Vilka faktorer bör beaktas när man bestämmer den optimala skruvhastigheten för en konisk dubbelskruvcylinder?

Materialet som bearbetas är den kritiska faktorn för att bestämma skruvhastigheten. Varje material, oavsett om det är en polymer, gummi eller komposit, har unika egenskaper som viskositet, termisk känslighet och flytbeteende. Till exempel kräver mycket viskösa material lägre skruvhastigheter för att förhindra överdriven skjuvning, vilket kan leda till materialnedbrytning eller en ökning av smälttemperaturen. Å andra sidan kan material med låg viskositet tolerera högre hastigheter, vilket möjliggör snabbare genomströmning utan att kompromissa med kvaliteten. Dessutom kräver material med värmekänsliga egenskaper, som PVC, noggrann hastighetshantering för att förhindra termisk nedbrytning, vilket kan resultera i missfärgning, förlust av mekaniska egenskaper eller frigöring av skadliga gaser.

Genomströmningen, eller mängden material som bearbetas per tidsenhet, påverkar direkt valet av skruvhastighet. Högre genomströmningskrav kräver i allmänhet en ökning av skruvhastigheten. Detta måste dock vägas mot materialets bearbetningsegenskaper. Överdriven hastighet kan leda till dålig blandning, ofullständig smältning eller till och med mekaniskt fel. Omvänt, om skruvhastigheten är för låg, kan genomströmningen inte uppfylla produktionsmålen, vilket leder till ineffektivitet. Den definitiva hastigheten bör vara den punkt där den erforderliga genomströmningen uppnås utan att kompromissa med materialintegritet eller produktkvalitet.

Utformningen av själva skruven, inklusive dess stigning, flygdjup och övergripande geometri, spelar en viktig roll för att bestämma den definitiva skruvhastigheten. Koniska tvillingskruvar är utformade för att komprimera materialet när det rör sig längs trumman, vilket hjälper till att förbättra blandning och smältning. Skruvens stigning och djup bestämmer hur snabbt material rör sig genom pipan och hur mycket skjuvning det upplever. En skruv med en ytlig stigning och djupa stigningar kommer i allmänhet att kräva en annan hastighetsinställning jämfört med en med en brant stigning och grunda flygningar. Designen måste överensstämma med materialegenskaperna och önskad produktion för att uppnå resultaten.

Material som bearbetas i en konisk dubbelskruvcylinder kan vara känsliga för skjuvkrafter och värme. Höga skruvhastigheter ökar både skjuvhastighet och friktionsvärmegenerering, vilket kan orsaka termisk nedbrytning i värmekänsliga material. Detta kan leda till problem som missfärgning, förändringar i molekylvikt eller frisättning av flyktiga komponenter. För material som vissa termoplaster eller livsmedelsklassade produkter kan en låg skruvhastighet bidra till att minimera dessa risker, vilket säkerställer att materialets egenskaper bevaras under hela processen. Den definitiva hastigheten måste vara tillräckligt låg för att förhindra nedbrytning samtidigt som tillräcklig blandning och genomströmning uppnås.

Effektiviteten hos trummans kyl- och värmesystem är avgörande för att fastställa den definitiva skruvhastigheten. Dessa system styr temperaturen på materialet när det bearbetas, vilket förhindrar överhettning eller otillräcklig uppvärmning. Om skruvhastigheten är för hög kan den genererade värmen överstiga kylsystemets kapacitet, leda till alltför höga smälttemperaturer och potentiell materialnedbrytning. Omvänt, om hastigheten är för låg, kanske värmesystemet inte kan hålla den erforderliga temperaturen för bearbetning, vilket resulterar i ofullständig smältning eller dålig blandning. Skruvhastigheten måste balanseras med kapaciteten hos dessa system för att bibehålla den önskade bearbetningstemperaturen under hela extruderingsprocessen.

Skruvhastigheten påverkar direkt trycket i cylindern. Högre hastigheter ökar vanligtvis trycket, vilket är nödvändigt för att driva materialet genom formen och forma slutprodukten. För högt tryck kan dock orsaka flera problem, såsom slitage på formen, ojämnt flöde eller materialinstabilitet. Å andra sidan kan otillräckligt tryck orsaka ofullständig fyllning av formen, leda till defekter i slutprodukten. Den definitiva skruvhastigheten bör skapa tillräckligt tryck för att säkerställa korrekt formfyllning och produktbildning samtidigt som man undviker överdriven påfrestning på utrustningen eller materialet.

Konisk dubbelpipsskruv