Extruder csavar kialakítása: típusok, geometria és teljesítmény

Mi az extrudercsavar, és mit kell elérnie a tervezésével?

Az extrudercsavar a forgó feldolgozóelem a henger belsejében. A hőre lágyuló extrudálás során nyersanyagot szállít, támogatja az olvasztást és keverést, és szállítja az anyagot a későbbi szerszámok felé. Acsavaros extrudera gép;csavaros extrudálásaz a folyamat. A csavaros alkatrész megvásárlása nem helyettesíti a gép meghajtását, fűtését, hűtését vagy kezelőszerveit.

Kezdje a kívánt olvadék és termék meghatározásával, ne pedig egy izolált kimeneti számmal. A hasznos cél meghatározza az elfogadható anyagegyenletességet, a termékminőséget, az áteresztőképesség tartományt és az üzemi korlátokat. Azt is fel kell tüntetni, hogy a munka előre kompaundált pelletek olvasztására, összetevők bedolgozására, újraőrlésre vagy illékony anyagok eltávolítására vonatkozik.

Különítse el az új dizájnt egy meglévő gépváltoztatástól

Egy új gép nagyobb szabadságot kínál a csavar, a henger, a hajtás és az adagolórendszer koordinálására. A cserének a telepített borítékon belül kell működnie. Jegyezze fel a csavar és a henger aktuális állapotát, mielőtt eldönti, hogy szükség van-e más profilra: a kopott alkatrész cseréje és a nem megfelelő alkatrész újratervezése különböző mérnöki feladatok.

EJS kellékekextrudáló adagolócsavarokegy- és ikercsavaros alkalmazásokhoz. A kezdő tájékoztatónak meg kell határoznia, hogy az összetevőnek mely architektúra és feldolgozási feladatot kell ellátnia.

Extrudált csavartípusok: Az építészet és a funkció külön osztályozása

Az „egycsavar”, „határolócsavar” és „keverőcsavar” a tervezés különböző aspektusait írja le. Ez nem három egymást kizáró választás. Egyetlen extrudáló csiga tartalmazhat egy gátolvasztási szakaszt és egy alsó keverőt is.

Egyszeres és iker a csavarok számát írja le

Az ikercsavaroknál az együtt- vagy ellentétes forgást, az egymásba illeszkedő vagy nem összefonódó, valamint a párhuzamos vagy kúpos geometriát is be kell állítani. A „párhuzamos” önmagában nem jelent együtt forgást. EJS listákegycsavaros hordókéspárhuzamos ikercsavaros hordókkülön; a termékkategória a specifikáció kezdete, nem a teljes specifikáció.

A járatok számának és a moduláris felépítésnek külön leírásra van szüksége

Az egyjáratú csavarnak egy spirális indítása van; ez nem egyszerűen egy másik neve az egycsigás extrudernek. Hasonlóképpen, az ikercsavarok nem mindegyike moduláris. Moduláris felépítésben a szállító- és keverőelemek kompatibilis tengelyekre szerelhetők fel. Egyrészes kivitelben a munkaprofilt a csavartestbe gyártják.

Extruder csavar geometriája: méretek, repülések és tervezési jellemzők

Egy csavarrajznak meg kell határoznia, hogy az egyes méretek hol vonatkoznak. A teljes hossz, a munkahossz és a hordón belüli hossz különböző határokra utalhat. Ugyanilyen gondossággal kell eljárni a névleges átmérőnél, a helyi repülési átmérőnél és a gyökérátmérőnél.

ADynisco extrudáló processzorok kézikönyve, 4. szakaszbemutatja a csavarméreteket és a hagyományos egycsavaros geometriát. A mélyebb csatornák nagyobb geometriai térfogatot biztosítanak, de a felhasználható teljesítmény a töltéstől, olvasztástól és nyomásvezérelt visszaáramlástól is függ. A sekélyebb csatornák megváltoztatják a nyírási és szivattyúzási viselkedést, miközben csökkentik a csatorna térfogatát. Tekintse át együtt ezeket a hatásokat a csatornamélység módosításakor.

A mélységi arány csak a feltételezései alapján hasznos

Egy egyszerű hagyományos csavarnál összehasonlítható menetemelkedéssel és csatornaszélességgel az előtolási mélység osztva az adagolási mélységgel a geometriai tömörítési arány általános közelítése. Szemléltető rajzszámításként D = 60 mm 48 mm és 56 mm gyökérátmérővel 6 mm, illetve 2 mm mélységet ad: a mélységarány 3:1.

Ez a számítás nem jósol 3:1 arányú nyomásemelkedést, nem bizonyítja a teljes olvadást, és nem határozza meg a gát vagy a változó menetemelkedésű profil összenyomódását. Kérdezze meg, melyik geometriai meghatározást használta a szállító. Lásd a részletesetextrudáló csavar tömörítési arány útmutatójaa kényelmes mélységarány és a teljes csatorna-hangerő összehasonlítás közötti különbségtétel érdekében.

Hogyan működik együtt az adagolás, az olvasztás és az adagolás

Az ismert háromzónás modell egy hagyományos lágyító egycsavart ír le. Hasznos magyarázata a folyamatfunkcióknak, de nem követelmény, hogy minden extrudálócsavarnak három rögzített, egyenlő hosszúságú szakasza legyen.

Az etetés a ténylegesen leszállított anyaggal kezdődik

A pellet, a por, a pelyhek és a szabálytalan újraőrlés nem ugyanazokat az etetési feltételeket képviseli. A térfogatsűrűség, a részecskék konzisztenciája, az áthidalóság és az adagolótorok mind figyelmet érdemel. A későbbi profilváltás nem tudja megbízhatóan kompenzálni az ellenőrizetlen felfelé irányuló anyagellátást.

A hordóhőmérséklet nem az olvadékhőmérséklet mérése

A hordó hőátadása és a mechanikai munka egyaránt befolyásolja az anyag hőtörténetét. Hozzájárulásuk a működési feltételek függvényében változik. A tervek összehasonlításakor használjon megfelelő olvadékhőmérséklet mérést és annak helyét; A fűtőelem-alapértékek egyezése önmagában nem mutat megfelelő olvadási feltételeket.

A nyomás és a kimenet a teljes áramlási útvonalhoz tartozik

A csavar a képernyők, adapterek, matricák és más, későbbi berendezések ellenállása ellen működik. Az alacsony teljesítmény diagnosztizálása során jegyezze fel a telepített elrendezést. A tiszta szitacsomaggal és nyitott szerszámokkal elért eredményt nem szabad a szigorúbb vonallal szembeni elvárt termelési sebességként bemutatni.

A sorompó-, keverő- és légtelenítő szakaszok különböző feladatokat oldanak meg

A funkcionális részhez meg kell adni a feladatot, és ellenőrizni kell, hogy a feladatot elvégezték-e. A „jobb keverés” nem teljes, kivéve, ha a tájékoztató meghatározza, hogy mit kell elosztani vagy szétszórni, és melyik termékmérés mutat javulást.

A keverőberendezések elosztó és diszpergáló munkát is végezhetnek; az egyensúly a geometriájuktól és a működési körülményeiktől függ. A tervezési név önmagában nem elegendő a teljesítmény rangsorolásához. A további korlátozások az olvadékhőmérsékletet, a nyomásigényt és a tisztítási viselkedést is megváltoztathatják.

A szellőzéshez kompatibilis hordóra és tartóberendezésre van szükség. A csavarprofil nem képes szellőzőnyílást létrehozni egy nem portolt hordón keresztül, és a légtelenítés nem szünteti meg automatikusan a gyanta szárítási követelményét. Ellenőrizze az anyagszállító feldolgozási utasításait.

A közelebbi összehasonlításhoz használja az EJS útmutatóitsorompó a hagyományos csavarokkal szembenésMaddock, ananász és Saxton csavaros keverők.

Ikercsavaros profilkialakítás: elemek, sorrend és keverés

A moduláris ikercsavaros rendszereknél a konfiguráció a kompatibilis elemek kiválasztását és azok szándékos sorrendbe helyezését jelenti. Ez azt is jelenti, hogy ellenőrizni kell, hogy ez a sorrend hogyan kapcsolódik az adagoláshoz, a folyadék hozzáadásához, a légtelenítéshez és az ürítéshez.

Az NC State Extension csavaros működési útmutatójaleírja a továbbítást, dagasztást, visszafordítást és egyéb elemeket, valamint ezek hatását a keverésre és az áramlásra. Megbeszélése az élelmiszer- és takarmányfeldolgozási és berendezés-specifikus elemkódokat tartalmazza. Ezek az elvek segítenek a konfiguráció magyarázatában; példakódjai nem egy univerzális műanyag csavar szabvány.

Olvasson be egy dagasztóblokkot egy sorozat részeként

A tárcsa szélességét, lépcsőzetes szögét, szállítási irányát és blokkhosszát a sebességgel, az áteresztőképességgel, a helyi kitöltéssel és a szomszédos elemekkel együtt felül kell vizsgálni. Kerülje az olyan univerzális szabályokat, mint például: „a szélesebb lemez mindig jobb szórást biztosít”. A hasznos kérdés az, hogy ennek az adott sorozatnak milyen anyagállapotot és áramlási viselkedést kell produkálnia.

A fordított vagy korlátozó elemek növelhetik a feltöltés és a feldolgozás intenzitását, de hatással vannak a nyomásra és a keresletre is. További korlátozások hozzáadása nem ingyenes út az erősebb keveréshez.

A profil másolása előtt ellenőrizze a kompatibilitást

Két azonos névleges külső átmérőjű elem eltérő tengelyfelülettel, középtávolságra vonatkozó követelményekkel, profillal vagy axiális mérettel rendelkezhet. Adja meg minden kódhoz az OEM-et vagy a rajzkonvenciót. EJS-ekcsavarelem termékoldalfelsorolja a szállító, keverő és dagasztó alkatrészeket; aikercsavaros elemvezetőrészletesebben kitér a csereellenőrzéseikre.

Illessze a tervezést a polimer, a betáplálási forma és a feldolgozási munkához

A „PE csavar” vagy az „újrahasznosító csavar” túl széles a végső tervezési döntéshez. Határozza meg a minőséget, a viszkozitási információkat, az adalékanyag-csomagot, a takarmányformát és az állapotot. Adja meg, hogy a töltőanyagok vagy szálak előre kompaundált pelletek formájában érkeznek-e, vagy az extrudálás során kell bedolgozni őket; ezek különböző feldolgozási feladatok.

Olvassa el a közzétett geometriát annak tárgykörében

Hasznos példa azA BASF Ultramid extrudálási feldolgozási útmutatója, 7. oldal. Az ott tárgyalt Ultramid filmfeldolgozáshoz 24–32 D hosszúságú, 1 D állandó osztású és 3:1–3,5:1 tömörítési arányú gát- vagy háromrészes csavarokat ír le. A repülési mélységet az átmérőtől és az olvadék viszkozitásától is függővé teszi.

A mérnöki óra a geometria és az anyagi feltételek kapcsolata. Ezek a számok nem minden poliamid minőségre, hőre lágyuló műanyagra vagy minden létező gépre vonatkozó elfogadási határértékek. A méretek kiválasztása előtt szerezze be a feldolgozási útmutatót a tényleges minőséghez, és szüntesse meg az esetleges eltéréseket a telepített berendezéssel.

Tervezés a hordó, a meghajtás és a lefelé irányuló korlátokon belül

Egy cserecsavarnak két tesztnek kell megfelelnie: illeszkednie kell, és sikeresen kell feldolgoznia. A névleges átmérő egyeztetése az első tesztnek csak egy kis részét érinti.

• Hordó és interfészek:ellenőrizze a furat profilját és állapotát, az effektív hosszt, a meghajtó csatlakozást, a véggeometriát, a betáplálási nyílást és a portok helyét.
• Mechanikus boríték:szerezze be a megengedett sebesség-, nyomaték-, tolóerő- és nyomáshatárokat a vonatkozó gépinformációkból. Ne következtessen rájuk a csavar átmérőjéből.
• Termikus és áramlási burkolat:tekintse át a hűtési képességet, a hőmérséklet mérést, a képernyőcserét, az olvadékszivattyúkat és a szerszámokat. Határozza meg, hogy melyik összetevő korlátozza a javasolt működési pontot.

Hogyan közelíteném meg a csavarcsere kérést

Ez a megközelítés az újratervezésre összpontosít. Ha az adagolórendszer hibája magyarázza a termelési veszteséget, javítsa ki a hibát, mielőtt új csavarprofilt kezelne megoldásként.

Hogyan befolyásolják az anyagok és az extruder csavarkopása a tervezési teljesítményt

A geometriát és a munkafelület kiválasztását együtt kell felülvizsgálni. Az alapanyag biztosítja a csavar szerkezeti alapját; a felületnek vagy a kopásálló konstrukciónak illeszkednie kell a polimerrel, adalékanyagokkal és az illeszkedő hordóval való érintkezéséhez.

Az EJS előtolócsavar oldala felsorolja a nitridált, bimetál, edzett és krómozott opciókat. Ez a rendelkezésre álló konstrukciók egy sora, nem pedig annak bizonyítéka, hogy minden lehetőség minden feladatnak megfelel. Határozza meg az anyagmegnevezést, a kezelési helyet, a végső méreteket és az egyeztetett ellenőrzési követelményeket az aktuális alkatrészhez. AEJS csavar- és hordóanyag útmutatóelmagyarázza a kiválasztási kérdéseket.

Különböztesse meg a kopási mechanizmusokat a tünetektől

A koptató összetevők, a korrozív körülmények és a nem szándékos fém érintkezés különböző vizsgálatokat igényel. A keményebb anyag nem javítja az eltolódást vagy a helytelen működési rést. A csavar és a henger párosítása is hasznosabb, mint az egyes munkafelületek külön kiválasztása.

Az extrudercsavar kopásával kapcsolatos problémák megjelenhetnek a csökkenő teljesítmény, a változó terhelés vagy az instabil olvadékszállítás mellett, de ezek a tünetek egyike sem bizonyítja a kopást. Hasonlítsa össze a mért csavar/hordó állapotát a rajzzal és egy ellenőrzött gyártási alapállapottal. Akopásmérési és csere útmutatólefedi az ellenőrzési folyamatot.

Ne másoljon elkopott csavar mért külső átmérőjét új névleges méretként. A specifikációban különítse el az eredeti tervezési szándékot, a jelenlegi kopást és a javasolt áttervezést.

Értékelje a csavarok teljesítményét összehasonlítható gyártási adatokkal

A korrekt összehasonlításhoz meghatározott anyag- és gyártási ablak, közös minőségi követelmények és világos mérési határok szükségesek. Tartsa az alapvonalat összehasonlítható körülmények között, majd tesztelje a javasolt tervet a tervezett működési tartományban. Rögzítse a módosított beállításokat, hogy bármelyik terv sikeresen futhasson.

Mérje meg az elfogadható termékkibocsátást a bruttó áteresztőképességtől elkülönítve. Tartalmazza a tényleges olvadékhőmérsékletet, a nyomást és a változást, a hajtásterhelést, a selejteket és a termékellenőrzéseket, amelyek a változtatást motiválták. Rögzítse az érzékelők helyét, a stabilizációs szabályt, a mintavételi intervallumot és a próba időtartamát, hogy egy másik mérnök értelmezhesse az eredményeket.

Egy működő példa: a több termelés nem jelent automatikusan alacsonyabb fajlagos energiát

Ha csavar újratervezési kiértékelést vezetnék, a próba előtt egyeztetnék az anyaggal, minőségi követelményekkel, rögzítő ablakkal és elektromos méréshatárral. Ellenkező esetben két vonzó adatkészlet különböző munkákat írhat le.

Vegyünk egy szemléltető, egyenletesen futó összehasonlítást. Az A kivitel átlagosan 80 kW elektromos bemenetet és 200 kg/h elfogadható terméket biztosít. A B kivitel átlagosan 96 kW és 240 kg/h, azonos mérési határ és minőségi követelmények mellett. Ezek a számításhoz feltételezett értékek.

Mindkét kivitel 0,40 kWh-t fogyaszt az elfogadható termék kilogrammonként ezen a határon belül. Az eredményt megnövekedett termelésnek írnám le, nem pedig 20%-os energiamegtakarítást. Órákban mért adatrögzítési ablak esetén az egyenértékű számítás a kWh-ban kifejezett teljes elektromos energia osztva a kilogrammban kifejezett elfogadható tömeggel.

Ezután ellenőrizném a tényleges olvadékhőmérsékletet, a nyomásváltozást, a hajtásterhelést és a hulladékot. A magasabb kimeneti pont, amely meghaladja a megállapodás szerinti termikus vagy mechanikai határértéket, nem megy egyszerűen azért, mert nagyobb a tömegarány. Ha az energiamérő hordófűtést, hűtőt vagy segédberendezéseket tartalmaz, azonosítsa ezeket a terheléseket; ne címkézze át az eredményt csavartengely mechanikai energiának.

Amit a közzétett tesztelés megállapíthat

Kelly, Brown és Coates három egycsavaros geometriát tanulmányozott a kereskedelmi LDPE különböző sebességű feldolgozásáraA csavargeometria hatása az olvadékhőmérséklet-profilra egycsigás extrudálásnál. Az absztrakt arról számol be, hogy a geometriának nagyobb befolyása volt az olvadékhőmérséklet mezőkre nagyobb áteresztőképesség mellett, és hogy egy Maddock keverővel ellátott sorompócsavar jobb olvadást ért el, mint az egyjáratú csavarok a vizsgálati körülmények között.

Ez támogatja a geometria kiértékelését a működési ponttal együtt. Nem állapít meg általános javulási százalékot, és nem bizonyítja ugyanazt az eredményt egy másik polimer vagy gép esetében. A szimuláció és a publikált tanulmányok segítenek a tervjavaslat kialakításában; az egyeztetett gyártási teszt meghatározza, hogy a szállított terv megfelel-e az adott feladatnak.

Változtassa a tervezési szándékot egy rövid ismertetővé, amelyet a gyártó felhasználhat

Egy hasznos kérdéssel a gyártó elmagyarázza a javasolt változtatást és annak ellenőrzési módját. Küldjön egy csomagot, amely összekapcsolja az anyagot, a gépet, a geometriát és az elfogadási kritériumokat.

1. Anyag és takarmány:osztály, összetétel, takarmányforma, releváns készítmény és megengedett változatosság.
2. Feldolgozási cél:elfogadható teljesítménytartomány, termékkövetelmények, észlelt hibák és aktuális üzemi nyilvántartások.
3. A gép és a beépített alkatrészek:architektúra, OEM/modell, elérhető rajzok, furatméretek, interfészek, portok és ellenőrzött működési határok.
4. Javasolt profil:munkahossz határok, méretezett funkcionális szakaszok, helyi mélységek, repülési geometria és az egyes távolsági konvenciók.
5. Anyagok és gyártás:egyeztetett acélmegnevezés, munkafelület konstrukció, kezelési helyek, végső állapot méretek és ellenőrzési terv.
6. Ellenőrzés:rajz felülvizsgálata, alkatrész-ellenőrzési jegyzőkönyvek és gyártási-próbaterv mérésekkel és megfelelő/nem megfelelő kritériumokkal.

Külön a komponensek elfogadását a gyártásellenőrzéstől

Az anyagtanúsítvány és a méretjelentés választ ad arra, hogy az alkatrész megfelel-e a meghatározott anyag- és rajzkövetelményeknek. Önmagukban nem igazolják a termelési arányt, az energiafelhasználást vagy a termék minőségét. Ezzel szemben egy sikeres gyártási folyamat nem helyettesíti a megállapodás szerinti komponensellenőrzéseket.

Az EJS termékinformációiban szerepel, hogy a szállított csavaros hordók tartalmazzák az ellenőrzési jelentést és az anyagtanúsítványt. A megrendelt alkatrészekre vonatkozó rajz-revízió és jelentéstartalom egyeztetése. Minden további mintavétel, laboratóriumi vizsgálat vagy folyamatátvétel az írásbeli hatálya alá tartozik.

Gyakran Ismételt Kérdések