Skruvgångens geometri spelar en avgörande roll för att bestämma blandnings- och skjuvningsförmågan hos pipan på flera sätt:
Pitch: Skruvens stigning bestämmer det axiella avståndet mellan på varandra följande rörelser. En mindre stigning leder till kortare avstånd mellan flygningarna, vilket ökar frekvensen av materialinteraktioner med cylinderväggen när skruven roterar. Denna ökade växelverkan främjar en mer grundlig blandning genom att intensifiera skjuvkrafterna som utövas på materialet. Den kortare stigningen ökar antalet skjuvzoner längs skruvlängden, vilket underlättar större materialförskjutning och blandning. Material som utsätts för en kortare stigning upplever förbättrad spridning och blandning, avgörande för att uppnå enhetliga egenskaper i slutprodukten. Större stigning kan offra en del av denna blandningseffektivitet till förmån för förbättrad transportkapacitet, eftersom det möjliggör transport av större materialvolymer längs skruvaxeln.
Flygdjup: Flygdjupet, även känt som flyghöjden, påverkar direkt volymen material som bärs av skruven och intensiteten av blandningen. Djupare flygningar ger en större yta för materialkontakt med pipväggen, vilket underlättar mer omfattande blandning. Denna ökade kontaktyta tillåter större materialexponering för de skjuvkrafter som genereras under skruvrotation, vilket främjar förbättrad blandning och dispersion. Men ju djupare flygningen är, desto högre vridmoment krävs för att driva skruven, eftersom större materialingrepp leder till ökat motstånd. Även om djupare flygningar erbjuder överlägsna blandningsmöjligheter, kan de kräva högre effekttillförsel för att upprätthålla operativ effektivitet.
Flygbredd: Bredden på skruvgängan bestämmer den tillgängliga ytan för materialkontakt och skjuvning. En bredare flygning ger en bredare kontaktyta mellan materialet och cylinderväggen, vilket underlättar effektivare blandning och spridning. Denna ökade kontaktyta förbättrar överföringen av skjuvkrafter från skruven till materialet, vilket främjar noggrann blandning genom hela cylindern. Alltför breda flygningar kan leda till ökad materialglidning längs trumväggen, vilket potentiellt äventyrar transporteffektiviteten. Att optimera flygbredden innebär att hitta en balans mellan att maximera kontaktytan för förbättrad blandning och att minimera glidningen för att bibehålla transporteffektiviteten.
Helixvinkel: Helixvinkeln, definierad som lutningen av vingarna längs skruvaxeln, påverkar djupgående materialtransport och blandningseffektivitet. En högre spiralvinkel resulterar i en brantare skruvgänga, vilket främjar mer aggressiv materialrörelse och ökade skjuvkrafter inuti pipan. Denna förbättrade skjuvverkan underlättar överlägsen materialspridning och blandning, särskilt fördelaktigt för bearbetning av viskösa eller skjuvkänsliga material. Alltför branta spiralvinklar kan leda till förhöjd skjuvupphettning och materialförsämring, vilket kräver noggrant övervägande för att förhindra skadliga effekter på produktkvaliteten. Lägre spiralvinklar minskar intensiteten av skjuvkrafter men kan förbättra transporteffektiviteten genom att minimera materialmotståndet längs skruvaxeln.
Flygkonfiguration: Flygkonfiguration spelar en avgörande roll för att uppnå specifika blandningsmål som är skräddarsydda för applikationens krav. Frammatningsskenor underlättar materialtransport längs skruvaxeln, vilket säkerställer effektiv transport samtidigt som adekvat blandning främjas. Omvända transportflygningar inducerar materialflöde bakåt, vilket förbättrar blandningen genom att utsätta materialet för ytterligare skjuvkrafter när det rör sig mot skruvens rotationsriktning. Att inkludera specialiserade blandningselement som knådningsblock eller blandningspaddlar i flygdesignen intensifierar skjuvkrafterna ytterligare och främjar en noggrann blandning av material. Dessa blandningselement stör materialflödesmönster, skapar ytterligare skjuvzoner och förbättrar intermolekylära interaktioner för att uppnå optimal spridning och homogenitet.