Hoe beïnvloedt de keuze van de schroefgeometrie het smelten, mengen en transporteren van materialen in het extrusieproces?

De keuze van de schroefgeometrie heeft een aanzienlijke impact op het smelten, mengen en transporteren van materialen in het extrusieproces. Hier is hoe:

Smelten: De geometrie van de schroef heeft een diepgaande invloed op het smeltproces door de verblijftijd van het materiaal in de extrudercilinder en de effectiviteit van de warmteoverdracht te dicteren. Een langere schroef met een grotere verhouding tussen lengte en diameter zorgt voor een langere blootstelling van het materiaal aan de verwarmingselementen, waardoor uitgebreid smelten mogelijk wordt. Deze langere verblijftijd is vooral gunstig voor thermoplasten met hoge smeltpunten of een slechte thermische geleidbaarheid. Gespecialiseerde schroefontwerpen zoals barrièreschroeven introduceren op strategische wijze barrières of onderbrekingen in het stromingspad, waardoor de blootstelling van het materiaal aan hitte effectief wordt verlengd. Deze onderbrekingen creëren zones met verhoogde druk en schuifkracht, waardoor een grondiger smelten wordt bevorderd door polymeeragglomeraten af ​​te breken en de efficiëntie van de warmteoverdracht te verbeteren.

Mengen: De schroefgeometrie speelt een belangrijke rol bij het bereiken van een homogene menging van materialen in het extrusieproces. Door verschillende mengelementen in het schroefontwerp op te nemen, zoals mengsecties, kneedblokken of distributieve mengelementen, wordt het mengen van additieven, kleurstoffen of meerdere polymeercomponenten verbeterd. Deze elementen verstoren de materiaalstroom, veroorzaken chaotische bewegingen en faciliteren intermoleculaire interacties. De opstelling, grootte en configuratie van deze elementen bepalen de mate van menging die wordt bereikt. Een groter aantal kneedblokken verhoogt bijvoorbeeld de intensiteit van het mengen door extra schuif- en rekkrachten op het materiaal uit te oefenen, waardoor de dispersie en uniforme verdeling van additieven of vulstoffen wordt bevorderd.

Transporteren: De schroefgeometrie heeft een directe invloed op de transportefficiëntie van de extruder door het volume materiaal dat per tijdseenheid wordt getransporteerd en de drukopbouw langs de schroef te beïnvloeden. De spiraalvormige vleugels van de schroef fungeren als transportband en duwen het materiaal van het invoergedeelte naar de matrijs. De diepte, toonhoogte en vorm van deze vluchten spelen een cruciale rol bij het bepalen van de transportefficiëntie. Een grotere vluchtdiepte zorgt ervoor dat er per omwenteling een groter materiaalvolume kan worden getransporteerd, terwijl een hogere spoed resulteert in een snellere materiaalstroom. Het optimaliseren van deze parameters vereist echter zorgvuldige overweging om overmatige afschuiving of degradatie van het materiaal te voorkomen. De compressieverhouding van de schroef, die de verhouding weergeeft tussen de diepte van de invoerzone en de diepte van de doseerzone, beïnvloedt de transportefficiëntie. Een hogere compressieverhouding verhoogt de drukopbouw langs de schroef, wat helpt bij het materiaaltransport, maar ook van invloed is op smelt- en mengprocessen.

Conische dubbele schroef