavarkonstrukció az egyjáratú, háromzónás csavar, amely magában foglalja az előtolási zónát, a kompressziós zónát és az adagolózónát. A betáplálási zóna felelős a nyersanyag extruderbe való továbbításáért, míg a kompressziós zóna összenyomja és megolvasztja az anyagot. Az adagolózóna felelős a nyomás létrehozásáért és az anyag homogenizálásáért.

Egy másik csavarkonstrukció a sorompócsavar, amely tartalmaz egy sorompót, amely elválasztja az adagoló- és adagolószakaszt. Ez a kialakítás előnyös lehet olyan anyagok esetében, amelyek nagyobb keverést vagy nyomást igényelnek, ami jobb minőségű termékeket eredményez.

Az iráni Amirkabir Műszaki Egyetem Polimermérnöki Tanszékének tanulmánya megállapította, hogy a csavar kialakításának megváltoztatása egyjáratú csavarról duplajáratú csavarra 16,8%-os javulást eredményezett a végtermék minőségében, jobb homogenitás mellett. csökkent porozitás.

Anyagtulajdonságok

A csavar és a henger anyagtulajdonságai kritikus tényezők a végtermék minőségének meghatározásában. Az anyagnak nagy kopásállósággal, magas hőmérsékleti stabilitással és alacsony súrlódási együtthatóval kell rendelkeznie. A kopásállóság javítására és a súrlódás csökkentésére általában olyan anyagokat használnak, mint a nitrid acél vagy a bimetál bevonatok.

A Mumbai-i Indiai Technológiai Intézet kutatóinak tanulmánya szerint a csavar felületén lévő bimetál bevonat 60%-kal javította a kopásállóságot és 25%-kal csökkentette a súrlódási együtthatót, ami jobb termékminőséget és alacsonyabb energiafogyasztást eredményezett.

Hordó geometriája

A hordó geometriája szintén lényeges tényező a végtermék minőségének és állagának meghatározásában. A hordó kialakítását optimalizálni kell az egyenletes hőmérséklet-eloszlás és az anyag hatékony olvasztása érdekében. A legelterjedtebb hordó kialakítás a sima csövű, belső fűtő- és hűtőelemekkel. A hűtőelemek nélkülözhetetlenek az anyag túlmelegedésének és lebomlásának megakadályozásához, ami rossz minőségű termékeket eredményezhet.

Az olaszországi Federico II. Nápolyi Egyetem kutatóinak tanulmánya megállapította, hogy egy spirális csatornás hornyos hordó használata 28%-kal csökkenti a nyomásesést és 17%-kal javítja a végtermék mechanikai tulajdonságait.