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Comprender el impacto de los parámetros clave en el proceso y el rendimiento de extrusión de tornillos

Los principales parámetros de la tornillo son el diámetro, la relación longitud-diámetro, la relación de compresión, el paso, el ancho de la ranura, la profundidad de la ranura, el ángulo de la hélice, el espacio entre el tornillo y el cilindro, etc., que tienen un gran impacto en el proceso y el rendimiento de extrusión.

Diámetro del tornillo extrusor

El diámetro del tornillo es el diámetro exterior de la rosca, y la capacidad de producción de la extrusora es aproximadamente proporcional al cuadrado del diámetro del tornillo, cuando otras condiciones son iguales, el diámetro del tornillo aumenta ligeramente, lo que provocará un aumento significativo en el volumen de extrusión, y su impacto es incluso mayor que el aumento en el número de revoluciones del tornillo en el volumen de extrusión. Por lo tanto, el diámetro del tornillo se utiliza a menudo para caracterizar los parámetros técnicos del tamaño de la extrusora.

Relación longitud-diámetro del tornillo extrusor

La relación entre la longitud de la parte de trabajo del tornillo y el diámetro del tornillo se llama relación longitud-diámetro, y cuando otras condiciones son ciertas (como el diámetro del tornillo), aumentar la relación longitud-diámetro significa aumentar la longitud del tornillo. La gran relación de aspecto y la distribución razonable de la temperatura favorecen la mezcla y plastificación de los plásticos, y el tiempo de calentamiento del plástico en el barril también es más largo, y la plastificación del plástico será más adecuada y uniforme, para mejorar la calidad de plastificación.

Bajo la premisa de que los requisitos de calidad de la plastificación permanecen sin cambios, la velocidad de rotación del tornillo se puede aumentar después de aumentar la relación longitud-diámetro, aumentando así la cantidad de plástico extruido. Sin embargo, si elige una relación de aspecto excesivamente grande, la potencia consumida por el tornillo aumentará en consecuencia, y aumentará la dificultad de procesamiento y ensamblaje del tornillo y el cilindro, y también aumentará la posibilidad de que el tornillo se doble, lo que provocará el raspado. de la pared interior del tornillo y del cilindro y reducen la vida útil.

Además, en el caso de los plásticos sensibles al calor, las relaciones de aspecto excesivas pueden descomponerse térmicamente debido al largo tiempo de residencia, lo que afecta la plastificación y la calidad de extrusión de los plásticos. Por lo tanto, la selección de la relación de aspecto debe determinarse de acuerdo con las propiedades físicas de los plásticos procesados y los requisitos de calidad de extrusión del producto.

Índice de compresión

La compresión, también conocida como relación de compresión geométrica del tornillo, es la relación entre el volumen de la primera ranura del tornillo en la sección de alimentación del tornillo y el volumen de la última ranura del tornillo en la sección de homogeneización. Está determinada por la relación de compresión física del plástico, es decir, la relación entre la densidad de la pieza y la densidad de rendimiento del material entrante. La gran relación de compresión permite que el plástico granular quede completamente plastificado y compactado. Cuando el tipo de plástico que se procesa es diferente, la elección de la relación de compresión también debe ser diferente.

Ángulo ascendente en espiral

El ángulo espiral es el ángulo entre la rosca y la sección transversal del tornillo. Si el ángulo de la hélice es demasiado grande, no se puede garantizar el tiempo de plastificación y se reducirá la calidad de plastificación del tornillo, y si es demasiado pequeño, se reducirá el volumen de la ranura del tornillo, lo que afectará la cantidad de extrusión. . Para la sección de alimentación, el ángulo de hélice de 30° es el más adecuado para el polvo; El ángulo de hélice de 15° es adecuado para granos cuadrados; El ángulo de hélice de aproximadamente 17° es adecuado para granos esféricos o columnares.

Ancho de paso y ranura

El paso es la distancia axial de la rosca y el ancho de la ranura es el ancho de la ranura perpendicular a la cresta. Cuando otras condiciones son iguales, el cambio de paso y ancho de ranura no solo determina el ángulo de hélice del tornillo, sino que también afecta el volumen de la ranura, afectando así la cantidad de extrusión y el grado de plastificación del plástico. El aumento de la anchura de la ranura del tornillo significa que la anchura del borde del tornillo disminuye, el volumen de la ranura del tornillo aumenta en consecuencia y el volumen de extrusión aumenta. Al mismo tiempo, se reduce el ancho del borde del tornillo y se reduce la resistencia a la fricción de la rotación del tornillo, por lo que el consumo de energía es bajo.

Profundidad de la ranura

La profundidad de la ranura es la diferencia entre el radio exterior de la rosca y el radio de la raíz. Según los requisitos de la relación de compresión, la profundidad de la ranura de la sección de alimentación es mayor que la de la sección fundida, y la profundidad de la ranura de la sección fundida es mayor que la de la sección de homogeneización.

La ranura profunda del tornillo de la sección de alimentación es grande, lo que favorece la mejora de su capacidad de transporte; Sin embargo, si la profundidad de la ranura es demasiado profunda, la resistencia del tornillo disminuirá, lo que provocará que el tornillo se corte bajo la acción de un par mayor; En segundo lugar, es demasiado profundo para que el plástico se mezcle y agite de manera desigual entre los tanques, lo que afecta la conducción de calor y el equilibrio térmico y conduce a la reducción de la capacidad de plastificación del tornillo.

La ranura del tornillo en la sección fundida y la sección de homogeneización es gradualmente poco profunda y el tornillo produce una mayor velocidad de corte en el material, lo que favorece la transferencia de calor desde la pared del cilindro al material y la mezcla y plastificación del material. Sin embargo, si es demasiado poco profundo, el volumen de la ranura del tornillo disminuye, lo que afecta directamente al volumen de extrusión.

El espacio entre el tornillo y el cañón.

El espacio entre el tornillo y el cilindro es la mitad de la diferencia entre el diámetro interior del cilindro y el diámetro exterior del tornillo. El tamaño del espacio entre el tornillo y el cilindro tiene un gran impacto en la calidad y el rendimiento de la extrusión, especialmente para la plastificación.

Cuando el espacio entre el tornillo y el cilindro es demasiado grande, especialmente cuando aumenta el espacio en la sección de homogeneización, aumenta el fenómeno de contraflujo y fuga del plástico, lo que no solo causa la fluctuación de la presión de extrusión y afecta la cantidad de extrusión, sino también provoca que el plástico se sobrecaliente debido al aumento de estos reflujos, que es el resultado del agravamiento de la fricción, este sobrecalentamiento, especialmente en un ambiente de mala disipación de calor, a menudo conduce a la descomposición del plástico, lo que resulta en una mala plastificación y dificultades. moldura. Por lo tanto, la separación entre el tornillo y el cilindro generalmente se controla entre 0,1 y 0,6 mm.

Estructura de cabeza de tornillo

La forma y el tamaño geométrico de la cabeza del tornillo determinan si el material puede ingresar a la cabeza de la máquina desde el tornillo de manera equilibrada y si puede evitar el estancamiento, para no evitar la descomposición térmica de los materiales locales debido a un tiempo de calentamiento demasiado prolongado. .

Las diferentes formas de la cabeza del tornillo harán que el plástico fluya de manera diferente desde el tornillo hacia la cabeza de la máquina. La cabeza del tornillo a menudo tiene forma de cono con un ángulo de cono pequeño y, para aumentar el efecto de agitación, se puede hacer una rosca continua con la sección de homogeneización del tornillo en la forma del cono.

El número de cabezas de la rosca del tornillo.

Cuando otras condiciones son las mismas, en comparación con la rosca de un solo cabezal, la rosca de múltiples cabezales tiene un mayor empuje positivo sobre el material, la capacidad de transportar el material es más fuerte y se puede reducir el fenómeno de reflujo del plástico fundido. Sin embargo, cuando todas las roscas son de múltiples cabezas, fácilmente causará fluctuaciones en el volumen de extrusión y fluctuaciones de presión debido a la fusión y homogeneización de cada ranura del tornillo o la inconsistencia de la capacidad de transporte de la masa fundida, lo que no favorece la calidad de la extrusión. . Por lo tanto, a veces sólo para mejorar la capacidad de la sección de alimentación para transportar materiales, se colocan hilos de doble extremo en la sección de alimentación para mejorar la capacidad de transporte de partículas de plástico.

Tornillo

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