¿Cuáles son las partes de una extrusora?
Por lo general, el extrusor más básico y versátil es el extrusor monohusillo. Incluye principalmente seis partes: transmisión, dispositivo de alimentación, cilindro, tornillo, cabezal de máquina y matriz.
1.Parte de la transmisión
La parte de la transmisión suele estar formada por motor, caja reductora y rodamientos. Durante el proceso de extrusión, la velocidad del tornillo debe ser estable y no puede cambiar con los cambios en la carga del tornillo, para mantener la calidad uniforme del producto resultante. Sin embargo, en diferentes circunstancias, se requiere que la velocidad del tornillo pueda cambiarse para cumplir con los requisitos de que un equipo pueda extruir diferentes plásticos o diferentes productos. Por lo tanto, esta pieza generalmente utiliza motores conmutadores de CA, motores de CC y otros dispositivos para lograr un cambio de velocidad continuo. La velocidad general del tornillo es de 10~100 rpm.
La función del sistema de transmisión es accionar el husillo y suministrar el par y velocidad requeridos por el husillo durante el proceso de extrusión. Suele estar compuesto por un motor, un reductor y un rodamiento. Bajo la premisa de que la estructura es básicamente la misma, el costo de fabricación del reductor es aproximadamente proporcional a su tamaño y peso total. Debido a que la forma y el peso del reductor son grandes, significa que se consumen muchos materiales durante la fabricación y los rodamientos utilizados también son relativamente grandes, lo que aumenta el costo de fabricación.
Para una extrusora con el mismo diámetro de tornillo, una extrusora eficiente y de alta velocidad consume más energía que una extrusora convencional. La potencia del motor se duplica y el tamaño del marco del reductor aumenta en consecuencia. Pero una alta velocidad del tornillo significa una baja relación de reducción. Para reductores del mismo tamaño, el módulo de engranaje con una relación de reducción baja es mayor que el de una relación de reducción grande, y la capacidad de carga del reductor también aumenta. Por tanto, el aumento del volumen y peso del reductor no es linealmente proporcional al aumento de la potencia del motor. Si utiliza el volumen de extrusión como denominador y lo divide por el peso del reductor, el número será menor para una extrusora eficiente y de alta velocidad y mayor para una extrusora normal. En términos de producción unitaria, la potencia del motor de una extrusora de alta velocidad y alta eficiencia es pequeña y el peso del reductor es pequeño, lo que significa que el costo de fabricación de la máquina por unidad de producción de una extrusora de alta velocidad y alta eficiencia es más bajo que el de una extrusora ordinaria.
2. Dispositivo de alimentación
Generalmente, se utilizan materiales granulares para la alimentación de materiales, pero también se pueden utilizar materiales en cinta o en polvo. El equipo de carga suele utilizar una tolva cónica con una capacidad que permite suministrar al menos una hora de suministro. Hay un dispositivo de corte en la parte inferior de la tolva para ajustar y cortar el flujo de material, y un orificio de visualización y un dispositivo de calibración y medición están instalados en el costado de la tolva. Algunas tolvas también pueden estar equipadas con un dispositivo reductor de presión o un dispositivo de calentamiento para evitar que las materias primas absorban humedad del aire, o algunos barriles también pueden tener un agitador que puede alimentar o agregar materiales automáticamente.
1. Tolva
La tolva generalmente se fabrica de forma simétrica. Hay una ventana al costado de la tolva para observar el nivel del material y la situación de alimentación. Hay una puerta que se abre y cierra en la parte inferior de la tolva para detener y ajustar la cantidad de alimentación. Agregue una cubierta encima de la tolva para evitar que caiga polvo, humedad e impurezas. Al seleccionar los materiales de la tolva, es mejor utilizar materiales que sean ligeros, resistentes a la corrosión y fáciles de procesar. Generalmente se utilizan placas de aluminio y placas de acero inoxidable. El volumen de la tolva depende del tamaño de la extrusora y del método de alimentación. Generalmente, es la cantidad de extrusión del extrusor en 1 a 1,5 horas.
2. Alimentación
Existen dos métodos de alimentación: alimentación manual y alimentación automática. La alimentación automática incluye principalmente alimentación por resorte, alimentación por chorro de aire, alimentación por vacío, alimentación por cinta transportadora, etc. Generalmente, las extrusoras pequeñas utilizan carga manual y las extrusoras grandes utilizan carga automática.
3. Clasificación de los métodos de alimentación
①Alimentación por gravedad:
Principio: los materiales ingresan al barril por su propio peso, incluida la alimentación manual, la alimentación de resorte y la alimentación por explosión. .
Características: estructura simple y bajo costo. Sin embargo, es fácil provocar una alimentación desigual, afectando así la calidad de las piezas. Sólo es adecuado para extrusores de tamaño pequeño.
②Alimentación forzada:
Principio: instale un dispositivo en la tolva que pueda ejercer presión externa sobre el material para forzar el material hacia el cilindro del extrusor.
Características: puede superar el fenómeno del "puente" y hacer que la alimentación sea uniforme. El tornillo de alimentación es accionado por el tornillo extrusor a través de la cadena de transmisión, de modo que su velocidad de rotación se adapta a la velocidad de rotación del tornillo. El dispositivo de protección contra sobrecarga se puede activar cuando el puerto de alimentación está bloqueado, evitando así daños al dispositivo de alimentación.
3. Barril
Generalmente es un barril metálico, hecho de acero aleado o de un tubo de acero compuesto revestido con acero aleado. Sus características básicas son resistencia a altas temperaturas y presiones, fuerte resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Generalmente, la longitud del cilindro es de 15 a 30 veces su diámetro y su longitud se basa en el principio de que el material se puede calentar completamente y plastificar de manera uniforme. El cañón debe tener suficiente espesor y rigidez.
El interior debe ser liso, pero algunos barriles tienen varias ranuras talladas para aumentar la fricción con el plástico. El exterior del barril está equipado con calentadores eléctricos, dispositivos de control automático de temperatura y sistemas de enfriamiento que se calientan mediante resistencia, inductancia y otros métodos.
1. Hay tres formas estructurales de barriles:
(1) Barril integral
Método de procesamiento: procesamiento en todo el material que sale.
Ventajas: es fácil garantizar una alta precisión de fabricación y ensamblaje, puede simplificar el trabajo de ensamblaje, el cilindro se calienta de manera uniforme y tiene muchas aplicaciones.
Desventajas: debido a la gran longitud del barril, los requisitos de procesamiento son altos y los requisitos para el equipo de procesamiento también son muy estrictos. Es difícil reparar la superficie interior del cañón una vez desgastado.
(2) Resumen del material combinado
Método de procesamiento: procese el barril en varias secciones y luego conecte las secciones con bridas u otras formas.
Ventajas: procesamiento simple, fácil de cambiar la relación de aspecto y se usa principalmente cuando es necesario cambiar la relación de aspecto del tornillo.
Desventajas: requisitos de alta precisión de procesamiento. Debido a la gran cantidad de segmentos, es difícil garantizar la coaxialidad de cada segmento. La conexión de brida destruye la uniformidad del calentamiento del barril, aumenta la pérdida de calor y los sistemas de enfriamiento. También son difíciles de configurar y mantener.
(3) Barril bimetálico
Método de procesamiento: incrustar o fundir una capa de material de acero aleado dentro de la matriz de acero al carbono general o acero fundido. No solo puede cumplir con los requisitos de material del cañón, sino también ahorrar materiales de metales preciosos.
① Cilindro de casquillo: El cilindro está equipado con un casquillo de acero de aleación reemplazable. Se ahorran metales preciosos, el casquillo es reemplazable y se mejora la vida útil del cañón. Sin embargo, su diseño, fabricación y montaje son más complejos.
② Barril de fundición: se funde centrífugamente una capa de aleación de aproximadamente 2 mm de espesor en la pared interior del barril y luego se obtiene el diámetro interior requerido del barril mediante rectificado. La capa de aleación se combina bien con la matriz del cilindro y la combinación es relativamente uniforme a lo largo de la longitud axial del cilindro. No tiene tendencia a desprenderse y no se agrieta. También tiene un excelente rendimiento de deslizamiento y una alta resistencia al desgaste. Larga vida.
(4) Barril IKV
1) Se proporciona una ranura longitudinal en la pared interior de la sección de alimentación del barril
Para mejorar la solidez velocidad de transporte, se sabe por la teoría del transporte sólido que un método es aumentar el coeficiente de fricción de la superficie del barril, y otro método es aumentar el área de la sección transversal perpendicular al eje del tornillo que el material en el pasa el puerto de alimentación. Configurar una ranura longitudinal en la pared interior de la sección de alimentación del barril y hacer que una sección de la pared interior del barril cerca del puerto de alimentación de la sección de alimentación tenga una forma cónica son las realizaciones de estos dos métodos.
2) Enfriamiento forzado del barril en la sección de alimentación
Para aumentar la capacidad de transporte de sólidos existe otro método. Es para enfriar el cilindro de la sección de alimentación. El propósito es mantener la temperatura del material transportado por debajo del punto de reblandecimiento o de fusión, evitar la aparición de película fundida y mantener las propiedades de fricción sólida del material.
Después de adoptar el método anterior, la eficiencia del transporte aumenta de 0,3 a 0,6 y el volumen de extrusión es menos sensible a los cambios en la presión del troquel.
4. Tornillo
El tornillo es el corazón de la extrusora y un componente clave de la misma. El rendimiento del tornillo determina la productividad y la plasticidad de una extrusora. dispersión de cargas, temperatura de fusión, consumo de energía, etc. Es el componente más importante de la extrusora, lo que puede afectar directamente el rango de aplicación y la eficiencia de producción de la extrusora. La rotación del tornillo ejerce una presión extrema sobre el plástico, permitiendo que el plástico se mueva, presurice y obtenga parte del calor por fricción en el cilindro. El plástico se mezcla y plastifica durante su movimiento en el cilindro, dando como resultado un flujo viscoso. estado. Cuando la masa fundida se extruye y fluye a través del troquel, obtiene la forma deseada y se forma. Al igual que el cilindro, el tornillo también está fabricado con aleaciones de alta resistencia, resistentes al calor y a la corrosión.
Debido a que existen muchos tipos de plásticos, sus propiedades también varían. Por lo tanto, en la operación real, para adaptarse a diferentes necesidades de procesamiento de plástico, se requieren diferentes tipos de tornillos y las estructuras también son diferentes. Con el fin de maximizar el transporte, extrusión, mezcla y plastificación de plásticos con la máxima eficiencia. La imagen muestra algunos de los tornillos más comunes.
Los parámetros básicos que indican las características del tornillo incluyen los siguientes puntos: diámetro, relación de aspecto, relación de compresión, paso, profundidad de ranura, ángulo de hélice, espacio entre el tornillo y el cilindro, etc.
El diámetro de tornillo D más común es de aproximadamente 45 a 150 mm. A medida que aumenta el diámetro del tornillo, la capacidad de procesamiento de la extrusora también aumenta en consecuencia. La productividad de la extrusora es proporcional al cuadrado del diámetro del tornillo D. La relación entre la longitud efectiva y el diámetro de la parte de trabajo del tornillo (denominada relación longitud-diámetro, expresada como L/D) suele ser de 18 a 25.
Los L/D grandes pueden mejorar la distribución de la temperatura de los materiales, facilitar la mezcla y plastificación de los plásticos y reducir las fugas y el reflujo. Mejore la capacidad de producción de la extrusora. Un tornillo con un L/D grande tiene una gran adaptabilidad y puede usarse para extruir una variedad de plásticos. Sin embargo, cuando el L/D es demasiado grande, el plástico se calentará durante mucho tiempo. y al mismo tiempo, debido al tornillo, el peso muerto aumenta y el extremo libre se flexiona y se comba, lo que fácilmente provoca rayones entre la banda de material y el tornillo y dificulta la fabricación y el procesamiento; también aumenta el consumo de energía del tornillo; extrusora. Un tornillo demasiado corto puede provocar fácilmente una mala plastificación durante la mezcla.
La mitad de la diferencia entre el diámetro interior del cilindro y el diámetro del tornillo se llama espacio δ, lo que puede afectar la capacidad de producción de la extrusora. A medida que δ aumenta, la productividad disminuye. Generalmente es apropiado controlar δ entre 0,1 y 0,6 mm. Si δ es pequeño, el material estará sujeto a un mayor cizallamiento, lo que es beneficioso para la plastificación. Sin embargo, si δ es demasiado pequeño, un cizallamiento fuerte fácilmente provocará una degradación termomecánica del material. Al mismo tiempo, será fácil para el tornillo. quedar atrapado o frotar contra la pared del barril, y, si δ es demasiado pequeño, casi no habrá fugas de material ni reflujo, lo que afectará la mezcla de la masa fundida hasta cierto punto.
El ángulo de hélice Φ es el ángulo entre la rosca y la sección transversal del tornillo. A medida que Φ aumenta, la capacidad de producción de la extrusora aumenta, pero el efecto de corte y la fuerza de extrusión sobre el plástico generalmente disminuyen. la espiral El ángulo está entre 10 ° y 30 °, y a menudo se utilizan tornillos equidistantes que cambian a lo largo de la dirección y el paso es igual al diámetro. El valor de Φ es de aproximadamente 17 ° 41 ′. >
Cuanto mayor sea el ratio de compresión Cuanto mayor sea el plástico mayor será el ratio de extrusión que recibirá. Cuando la ranura del tornillo es poco profunda, puede producir una mayor velocidad de corte para el plástico, lo que es beneficioso para la transferencia de calor entre la pared del cilindro y el material. Cuanto mayor sea la eficiencia de mezclado y plastificación del material, la productividad disminuirá a la inversa; , cuando la ranura del tornillo es profunda. Lo contrario es cierto. Por lo tanto, los materiales sensibles al calor (como el cloruro de polivinilo) deben usar tornillos de ranura profunda, mientras que los plásticos con baja viscosidad en estado fundido y alta estabilidad térmica (como la poliamida) deben usar tornillos de ranura poco profunda;
1. Segmentación del tornillo
Cuando el material avanza a lo largo del tornillo, experimenta cambios de temperatura, presión, viscosidad, etc. Este cambio no es igual en todo el tornillo. Longitud del tornillo. Según las características cambiantes del material, el tornillo se puede dividir en una sección de alimentación (alimentación), una sección de compresión y una sección de homogeneización.
①. Plásticos y tres estados de los plásticos
Los plásticos se dividen en dos categorías: termoestables y termoplásticos. Una vez moldeados y solidificados, los plásticos termoestables no se pueden calentar ni fundir para moldearlos. Los productos formados a partir de plásticos termoplásticos se pueden recalentar y fundir para formar otros productos.
A medida que cambia la temperatura, los plásticos termoplásticos producen cambios de tres estados: estado vítreo, estado altamente elástico y estado de flujo viscoso. A medida que la temperatura cambia repetidamente, los tres estados cambian repetidamente.
a. Diferentes características del polímero se funde en los tres estados:
Estado vítreo: el plástico aparece como un sólido rígido; la energía cinética térmica es pequeña, la fuerza intermolecular es grande; y la deformación es aportada principalmente por la deformación del ángulo de unión; la deformación se recupera instantáneamente después de que se elimina la fuerza externa, que es una deformación elástica general.
Estado altamente elástico: el plástico aparece como una sustancia similar al caucho; la deformación se debe al estiramiento conformacional de las macromoléculas causado por la orientación del segmento de la cadena, y el valor de deformación es grande después de la deformación; La fuerza externa se elimina pero depende del tiempo, lo que pertenece a la alta deformación elástica.
Estado de flujo viscoso: el plástico aparece como una masa fundida altamente viscosa; la energía térmica intensifica aún más el movimiento de deslizamiento relativo de las moléculas en cadena; la deformación es irreversible y pertenece a la deformación plástica.
b. Procesamiento del plástico y tres estados del plástico:
El plástico se puede cortar cuando está en estado vítreo. En el estado de alta elasticidad, se puede estirar y procesar, como trefilado, extrusión, moldeo por soplado y termoformado. En estado de flujo viscoso, se puede procesar mediante recubrimiento, moldeo rotacional y moldeo por inyección.
Cuando la temperatura es superior al estado de flujo viscoso, el plástico se descompondrá térmicamente, y cuando la temperatura es inferior al estado vítreo, el plástico se vuelve quebradizo. Cuando la temperatura del plástico es mayor que el estado de flujo viscoso o menor que el estado vítreo, el plástico termoplástico tiende a deteriorarse y destruirse seriamente, por lo que estas dos áreas de temperatura deben evitarse al procesar o usar productos plásticos.
②. Tornillo de tres etapas
Los plásticos tienen tres estados físicos en la extrusora: el proceso de cambio de estado vítreo, estado altamente elástico y estado de flujo viscoso. Cada estado requiere el tornillo. estructura son diferentes.
c. Para adaptarse a los requisitos de los diferentes estados, el tornillo del extrusor suele dividirse en tres secciones:
Sección de alimentación L1 (también conocida como sección de transporte de sólidos)
Sección de fusión L2 (llamada sección de compresión)
Sección de homogeneización L3 (llamada sección de dosificación)
Es lo que comúnmente se denomina tornillo de tres etapas. El proceso de extrusión del plástico en estas tres etapas es diferente.
La función de la sección de alimentación es enviar el material suministrado desde la tolva a la sección de compresión. El plástico generalmente permanece en estado sólido durante el movimiento y se funde parcialmente debido al calor.
La longitud de la sección de alimentación varía según el tipo de plástico, pudiendo comenzar no muy lejos de la tolva y terminar en el 75% de la longitud total del vaso de rosca.
A grandes rasgos, los polímeros cristalinos extruidos son los más largos, seguidos de los polímeros amorfos duros y los polímeros amorfos blandos son los más cortos. Dado que la sección de alimentación no produce necesariamente compresión, el volumen de la ranura del tornillo puede permanecer sin cambios. El tamaño del ángulo de la hélice tiene un impacto mayor en la capacidad de alimentación de esta sección, lo que en realidad afecta la productividad de la extrusora. Por lo general, el ángulo de espiral de los materiales en polvo es de aproximadamente 30 grados, que es la productividad más alta. El ángulo de espiral de los materiales cuadrados debe ser de aproximadamente 15 grados y el ángulo de espiral de los materiales esféricos debe ser de aproximadamente 17 grados.
Los principales parámetros del tornillo en la sección de alimentación:
El ángulo de elevación de la espiral ψ es generalmente de 17° a 20°.
La profundidad de la ranura del tornillo H1 se calcula mediante la relación de compresión geométrica ε del tornillo después de determinar la profundidad de la ranura del tornillo en la sección de homogeneización.
La longitud L1 de la sección de alimentación está determinada por la fórmula empírica:
Para polímeros amorfos L1=(10%~20%)L
Para polímeros cristalinos polímeros Polímero L1 = (60% ~ 65%) L
La función de la sección de compresión (sección de migración) es compactar el material, convertir el material de sólido a fundido y eliminar el aire del material. Adaptándose a las características de empujar el gas del material de regreso a la sección de alimentación, compactar el material y reducir el volumen cuando el material se funde, el tornillo en esta sección debería producir un mayor cizallamiento y compresión del plástico. Por esta razón, el volumen del canal del tornillo generalmente se reduce gradualmente y el grado de reducción está determinado por la tasa de compresión del plástico (gravedad específica del producto/gravedad específica aparente del plástico). La relación de compresión no solo está relacionada con la tasa de compresión del plástico, sino también con la forma del plástico. El polvo tiene una gravedad específica pequeña y mucho aire arrastrado, por lo que requiere una relación de compresión mayor (hasta 4). ~5), mientras que los pellets son sólo 2,5~3.
La longitud de la sección de compresión está relacionada principalmente con el punto de fusión y otras propiedades del plástico. Los plásticos con un amplio rango de temperatura de fusión, como el cloruro de polivinilo, que comienza a fundirse por encima de los 150°C y tienen la sección de compresión más larga, pueden alcanzar el 100% de la longitud total del tornillo (tipo gradiente con una temperatura de fusión estrecha). rango (polietileno de baja densidad 105~120°C, polietileno de alta densidad (125~135℃), etc., la sección de compresión es 45~50% de la longitud total del tornillo; para la mayoría de los polímeros con un punto de fusión muy estrecho rango de temperatura, como la poliamida, la sección de compresión tiene incluso solo un paso de longitud.
Los principales parámetros del tornillo en la sección de fusión:
Relación de compresión ε: generalmente se refiere a la relación de compresión geométrica, que es el volumen de la primera ranura en la sección de alimentación del tornillo. y la última ranura en la relación de volumen de la sección de homogeneización.
ε=(Ds-H1)H1/(Ds-H3)≈H1/H3
En la fórmula, H1——La profundidad de la primera ranura del tornillo en la sección de alimentación
H3——La profundidad del último surco en la sección de homogeneización
La longitud L2 de la sección de fusión está determinada por la fórmula empírica:
Para amorfos polímeros L2=55% ~65%L
Para polímeros cristalinos L2=(1~4)Ds
La función de la sección de homogeneización (sección de dosificación) es estabilizar el material fundido (cuantitativamente)) se introduce en el cabezal de la máquina bajo presión constante para formarlo en la matriz. El volumen del canal de la sección de homogeneización es tan constante como el de la sección de alimentación. Para evitar que los materiales queden retenidos en la esquina muerta de la cabeza del tornillo y provoquen descomposición, la cabeza del tornillo a menudo se diseña en forma de cono o semicírculo. La sección homogeneizadora de algunos tornillos es una varilla con una superficie completamente lisa llamada cabeza de torpedo; , pero también los hay grabados, ranurados o fresados. El cabezal del torpedo tiene la función de agitar y controlar el material, eliminar el fenómeno de pulsación durante el flujo y aumentar la presión del material, reducir el espesor de la capa de material, mejorar las condiciones de calentamiento y mejorar aún más la eficiencia de plastificación del tornillo. . Esta sección puede ser del 20 al 25% de la longitud total del tornillo.
Parámetros importantes del tornillo en la sección de homogeneización:
La profundidad de la ranura del tornillo H3 está determinada por la fórmula empírica H3=(0,02～0,06)Ds
La longitud L3 se determina mediante la siguiente fórmula Determinar L3=(20%~25%)L
d Según la teoría del transporte de masa fundida, existen cuatro formas de flujo de masa fundida en la sección de homogeneización del tornillo. El flujo de material fundido en la ranura del tornillo es el siguiente: Combinación de cuatro flujos:
Flujo hacia adelante: el flujo de plástico fundido entre el cilindro y el tornillo a lo largo de la dirección de la ranura hacia el cabezal de la máquina.
Contraflujo: la dirección del flujo es opuesta al flujo directo, causado por el gradiente de presión causado por la resistencia del cabezal de la máquina, la placa porosa, la placa de filtro, etc.
Flujo cruzado: el flujo de masa fundida a lo largo de la dirección perpendicular a la pared del hilo, que afecta la mezcla y el intercambio de calor de la masa fundida durante el proceso de extrusión.
Flujo de fuga: el reflujo formado en el espacio entre el tornillo y el cilindro debido al gradiente de presión, a lo largo de la dirección axial del tornillo.
2. La estructura de los tornillos ordinarios
Los tornillos convencionales de tres secciones totalmente roscados se pueden dividir en tres formas según los cambios en la elevación de la rosca y la profundidad de la ranura:
(1) Tornillo de profundidad variable equidistante
La velocidad del tornillo de profundidad variable equidistante desde la profundidad de la ranura se puede dividir en dos formas:
①Tornillo variable gradualmente equidistante: desde la profundidad La distancia del tornillo desde el comienzo de la sección de alimentación hasta la última ranura de la sección de homogeneización es gradualmente menos profunda. A lo largo de la sección de fusión más larga, la profundidad de la ranura se vuelve gradualmente menor.
②Tornillo de mutación isométrica: es decir, la profundidad de la ranura del tornillo en la sección de alimentación y la sección de homogeneización permanece sin cambios, y la profundidad de la ranura en la sección de fusión de repente se vuelve menos profunda.
(2) Tornillo de paso variable de profundidad constante
El tornillo de paso variable de profundidad constante significa que la profundidad de la ranura del tornillo no cambia y el paso del tornillo comienza desde la primera ranura del tornillo en la sección de alimentación hasta el final de la sección de homogeneización. Va gradualmente de ancho a estrecho.
La característica del tornillo de paso variable de profundidad constante es que debido a la igual profundidad de la ranura del tornillo, el área de la sección transversal del tornillo en el puerto de alimentación es mayor y tiene suficiente resistencia. lo que favorece el aumento de la velocidad de rotación, mejorando así la productividad. Sin embargo, el procesamiento del tornillo es difícil, el flujo de reflujo del material fundido es grande y el efecto de homogeneización es pobre, por lo que rara vez se usa.
(3) Tornillo de profundidad y paso variable
El tornillo de profundidad y paso variable significa que la profundidad de la ranura del tornillo y el ángulo de elevación de la rosca cambian gradualmente desde el comienzo de la alimentación. sección hasta el final de la homogeneización, es decir, la elevación del hilo se vuelve gradualmente más estrecha desde más ancha, y la profundidad de la ranura del tornillo se vuelve gradualmente más superficial desde más profunda. Este tornillo tiene las características de los dos tornillos anteriores, pero es difícil de mecanizar y se utiliza poco.
3. Material del tornillo
El tornillo es un componente clave de la extrusora. El material del tornillo debe tener las características de resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, alta resistencia, etc. ., y también debe tener las características de buen rendimiento de corte, pequeña tensión residual después del tratamiento térmico y pequeña deformación térmica.
Para el material del tornillo extrusor, existen requisitos específicos como los siguientes:
①Altas propiedades mecánicas. Debe tener suficiente resistencia para adaptarse a condiciones de trabajo de alta temperatura y alta presión y aumentar la vida útil del tornillo.
②Buen rendimiento de procesamiento mecánico. Debe tener un mejor rendimiento de corte y tratamiento térmico.
③Buena resistencia a la corrosión y al desgaste.
④Materiales de fácil obtención.
4. Nuevo tornillo
Problemas con los tornillos convencionales de tres secciones de espiral completa:
① La sección de fusión tiene un lecho sólido y un baño de líquido que conviven con el En el mismo tornillo, la piscina fundida continúa ensanchándose y el lecho sólido se estrecha gradualmente, reduciendo así el área de contacto del lecho sólido con la pared del barril, reduciendo el calor directamente transferido desde la pared del barril al lecho sólido. reduciendo la eficiencia de fusión, lo que resulta en un aumento en el volumen de extrusión No alto
② Las fluctuaciones de presión, las fluctuaciones de temperatura y las fluctuaciones de salida son grandes
③ No se puede adaptar bien a; el procesamiento de algunos plásticos especiales para mezclar, colorear y otros procesos.
Métodos comúnmente utilizados para abordar estos problemas:
Aumentar la relación de aspecto; aumentar la velocidad del tornillo; aumentar la profundidad de la ranura del tornillo en la sección de homogeneización;
Para superar las deficiencias de los tornillos convencionales, la gente ha creado algunos tornillos nuevos, que incluyen principalmente:
①Tornillo separado
Se agrega una rosca secundaria a la sección de compresión para superar las deficiencias de los tornillos convencionales. El problema de los sólidos en los tornillos convencionales. El lecho y la masa fundida evitan las deficiencias causadas por un canal de tornillo, que separa el material fundido y el material no fundido lo antes posible, promoviendo así la fusión del material no fundido.
Este tipo de tornillo tiene una alta eficiencia de plastificación y una buena calidad de plastificación. Dado que no hay desintegración del lecho sólido, las fluctuaciones de salida, las fluctuaciones de presión y las fluctuaciones de temperatura son relativamente pequeñas, tiene las ventajas de un buen rendimiento de escape y un bajo consumo de energía, y se usa ampliamente.
② Tornillo tipo barrera
Un tornillo que establece una sección de barrera en una determinada parte del tornillo ordinario para evitar el paso de sólidos no fundidos y promover la fusión de los sólidos.
Este tipo de tornillo convierte la energía mecánica en energía térmica y realiza el intercambio de calor mediante el efecto de mezcla de corrientes de corte y de Foucault, de modo que el material se funde y se homogeneiza. La diferencia de temperatura radial es pequeña y la salida y. La calidad es mejor que los tornillos convencionales.
③Tornillo de pasador
Cuando el flujo de material pasa a través del pasador, el pasador divide el material sólido o el material no completamente fundido en muchos flujos de material pequeños. Estos flujos de material se encuentran en la posición más amplia entre ellos. las dos filas de pasadores y fusionarlas nuevamente. Después de múltiples fusiones y separaciones, se puede mejorar la calidad plastificante del material.
Los pasadores se colocan en la zona de fusión y las formas de disposición incluyen espiga, anillo, etc. Las formas de los pasadores incluyen cilíndrica, rombo, cuadrado, etc.
Debido a que los pasadores dividen el material fundido varias veces, se incrementa el mezclado, la homogeneización del material y la dispersión de los aditivos.
Además, dado que los fragmentos sólidos absorben continuamente calor de la masa fundida durante el proceso de fusión, es posible reducir la temperatura de la masa fundida, por lo que se puede lograr una extrusión a baja temperatura.
④Sinfín combinado
Consta de un cuerpo de sinfín con una sección de alimentación y varios elementos de sinfín con diferentes funciones, como elementos transportadores, elementos de mezcla y elementos de corte. Al cambiar el tipo, cantidad y secuencia de combinación de estos componentes, se pueden obtener tornillos con diversas características para adaptarse a los requisitos de procesamiento de diferentes materiales y diferentes piezas, y encontrar las mejores condiciones de trabajo.
Este tipo de tornillo tiene una gran adaptabilidad y es fácil obtener las mejores condiciones de trabajo. Resuelve la contradicción entre propósito universal y especial hasta cierto punto, por lo que se usa cada vez más. Sin embargo, el diseño es complejo, el montaje y desmontaje de los componentes combinados es problemático y es difícil de implementar en un tornillo con un diámetro menor.
5. Cabezal de máquina y troquel
El cabezal de máquina y troquel suelen estar integrados como un todo y habitualmente se denominan colectivamente cabezal de máquina, sin embargo, también hay casos en los que el cabezal de máquina y el troquel suelen estar integrados como un todo; El cabezal de la máquina y el troquel están separados. La función del cabezal de la máquina es convertir el plástico fundido en movimiento giratorio en un movimiento lineal paralelo, de modo que el plástico pueda plastificarse aún más de manera uniforme y el fundido pueda introducirse en el troquel de manera uniforme y suave. También proporciona la presión de moldeo necesaria. para que el plástico sea fácil de formar y el producto resultante sea denso. La matriz es un canal con una determinada forma de sección transversal. El plástico fundido obtiene la forma deseada cuando fluye en la matriz y se enfría y endurece mediante el dispositivo de conformación y el sistema de enfriamiento fuera de la matriz para formarse. Los componentes del cabezal de la máquina y la matriz incluyen filtros, poleas porosas, desviadores (a veces se combinan con el núcleo del molde en un solo componente), núcleo del molde, matriz y cuello de la máquina y otros componentes.
La placa porosa en el cabezal de la máquina puede centrar el cabezal de la máquina y el cilindro, soportar el filtro (para filtrar impurezas insolubles en la masa fundida) y generar contrapresión sobre la masa fundida. También hay un dispositivo de corrección y ajuste (tornillo de posicionamiento) en el cabezal de la máquina, que puede ajustar y corregir la concentricidad, el tamaño y la forma del núcleo del molde y la matriz. Al producir tubos o películas sopladas, se introduce aire comprimido a través del cuello de la máquina y del núcleo del molde. Según si existe un ángulo entre la dirección del flujo de material y la línea central del tornillo, el cabezal de la máquina se puede dividir en un cabezal de máquina en ángulo recto (también llamado cabezal de máquina en forma de T) y un cabezal de máquina en ángulo (derecho). ángulo u otro ángulo). El cabezal de máquina de ángulo recto se utiliza principalmente para extruir tubos, láminas y otros perfiles, mientras que el cabezal de máquina de tipo angular se utiliza principalmente para extruir películas, revestimientos de cables y productos moldeados por soplado.