Composición del extrusor
De entre las extrusoras, por lo general, la más básica y común es la extrusora monohusillo. Se compone principalmente de seis partes: dispositivo de transmisión, dispositivo de alimentación, cilindro, tornillo, cabezal de máquina y matriz. La parte de transmisión suele estar compuesta por un motor eléctrico, una caja reductora y cojinetes. Durante el proceso de extrusión, la velocidad del tornillo debe ser estable y no puede cambiar con los cambios en la carga del tornillo, para mantener una calidad uniforme del producto resultante. Sin embargo, en diferentes situaciones, se requiere que la velocidad del tornillo pueda cambiarse para cumplir con los requisitos de que un equipo pueda extruir diferentes plásticos o diferentes productos. Por lo tanto, esta pieza generalmente utiliza motores conmutadores de CA, motores de CC y otros dispositivos para lograr un cambio de velocidad continuo. Generalmente, la velocidad del tornillo es de 10 a 100 rpm.
La función del sistema de transmisión es accionar el tornillo y proporcionar el torque y velocidad requerido por el tornillo durante el proceso de extrusión. Generalmente está compuesto por un motor, un reductor y un rodamiento. Partiendo de la premisa de que la estructura permanece básicamente sin cambios, el costo de fabricación del reductor es aproximadamente proporcional a su tamaño y peso totales. Debido al gran tamaño y peso del reductor, se consumen más materiales durante el proceso de fabricación y se utilizan rodamientos de mayor tamaño, lo que aumenta el coste de fabricación.
Para una extrusora con el mismo diámetro de tornillo, una extrusora de alta velocidad y alta eficiencia consume más energía que una extrusora convencional. La potencia del motor debe duplicarse en consecuencia, y también debe duplicarse el número de bases reductoras. duplicado. Pero la alta velocidad del tornillo significa que la relación de reducción es baja. Cuando el tamaño del reductor es el mismo, el módulo de engranajes con una relación de reducción baja es más grande que el módulo de engranajes con una relación de reducción grande y la capacidad de carga del reductor también aumenta. Por tanto, el aumento de volumen y peso del reductor no es directamente proporcional al aumento de la potencia del motor. Si el volumen de extrusión se utiliza como denominador y se divide por el peso del reductor, la extrusora eficiente y de alta velocidad obtendrá un número decimal, mientras que la extrusora normal obtendrá un número grande. En términos de producción unitaria, las extrusoras de alta velocidad y alta eficiencia tienen una potencia de motor pequeña y un peso de reductor pequeño, lo que significa que el costo de fabricación de la máquina por unidad de producción de las extrusoras de alta velocidad y alta eficiencia es menor que el de las extrusoras ordinarias. Las materias primas para piensos suelen ser gránulos, pero también pueden presentarse en forma de cintas o polvos. El equipo de alimentación suele utilizar una tolva cónica con un volumen requerido de suministro de al menos una hora. Hay un dispositivo de corte en la parte inferior de la tolva para regular y cortar el flujo de material, y se instalan orificios de observación y dispositivos dosificadores de calibración en ambos lados de la tolva. Algunas tolvas también pueden estar equipadas con un reductor de presión o un calentador para evitar que el material absorba humedad del aire, o algunos barriles pueden tener sus propios agitadores para alimentar o agregar materiales automáticamente.
1. Tolva
La tolva es generalmente simétrica. Hay una ventana al costado de la tolva para observar el nivel del material y la situación de alimentación. Hay una puerta de interruptor en la parte inferior de la tolva para detener y ajustar la cantidad de alimentación. Hay una cubierta encima de la tolva para evitar que entre polvo, humedad e impurezas. Al seleccionar materiales de tolva, es mejor elegir materiales que sean livianos, resistentes a la corrosión y fáciles de procesar. Generalmente se utilizan placas de aluminio y placas de acero inoxidable. El volumen de la tolva depende del tamaño de la extrusora y del método de alimentación. Generalmente, es la cantidad de extrusión del extrusor en 1 a 1,5 horas.
2. Alimentación
Existen dos métodos de alimentación: alimentación manual y alimentación automática. La alimentación automática incluye principalmente alimentación por resorte, alimentación por soplador, alimentación por vacío, alimentación por cinta transportadora, etc. En términos generales, las extrusoras pequeñas utilizan alimentación manual y las extrusoras grandes utilizan alimentación automática.
3. Clasificación de los métodos de alimentación
①Alimentación por gravedad:
Principio: los materiales ingresan al barril por su propio peso, incluida la alimentación manual y la alimentación por resorte. Material, soplador alimentación.
Características: estructura simple y bajo costo. Sin embargo, es fácil provocar una alimentación desigual y afectar la calidad de las piezas. Sólo apto para extrusores pequeños.
② Alimentación forzada:
Principio: se instala un dispositivo en la tolva que puede ejercer presión externa sobre el material, forzando el material hacia el cilindro del extrusor.
Características: supere el fenómeno del "puente" y haga que la alimentación sea uniforme. El tornillo de alimentación impulsa el tornillo extrusor a través de la cadena de transmisión para que su velocidad coincida con la velocidad del tornillo. Cuando el puerto de alimentación está bloqueado, puede activar el dispositivo de protección contra sobrecarga para evitar daños al dispositivo de alimentación. Generalmente es un tambor de metal, hecho de acero aleado o tubos de acero compuestos revestidos con acero aleado. Sus características básicas son resistencia a altas temperaturas y altas presiones, fuerte resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Generalmente, la longitud del cilindro es de 15 a 30 veces su diámetro y el principio es que el material se calienta completamente y se plastifica de manera uniforme. El cañón debe tener suficiente espesor y rigidez. La pared interior debe ser lisa, pero algunos barriles tienen varias ranuras talladas para aumentar la fricción con el plástico. Hay calentadores eléctricos, dispositivos de control automático de temperatura y sistemas de enfriamiento que utilizan resistencia, inductancia y otros métodos de calentamiento fuera del barril.
1. Hay tres formas estructurales de barril:
(1) Barril integral
Método de procesamiento: se procesa todo el material.
Ventajas: es fácil garantizar una alta precisión de fabricación y ensamblaje, puede simplificar el trabajo de ensamblaje, el cilindro se calienta de manera uniforme y tiene muchas aplicaciones.
Desventajas: debido a la gran longitud del cilindro, los requisitos de procesamiento son altos y los requisitos para el equipo de procesamiento también son muy estrictos. Es difícil reparar la superficie interior del cilindro después del desgaste.
(2) Perfil de material combinado
Método de procesamiento: divida el cilindro en varias secciones para su procesamiento y luego conecte las secciones con bridas u otras formas.
Ventajas: procesamiento simple, fácil de cambiar la relación de aspecto. Se utiliza principalmente en situaciones donde es necesario cambiar la relación de aspecto del tornillo.
Desventajas: requisitos de alta precisión de procesamiento. Debido a la gran cantidad de segmentos, es difícil garantizar la coaxialidad de los segmentos. La conexión de brida destruye la uniformidad del calentamiento del cilindro y aumenta la pérdida de calor. y la refrigeración también son difíciles.
(3) Barril bimetálico
Método de procesamiento: generalmente, se incrusta o funde una capa de aleación dentro del acero al carbono. o base de acero fundido Material de acero. No solo puede cumplir con los requisitos de material del cañón, sino también ahorrar materiales de metales preciosos.
① Cañón con funda: el cañón está equipado con una funda de acero de aleación reemplazable. Ahorre metales preciosos, reemplace el casquillo y extienda la vida útil del cañón. Sin embargo, su diseño, fabricación y montaje son más complejos.
② Barril de fundición: se funde centrífugamente una capa de aleación de aproximadamente 2 mm de espesor en la pared interior del barril y luego se fresa para obtener el diámetro interior requerido del barril. La capa de aleación está bien combinada con la matriz del cilindro, combinada uniformemente a lo largo de la longitud axial del cilindro, sin tendencia a pelarse o agrietarse, excelente rendimiento de deslizamiento, alta resistencia al desgaste y larga vida útil.
(4) Barril IKV
1) La ranura longitudinal en la pared interior de la sección de alimentación del barril
Para mejorar la velocidad de transporte de sólidos, de acuerdo Según la teoría del transporte de sólidos, un método es aumentar el coeficiente de fricción en la superficie del barril y el otro método es aumentar el área de la sección de paso de material del puerto de alimentación perpendicular al eje espiral. Hacer una ranura longitudinal en la pared interior de la sección de alimentación del barril y hacer que la pared interior del barril cerca de la boca de la sección de alimentación tenga forma cónica son las realizaciones de estos dos métodos.
2) Enfriamiento forzado del cilindro de la sección de alimentación
Para mejorar el efecto de transporte de sólidos, existe otro método. Es para enfriar la sección de alimentación del cilindro. El propósito es mantener la temperatura del material transportado por debajo del punto de reblandecimiento o de fusión, evitar la aparición de película fundida y mantener las características de fricción sólida del material.
Después de adoptar el método anterior, la eficiencia del transporte aumenta de 0,3 a 0,6 y se reduce la sensibilidad del volumen de extrusión a los cambios en la presión del troquel. El tornillo es el corazón de la extrusora y un componente clave de la misma. El rendimiento del tornillo determina la eficiencia de producción, la calidad de la plastificación, la dispersión del relleno, la temperatura de fusión, el consumo de energía, etc. de una extrusora. Es el componente más importante de la extrusora y puede afectar directamente el rango de aplicación y la eficiencia de producción de la extrusora. Mediante la rotación del tornillo se ejerce una gran presión sobre el plástico. El plástico puede moverse y presurizarse en el cilindro y obtener parte del calor de la fricción. El plástico se mezcla y plastifica durante el movimiento en el cilindro, y se vuelve. viscoso La masa fundida fluye a través del troquel después de la extrusión para obtener la forma deseada y se forma. Al igual que el cañón, el tornillo está hecho de una aleación de alta resistencia, resistente al calor y a la corrosión.
Debido a la gran variedad de plásticos, estos tienen diferentes propiedades. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, para adaptarse a las necesidades de procesamiento de diferentes plásticos, se requieren diferentes tipos de tornillos y estructuras. Maximizar los efectos de transporte, extrusión, mezcla y plastificación de los plásticos. La imagen muestra varios de los tipos de tornillos más comunes.
Los parámetros básicos del tornillo incluyen: diámetro, relación de aspecto, relación de compresión, paso, profundidad de ranura, ángulo de hélice y espacio entre el tornillo y el cilindro.
El diámetro de tornillo D más común es de aproximadamente 45 a 150 mm. A medida que aumenta el diámetro del tornillo, la capacidad de procesamiento de la extrusora también aumenta en consecuencia y la productividad de la extrusora es proporcional al cuadrado del diámetro del tornillo D. La relación entre la longitud efectiva y el diámetro (denominado L/D) de la parte de trabajo del tornillo suele ser de 18 a 25. Un L/D grande puede mejorar la distribución de la temperatura de los materiales, facilitar la mezcla y plastificación de los plásticos y reducir las fugas y el reflujo.
Para mejorar la capacidad de producción de la extrusora, un tornillo con un L/D grande tiene una gran adaptabilidad y puede usarse para la extrusión de varios plásticos; sin embargo, si el L/D es demasiado grande, la sección de plástico se calentará durante un tiempo; durante mucho tiempo y degradarse, al mismo tiempo, debido al aumento del peso del tornillo, la deflexión y el combado del extremo libre pueden causar fácilmente desgaste entre la banda de material y el tornillo, dificultando la fabricación y el procesamiento; consumo de energía de la extrusora. Si el tornillo es demasiado corto, fácilmente puede provocar una mala mezcla y plastificación.
El espacio δ, que es la mitad de la diferencia entre el diámetro del cilindro y el diámetro del tornillo, afectará la capacidad de producción de la extrusora. A medida que δ aumenta, la productividad disminuye. Generalmente es apropiado controlar δ entre 0,1 y 0,6 mm. Si δ es pequeño, el material estará sujeto a un mayor cizallamiento, lo que es beneficioso para la plastificación. Sin embargo, si δ es demasiado pequeño, un cizallamiento fuerte provocará fácilmente una degradación termomecánica del material y, al mismo tiempo, provocará fácilmente que el tornillo se deforme. debe sujetarse o frotarse contra la pared interior del barril y, si δ es demasiado pequeño, casi no habrá fugas ni reflujo de materiales, lo que afectará la mezcla de la masa fundida hasta cierto punto.
El ángulo del tornillo Φ es el ángulo entre la rosca y la sección transversal del tornillo. A medida que Φ aumenta, la capacidad de producción de la extrusora aumenta, pero el efecto de corte sobre el plástico y la presión de extrusión generalmente disminuyen. el ángulo del tornillo está entre 10° y 30°, y a menudo se utilizan cambios a lo largo de la longitud del tornillo, con el paso igual al diámetro del tornillo y el valor de Φ es de aproximadamente 17°41′.
Cuanto mayor sea la relación de compresión Cuanto mayor sea el plástico, mayor será la relación de extrusión a la que está sometido. Cuando la ranura del tornillo es poco profunda, puede producir una mayor velocidad de corte para el plástico, lo que es beneficioso para la transferencia de calor entre la pared del cilindro y el material. La eficiencia de mezcla y plastificación del material es mayor, pero la productividad se reducirá. ; por el contrario, cuando la ranura del tornillo es profunda. Lo contrario es cierto. Por lo tanto, los materiales sensibles al calor (como el cloruro de polivinilo) deben usar tornillos con ranuras profundas, mientras que los plásticos con baja viscosidad en estado fundido y alta estabilidad térmica (como la poliamida) deben usar tornillos con ranuras poco profundas;
1. Segmentación del tornillo
Cuando el material avanza a lo largo del tornillo, experimenta cambios de temperatura, presión, viscosidad, etc. Este cambio es diferente a lo largo de toda la longitud del tornillo. Según el material Las características cambiantes pueden dividir el tornillo en una sección de alimentación (alimentación), una sección de compresión y una sección de homogeneización.
①. Tres estados y plasticidad de los plásticos
Los plásticos se dividen en dos categorías: termoestables y termoplásticos. Una vez moldeados y solidificados, los plásticos termoestables no se pueden calentar ni fundir para moldearlos. Los productos moldeados termoplásticos se pueden recalentar y fundir para formar otros productos.
A medida que cambia la temperatura, los plásticos termoplásticos cambiarán a tres estados: estado vítreo, estado altamente elástico y estado de flujo viscoso. Con cambios repetidos de temperatura, los tres estados cambiarán repetidamente.
a. Diferentes características de los tres estados de fusión del polímero:
Estado vítreo: el plástico aparece como un sólido rígido, la energía cinética térmica es pequeña, la fuerza intermolecular es grande; y la deformación es aportada principalmente por la deformación del ángulo de unión; la deformación se recupera instantáneamente después de que se elimina la fuerza externa, que es una deformación elástica general.
Estado altamente elástico: el plástico aparece como una sustancia similar al caucho; la deformación es causada por la contribución de estiramiento de la orientación del segmento de la conformación de la macromolécula, y el valor de deformación es grande y la deformación puede restaurarse después de la transformación. Se elimina la fuerza externa, pero lleva tiempo. Dependencia, pertenece a una alta deformación elástica.
Estado de flujo viscoso: la plasticidad se manifiesta como una masa fundida de alta viscosidad. El calor intensifica aún más el movimiento de deslizamiento relativo de las moléculas de la cadena. La deformación es irreversible y pertenece a la deformación plástica.
b. Procesamiento de plástico y tres estados del plástico:
Los plásticos se pueden cortar y procesar en estado vítreo. La alta elasticidad se puede estirar durante el procesamiento, como textiles estirados, tubos extruidos, moldeo por soplado y termoformado. En el estado de flujo viscoso, se pueden realizar recubrimiento, moldeo rotacional y moldeo por inyección.
Cuando la temperatura es superior al estado de flujo viscoso, el plástico se descompondrá térmicamente, y cuando la temperatura es inferior al estado vítreo, el plástico se vuelve quebradizo. Cuando la temperatura del plástico es superior al estado de flujo viscoso o inferior al estado vítreo, el plástico termoplástico tiende a deteriorarse y destruirse gravemente, por lo que se deben evitar estas dos áreas de temperatura al procesar o utilizar productos plásticos.
②. Tornillo de tres etapas
Los plásticos tienen tres estados físicos en la extrusora: el proceso de cambio de estado vítreo, estado de alta elasticidad y estado de flujo viscoso. Cada estado tiene diferentes efectos. el plástico Los requisitos estructurales del tornillo son diferentes.
c. Para adaptarse a los requisitos de los diferentes estados, el tornillo extrusor suele dividirse en tres secciones:
Sección de alimentación L1 (también conocida como sección de transporte sólido)
p>
Sección de fusión L2 (llamada sección de compresión)
Sección de homogeneización L3 (llamada sección de dosificación)
Es lo que comúnmente se denomina tornillo de tres etapas. El proceso de extrusión del plástico en estas tres etapas es diferente.
La función de la sección de alimentación es enviar el material suministrado desde la tolva a la sección de compresión, en la sección de compresión el plástico suele permanecer sólido y parcialmente fundido debido al calor.
La longitud de la sección de alimentación varía según el tipo de plástico y puede comenzar desde la tolva no muy lejos, hasta el 75% de la longitud total del vaso de tornillo.
En general, los polímeros cristalinos extruidos tienen la longitud más larga, seguidos de los polímeros amorfos duros y los polímeros amorfos blandos tienen la longitud más corta. Dado que no es necesario comprimir la sección de alimentación, el volumen de la ranura del tornillo se puede mantener constante. El tamaño del ángulo de la hélice tiene un gran impacto en la capacidad de la sección de alimentación, lo que en realidad afecta la eficiencia de producción de la extrusora. Por lo general, el ángulo del tornillo para materiales en polvo es de aproximadamente 30 grados. Cuando la productividad es más alta, el ángulo del tornillo para materiales cuadrados debe ser de aproximadamente 15 grados. Dado que se trata de materiales esféricos, el ángulo del tornillo debe ser de aproximadamente 17 grados.
Los principales parámetros de la sección de alimentación del tornillo:
El ángulo del tornillo ψ es generalmente de 17° a 20°.
La profundidad de la ranura del tornillo H1 se calcula en función de la relación de compresión geométrica ε del tornillo después de determinar la profundidad de la ranura del tornillo en la sección de homogeneización.
La longitud de la sección de carga L1 está determinada por la fórmula empírica:
Para polímeros amorfos, L1=(10%~20%)L
Para polímeros cristalinos material, L1 = (60% ~ 65%) L
La función de la sección de compresión (sección de migración) es compactar el material, transformar el material de sólido a fundido y eliminar el aire del material. ; para adaptar Empuje el gas del material de regreso a la sección de carga. Para adaptarse a las características de empujar el gas en el material de regreso a la sección de alimentación, compactar el material y reducir el volumen fundido del material, el tornillo en esta sección debe tener plasticidad para producir mayores efectos de corte y compresión. Para ello, normalmente se reduce gradualmente el volumen del canal del tornillo y el grado de reducción se determina mediante la relación de compresión del plástico (peso específico del producto/peso específico aparente del plástico). La relación de compresión no sólo está relacionada con la tasa de compresión del plástico, sino también con la forma del plástico. Los materiales en polvo tienen una gravedad específica pequeña y mucho aire arrastrado, por lo que requieren una relación de compresión mayor (hasta 4 a 4). 5), mientras que los materiales granulares sólo necesitan de 2,5 a 3.
La longitud de la sección de compresión está relacionada principalmente con el punto de fusión y otras propiedades del plástico. Los plásticos tienen un amplio rango de temperatura de fusión. Por ejemplo, el cloruro de polivinilo comienza a fundirse por encima de los 150 ℃. La sección de compresión es la más larga y puede alcanzar el 100% de la longitud del tornillo (gradiente) con un rango de temperatura de fusión estrecho (polietileno de baja densidad). 105~120℃, polietileno de alta densidad (125-135℃), etc., la longitud total del tornillo en la sección de compresión es del 45-50% para polímeros con un rango de temperatura de fusión estrecho, como la poliamida, etc. , la sección de compresión incluso tiene un solo paso de tornillo, y la sección de compresión también tiene un solo paso. Para la mayoría de los polímeros con un estrecho rango de temperatura de fusión, como la poliamida, la sección de compresión tiene incluso una sola longitud de paso.
Los principales parámetros del tornillo en la sección de fusión:
Relación de compresión ε: generalmente se refiere a la relación de compresión geométrica, es decir, el volumen de la primera ranura en la alimentación del tornillo. sección y el volumen del último surco en la relación de volumen de la sección de homogeneización.
ε=（Ds-H1）H1/（Ds-H3）≈H1/H3
En la fórmula, H1: la profundidad de la primera ranura del tornillo en la sección de alimentación
H3--Profundidad del último canal en la sección de homogeneización
Sección de fusión: La relación de compresión ε es el volumen del primer canal en la sección de alimentación y el volumen del último canal en la sección de homogeneización. p>
La longitud de la sección de fusión L2 está determinada por la fórmula empírica:
Para polímero amorfo L2=55%~65%L
Para polímero cristalino L2 =(1~4)Ds
La sección de homogeneización (sección de medición) consiste en inyectar el material fundido en el cabezal de la máquina a un volumen constante (cantidad cuantitativa) y una presión constante para formarlo en la abertura del troquel. . El volumen del tanque de tornillo en la sección de homogeneización es el mismo que el de la sección de alimentación. Para evitar que el material se estanque en el extremo muerto de la cabeza del tornillo y provoque su descomposición, la cabeza del tornillo suele diseñarse de forma cónica o semicircular, algunos tornillos en la sección homogénea son una varilla con una superficie completamente lisa, llamada torpedo; cabeza, pero también los hay con ranuras o patrones fresados. El cabezal de torpedo mezcla y suprime materiales, elimina la pulsación del flujo (pulsación) y, a medida que aumenta la presión del material, reduce el espesor de la capa de material y mejora las condiciones de calentamiento, lo que puede mejorar aún más la eficiencia de plastificación del tornillo. Esta sección puede representar del 20 al 25% de la longitud total del tornillo.
Parámetros importantes de la sección de homogeneización del tornillo:
La profundidad de la ranura del tornillo H3 está determinada por la fórmula empírica H3 = (0,02 ~ 0,06) Ds
La longitud L3 se determina mediante la siguiente fórmula Determinar L3 = (20% ~ 25%) L
d.
Según la teoría del transporte de masa fundida, existen cuatro formas de flujo de masa fundida en la sección de homogeneización del tornillo. El flujo de masa fundida en la ranura del tornillo es una combinación de estos cuatro flujos:
Flujo en paralelo: masa fundida de plástico en la máquina. El flujo entre el cilindro y el tornillo se mueve hacia el cabezal de la máquina a lo largo de la dirección de la ranura del tornillo.
Contraflujo - Flujo en dirección opuesta al flujo directo, causado por gradientes de presión causados por resistencia en el cabezal de la máquina, placas perforadas, placas filtrantes, etc.
Flujo cruzado: la masa fundida fluye en una dirección perpendicular a la pared del hilo, lo que afecta la mezcla y el intercambio de calor de la masa fundida durante el proceso de extrusión.
Flujo de fuga: un contraflujo a lo largo del eje del tornillo que se forma en el espacio entre el tornillo y el cilindro debido al gradiente de presión.
2. La estructura de los tornillos ordinarios
Los tornillos tradicionales de tres etapas completamente roscados se pueden dividir en tres formas según los cambios en la elevación de la rosca y la profundidad de la ranura:
(1) Tornillo de profundidad constante
El cambio de la profundidad de la ranura del tornillo de profundidad constante se puede dividir en dos formas:
①Tornillo de cambio gradual de profundidad constante: desde el comienzo del sección de alimentación hasta el final En la sección de masa, la profundidad de la ranura cambia gradualmente. La profundidad de la ranura se vuelve gradualmente menos profunda. En la sección de fusión más larga, la profundidad de la ranura se vuelve gradualmente menor.
Tornillo isométrico significa que el paso del tornillo se vuelve gradualmente más estrecho desde la primera ranura del tornillo en la sección de alimentación hasta el final de la sección de homogeneización, mientras que la profundidad de la ranura del tornillo permanece sin cambios.
Las características del tornillo de paso variable de profundidad constante son que la ranura del tornillo es profunda, el área de la sección transversal del tornillo es grande en la posición del puerto de alimentación y tiene suficiente resistencia, lo que favorece el aumento del velocidad de rotación y mejora de la productividad. Sin embargo, el procesamiento del tornillo es difícil, el reflujo de la masa fundida es grande, la homogeneidad es pobre y rara vez se usa
(3) Tornillo de paso variable y profundidad variable
Profundidad variable El tornillo de paso variable se refiere a un tornillo. La profundidad de la ranura del tornillo y el ángulo ascendente de la rosca cambian gradualmente desde el comienzo de la sección de alimentación hasta el final de la homogeneización, es decir, el ángulo ascendente de la rosca se estrecha gradualmente desde el ancho de la ranura del tornillo y el tornillo La profundidad de la ranura se vuelve gradualmente menos profunda a partir de la profundidad del tornillo. Este tornillo tiene las características de los dos primeros tornillos, pero es más difícil de procesar y se utiliza menos.
3. Material del tornillo
El tornillo es un componente clave de la extrusora. Como material de tornillo, debe tener las características de resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste y alta resistencia a la corrosión. resistencia, etc., y también debe tener la capacidad de cortar. Tiene las características de buen rendimiento, pequeña tensión residual del tratamiento térmico y pequeña deformación térmica.
Para los materiales de tornillo extrusor, existen requisitos específicos como los siguientes:
① Altas propiedades mecánicas. Debe tener suficiente resistencia para adaptarse a condiciones de trabajo de alta temperatura y alta presión y aumentar la vida útil del tornillo.
② Buen rendimiento de procesamiento. Debe tener un buen rendimiento de corte y tratamiento térmico.
③ Buena resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste.
④ Materiales de fácil obtención.
4. Nuevo tornillo
Problemas con el tradicional tornillo de tres etapas de prisma completo:
① Hay tanto un lecho sólido como un charco fundido en el En la sección de fusión, la piscina fundida continúa ensanchándose y el lecho sólido se estrecha gradualmente, reduciendo así el área de contacto del lecho sólido en la pared interior del barril, reduciendo el calor ejercido directamente por la pared interior del barril. barril sobre el lecho sólido, lo que reduce la eficiencia de fusión, lo que resulta en un volumen de extrusión insuficiente Alto
② Grandes fluctuaciones de presión, grandes fluctuaciones de temperatura, grandes fluctuaciones de producción
③ No puede ser. bien adaptado a la mezcla, coloración y otros procesos en algún procesamiento especial de plástico.
Soluciones comunes a tales problemas:
Aumentar la relación de aspecto; aumentar la velocidad del tornillo; aumentar la profundidad de la ranura del tornillo en la sección de homogeneización;
En Para superar las deficiencias del tornillo convencional, se han creado muchos tornillos nuevos, entre ellos:
①Tornillo separado
Se agrega una rosca secundaria a la sección de compresión, que supera El problema de los tornillos convencionales entre el lecho sólido y la masa fundida. Las deficiencias de la ranura del tornillo causadas por el lecho sólido y el depósito de material fundido hacen que el material fundido y el material no fundido se separen lo antes posible, promoviendo así la fusión del material no fundido.
Este tipo de tornillo tiene una alta eficiencia de plastificación y una buena calidad de plastificación. Dado que no hay desintegración del lecho sólido, las fluctuaciones de salida, las fluctuaciones de presión y las fluctuaciones de temperatura son relativamente pequeñas. Tiene las ventajas de un buen rendimiento de escape y un bajo consumo de energía, y se usa ampliamente.
② Tornillo de barrera
Un tornillo que establece una sección de barrera en el tornillo común para evitar el paso de sólidos no fundidos y promover la fusión de los sólidos.
Este tipo de tornillo convierte la energía mecánica en energía térmica mediante el efecto de cizallamiento y el efecto de mezcla de vórtice y realiza el intercambio de calor para fundir y homogeneizar el material. La diferencia de temperatura radial es pequeña y el rendimiento y la calidad son mejores. tornillos convencionales.
Tornillo de 3 pasadores
Cuando el material fluye a través del pasador, el pasador divide el material sólido o el material no completamente fundido en muchos pequeños flujos de material. Estos flujos de material entre las dos filas de. pines.Convergencia en una posición más amplia, después de múltiples convergencias y separaciones, se puede mejorar la calidad plastificante del material.
Los pasadores se fijan en la zona de fusión y están dispuestos en forma de "espiga", forma anular, etc. Las formas de los pasadores incluyen cilíndrica, rombo y cuadrada.
Debido a que los pasadores desvían el material fundido varias veces, se mejora la uniformidad de la mezcla del material y la dispersión de los aditivos. Además, dado que los fragmentos sólidos absorben continuamente calor de la masa fundida durante el proceso de fusión, es posible reducir la temperatura de la masa fundida, por lo que se puede lograr una extrusión a baja temperatura.
④ Tornillo combinado
Consta de un cuerpo de tornillo con una parte de carga y varios elementos de tornillo con diferentes funciones (como elementos transportadores, elementos de mezcla y elementos de corte). Al cambiar el tipo, cantidad y combinación de estos componentes, se pueden obtener tornillos con diversas características para adaptarse a los requisitos de procesamiento de diferentes materiales y diferentes piezas, y encontrar las mejores condiciones de trabajo.
Este tipo de tornillo tiene una gran adaptabilidad y es fácil obtener las mejores condiciones de trabajo. Resuelve hasta cierto punto la contradicción entre versatilidad y especificidad, por lo que se utiliza cada vez más. Sin embargo, el diseño es complejo, el montaje y desmontaje de los componentes es problemático y es difícil de implementar en un tornillo con un diámetro menor. El cabezal de la máquina y el troquel suelen ser un todo y comúnmente se denominan cabezal de la máquina; sin embargo, también hay casos en los que el cabezal de la máquina y el troquel están separados; La función del cabezal de la máquina es convertir la masa fundida de plástico en un movimiento lineal paralelo durante el movimiento de rotación, de modo que el plástico pueda plastificarse aún más de manera uniforme y la masa fundida pueda introducirse de manera uniforme y suave en la matriz. También se debe proporcionar la presión de moldeo necesaria para que el plástico sea fácil de moldear y el producto resultante sea denso. La matriz es un canal con una determinada forma de sección transversal. El plástico fundido obtiene la forma deseada cuando fluye en la matriz y es enfriado y endurecido por el dispositivo de conformación y el sistema de enfriamiento fuera de la matriz. Los componentes de la matriz y la matriz incluyen filtros, llaves porosas, desviadores (a veces integrados con el núcleo de la matriz), núcleo de matriz, matriz y cuello de la máquina.
La placa perforada en el cabezal de la máquina alinea el cabezal de la máquina y el cilindro con el centro, sostiene el filtro (para filtrar las impurezas no derretidas en la masa fundida) y genera contrapresión sobre la masa fundida. También hay un dispositivo de calibración y ajuste (tornillo de posicionamiento) en el cabezal de la máquina, que puede ajustar y corregir la concentricidad, el tamaño y la forma del núcleo del molde y la matriz. Al producir tubos o películas sopladas, se puede introducir aire comprimido a través del cuello de la máquina y del núcleo del molde. Según si existe un ángulo entre la dirección del flujo de material y la línea central del tornillo, el cabezal de la máquina se puede dividir en un cabezal de máquina en ángulo recto (también llamado cabezal de máquina en forma de T) y un cabezal de máquina oblicuo ( ángulo recto u otro ángulo). El cabezal de máquina de ángulo recto se utiliza principalmente para extruir tubos, láminas y otros perfiles, y el cabezal de máquina de ángulo se utiliza para extruir películas, cubiertas de cables y productos moldeados por soplado.
El cabezal de la máquina se utiliza principalmente para la extrusión de tubos, láminas y otros perfiles.