راهنمای نهایی برای پیچ اکسترودر

عملکرد پیچ ​​اکسترودر این است که مواد لاستیکی را به تدریج با چرخش پیچ به حرکت خطی تبدیل می کند، آن را به سمت سر فشار می دهد و با بدنه برای فشرده کردن، تولید گرما، نرم شدن و هم زدن و مخلوط کردن مواد لاستیکی همکاری می کند. .

1 دانش پایه

پیچ از رزوه ها و سیلندرها تشکیل شده است. پیچ دارای یک سوراخ طولانی در امتداد خط مرکزی است که می تواند آب خنک کننده را عبور دهد. دم پیچ در یاتاقان رانش نصب می شود تا از نیروی واکنشی که هنگام فشار دادن لاستیک برای بیرون راندن پیچ ایجاد می شود جلوگیری شود.

قطر پیچ کمی کوچکتر از قطر داخلی آستین فولادی بدنه است، یعنی باید فاصله ای بین قطر پیچ و سطح داخلی آستین فولادی وجود داشته باشد و شکاف به طور کلی در آن کنترل می شود. 0.002 ~ 0.004 برابر قطر پیچ. اگر شکاف خیلی کوچک باشد، پیچ سوراخ را جارو می کند، باعث سایش و حتی گیر کردن پیچ می شود. اگر شکاف خیلی بزرگ باشد، لاستیک به عقب برمی‌گردد و بر حجم اکستروژن، راندمان تولید پایین و کیفیت محصول تأثیر می‌گذارد.

2 مشخصات رزوه پیچ

عمق رزوه ارتباط مستقیمی با ظرفیت تولید تجهیزات دارد. هرچه عمق رزوه بیشتر باشد، لاستیک بیشتری را می توان تحت فشار خاصی اکسترود کرد. با این حال، پلاستیک سازی لاستیک دشوار است و استحکام پیچ ضعیف است. عمق رزوه پیچ معمولاً 0.18 تا 0.25 برابر قطر پیچ کنترل می شود. سطح محرکه رزوه باید عمود بر محور پیچ باشد و سطح مخالف سطح پیشرانه شیب معینی داشته باشد. فاصله محوری بین رزوه های مجاور را گام می نامند. پیچ اکسترودر لاستیکی معمولاً یک پیچ دو رزوه با فاصله مساوی و عمق نابرابر است. حجم بین زمین ها به صورت زیر محاسبه می شود:

tgФ=L/πD

F=h(πD tgΦ-e) جایی که:Ф——شیب سطح مخالف سطح فشار پیچ

L——پیچ

D——قطر پیچ

e——عرض تاج نخ

F——حجم بین گام ها

عرض تاج رزوه معمولاً 0.07 ~ 0.1 برابر قطر پیچ است که در این میان پیچ اکسترودر لاستیکی با اندازه کوچک می تواند مقدار بیشتری داشته باشد در حالی که پیچ اکسترودر لاستیکی با اندازه بزرگ می تواند مقدار کمتری بگیرد. عرض تاج نخ نمی تواند خیلی کوچک باشد. اگر خیلی کوچک باشد، استحکام در تاج بسیار کوچک است. اگر بیش از حد بزرگ باشد، حجم نخ کاهش می یابد. بر خروجی تأثیر می گذارد و باعث سوختن لاستیک در اثر حرارت اصطکاکی می شود. فاصله رزوه به طور کلی برابر یا کمی بیشتر از قطر پیچ است.

سه شکل سر پیچ وجود دارد: تخت، نیم دایره و مخروطی. معمولاً از پیچ های مخروطی استفاده می شود.

3 نسبت طول به قطر پیچ

نسبت طول پیچ به قطر نسبت طول پیچ L به قطر پیچ D است. هر چه نسبت طول به قطر پیچ بزرگتر باشد، یعنی هر چه قسمت کاری پیچ طولانی تر باشد، پلاستیک شدن لاستیک بهتر است، یکنواخت تر است. هرچه اختلاط، فشار بیشتری روی لاستیک وارد شود و کیفیت محصول بهتر است. با این حال، هر چه پیچ طولانی تر باشد، سوزاندن لاستیک آسان تر است، پردازش پیچ دشوارتر است و قدرت اکستروژن بالاتر است. پیچ مورد استفاده برای اکسترودرهای لاستیکی تغذیه گرم معمولاً نسبت طول به قطر 4 تا 6 برابر و پیچ مورد استفاده برای اکسترودرهای لاستیکی تغذیه سرد معمولاً دارای نسبت طول به قطر 8 تا 12 برابر است.

نسبت طول به قطر L/D

اکسترودرهای پلاستیکی از انواع زیادی پلاستیک برای قالب گیری اکستروژن استفاده می کنند و یک پیچ نمی تواند همه پلاستیک ها را قالب بندی کند. پیچ باید با توجه به ویژگی های مواد اولیه طراحی شود و تا حد امکان به اشتراکات مواد اولیه مختلف توجه شود تا یک پیچ بتواند همزمان چندین پلاستیک را اکسترود کند که از نظر اقتصادی در تولید صنعتی معنادار است. رزوه معکوس در انتهای عقب پیچ از نشتی جلوگیری می کند.

نسبت طول به قطر پیچ L/D، قطر پیچ D به قطر بیرونی رزوه پیچ اشاره دارد. طول موثر L پیچ به طول قسمت کاری پیچ، همانطور که در شکل 3-14 نشان داده شده است، اشاره دارد. طول موثر با طول کل پیچ متفاوت است. نسبت طول به قطر نسبت طول موثر پیچ به قطر است. پیچ اکسترودر اولیه نسبت طول به قطر نسبتاً کوچکی داشت و تنها 12-16 بود. با توسعه صنعت پردازش قالب گیری پلاستیک، نسبت طول به قطر پیچ اکسترودر به تدریج افزایش یافته است. در حال حاضر، موارد رایج 15، 20 و 25 هستند و حداکثر می تواند به 43 برسد.

افزایش نسبت تصویر دارای مزایای زیر است:

①. پیچ کاملا تحت فشار است و خواص فیزیکی و مکانیکی محصول را می توان بهبود بخشید.

②. مواد به خوبی پلاستیکی شده است و کیفیت ظاهری محصول خوب است.

③. حجم اکستروژن 20-40٪ افزایش می یابد. در عین حال، منحنی مشخصه پیچ با نسبت ابعاد بزرگ دارای شیب کمی است، نسبتا صاف است و حجم اکستروژن پایدار است.

④. برای قالب گیری پودری، مانند لوله اکستروژن پودر پلی وینیل کلرید مفید است.

با این حال، افزایش نسبت ابعاد، ساخت پیچ و مونتاژ پیچ و بشکه را دشوار می کند. بنابراین، نسبت تصویر را نمی توان به طور نامحدود افزایش داد.

4 نسبت تراکم پیچ

نسبت تراکم مورد نیاز پلاستیک های مختلف ثابت نیست، اما می تواند محدوده ای داشته باشد. مواد خام مختلف به نسبت تراکم متفاوتی نیاز دارند. به عنوان مثال، هنگام اکسترود کردن پلاستیک پلی وینیل کلراید نرم، اگر یک ماده دانه ای باشد، نسبت تراکم پیچ اغلب 2.5-3 است و اگر مخلوط پودری باشد، نسبت تراکم می تواند 4 به 5 باشد. انتخاب نسبت تراکم پیچ.

نسبت حجم اولین گام در انتهای تغذیه پیچ به حجم آخرین گام در انتهای تخلیه، نسبت تراکم پیچ نامیده می شود. فرمول محاسبه نسبت تراکم به شرح زیر است:

(S1-e)(D-h1)h1

من = —————————

(S2-e)(D-h2)h2

کجا: S1—— اولین گام انتهای تغذیه پیچ میلی متر

S2——آخرین گام انتهای تخلیه پیچ میلی متر

h1——عمق شیار پیچ در انتهای تغذیه پیچ میلی متر

h2——عمق شیار پیچ در انتهای تخلیه پیچ میلی متر

D——قطر پیچ میلی متر

e—— عرض قله رزوه میلی متر

نسبت تراکم پیچ را می توان با روش های زیر بدست آورد:

1. گام تغییر می کند، و عمق شیار پیچ بدون تغییر باقی می ماند.

2. عمق شیار پیچ افزایش می یابد و گام بدون تغییر باقی می ماند.

3. هم گام و هم عمق شیار پیچ تغییر می کند.

اکثر کارخانه های سیم و کابل از پیچ هایی با عمق مساوی و نامساوی استفاده می کنند. فرمول محاسبه نسبت تراکم به شرح زیر است:

I = h1/h2

اندازه نسبت تراکم تأثیر زیادی بر کیفیت محصول دارد. هر چه نسبت تراکم بزرگتر باشد، چگالی لاستیک بیشتر و سطح صاف تر می شود. اگر نسبت تراکم خیلی زیاد باشد، واکنش لاستیک به پیچ زیاد خواهد بود و پیچ به راحتی شکسته می شود. نسبت تراکم پیچ اکسترودر لاستیکی به طور کلی کنترل می شود

1.3:1 تا 1.6:1.

نوع دیگری از پیچ ها، پیچ های جداکننده هستند. این نوع پیچ یک رزوه اضافی به بخش میانی پیچ اضافه می کند. پیچ به سه بخش تقسیم می شود: بخش تغذیه، بخش ذوب و بخش اندازه گیری. قسمت میانی با رزوه های اضافی قسمت ذوب است، بخش تغذیه به قسمتی از نقطه تغذیه پیچ تا نقطه شروع رزوه اضافی و بخش اندازه گیری به قسمتی از سر پیچ تا قسمتی اطلاق می شود. نقطه انتهایی نخ اضافی

نسبت تراکم را می توان با روش های زیر بدست آورد:

(1) تنوع گام (عمق برابر و گام نابرابر). مزیت این سازه این است که در زمانی که نسبت تراکم زیاد است بر استحکام پیچ تأثیر نمی گذارد. عیب آن این است که پردازش پیچ دشوار است. هنگامی که زاویه مارپیچ نزدیک به انتهای پیچ بسیار کوچک است، جریان مواد نمی تواند صاف باشد و به راحتی می توان لانه ایجاد کرد.

(2) تغییر عمق شیار پیچ (گام برابر و عمق نابرابر). مزایای آن پردازش و ساخت آسان، سطح تماس بزرگ بین مواد و بشکه و اثر انتقال حرارت خوب است. نقطه ضعف آن این است که استحکام به شدت ضعیف می شود و هنگام استفاده از پیچ های بلند و نسبت تراکم زیاد باید توجه ویژه ای داشت.

(3) هم گام و هم عمق شیار پیچ متفاوت است (گام نابرابر و عمق نابرابر). اگر این پیچ به درستی طراحی شود، می تواند بیشترین مزایا و کمترین معایب را داشته باشد. در تولید واقعی، پیچ‌های با عمق مساوی و نامساوی بیشترین استفاده را دارند، عمدتاً برای راحتی پردازش و ساخت.

5 مواد پیچ

پیچ باید در برابر حرارت، مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر سایش باشد. بنابراین، هنگام پردازش پیچ، باید عملیات حرارتی انجام شود، و سطح باید با روکش کروم یا نیترید شود. مواد رایج مورد استفاده عبارتند از فولاد 45# یا فولاد آلیاژ آلومینیوم کروم-مولیبدن.

تقسیم بندی

حرکت مواد در پیچ اکسترودر در سه بخش بررسی می شود، بنابراین طراحی پیچ اغلب به صورت مقطعی انجام می شود. از آنجایی که هر بخش یک کانال پیوسته است، در تولید واقعی، تا زمانی که بتوان الزامات را برآورده کرد، نیازی به تقسیم پیچ به سه بخش نیست. در واقع برخی از پیچ ها تنها دو بخش دارند و برخی از آنها قطعه بندی نمی شوند. به عنوان مثال، هنگام اکسترود کردن نایلون، ماده ای با بلورینگی خوب، فقط بخش های تغذیه و بخش های همگن وجود دارد. برای پیچ های عمومی که پلاستیک های پلی وینیل کلرید نرم را اکسترود می کنند، می توان از تمام بخش های فشرده سازی بدون تقسیم آنها به بخش های تغذیه و بخش های همگن استفاده کرد.

تقسیم بندی پیچ از تجربه بدست می آید و عمدتاً توسط خواص مواد تعیین می شود. طول بخش تغذیه می تواند از 0 تا 75 درصد طول کل پیچ باشد. به طور کلی، در هنگام اکسترود کردن پلیمرهای کریستالی، طولانی‌ترین زمان است و پس از آن پلیمرهای آمورف سخت، و برای پلیمرهای آمورف نرم کوتاه‌ترین زمان است. طول بخش تراکم معمولاً 50 درصد طول کل پیچ را تشکیل می دهد، البته نایلون و پلاستیک های نرم پلی وینیل کلراید ذکر شده در بالا استثنا هستند. هنگام اکسترود پلی اتیلن، طول بخش همگن سازی می تواند 20-25٪ از طول کل باشد. با این حال، برای برخی از مواد حساس به حرارت (مانند پلی وینیل کلراید)، مواد نباید برای مدت طولانی در این بخش باقی بمانند و بخش همگن را می توان حذف کرد. برخی از اکسترودرهای پرسرعت دارای طول بخش همگن سازی 50 درصد هستند.

ما کی هستیم؟

ما Barrelize هستیم. ما عرضه شده است پیچ های اکستروژن به صنعت پلاستیک از سال 1990 به بعد.