Šroubová hlaveň pro vytlačování potrubí

Pokud hledáte šnekový válec pro vytlačování trubek, jste na správném místě. V tomto článku o něm najdete všechny možné informace. Pokrývá stoupání, poměr délky k průměru a úhel šroubovice.

Vysokorychlostní vytlačovací šnekový válec

Proces vytlačování je vysoce produktivní a spolehlivý proces. Má to však svá omezení. To platí zejména v případě plastů citlivých na teplo. Kromě toho je tok materiálů v dvoušnekových extruderech komplikovaným jevem. Vzorce proudění je také obtížné určit matematicky.

Geometrie granulí může hrát významnou roli v chování při dopravě pevných látek. Aby bylo možné lépe porozumět této problematice, byla provedena důkladná studie chování pevných plastových granulí v drážkovaných krmných zónách. Výsledky ukazují, že axiální dopravní rychlost granulí je do značné míry závislá na rychlosti šneku.

Pro dosažení vyššího výkonu se doporučuje sada šroubových hlav. Sada šnekového válce je navržena tak, aby zlepšila plastifikační schopnosti extrudéru.

Rozteč

Stoupání válce šneku pro vytlačování potrubí je měřítkem délky letu. Měří se od začátku kapsy posuvu k přednímu konci registru. To je obvykle deset průměrů.

Kromě skutečné délky je to také sklon neboli vzdálenost od středu letové plochy k odpovídajícímu bodu sousední letové plochy. Normálně je výška letu menší než náběh nebo vzdálenost od přední části letu ke středu.

Leták je šroubovitý kovový závit. Obvykle se vyrábí z oceli s nízkým nebo středním obsahem uhlíku. Nerezová ocel je dalším běžným materiálem.

Úhel šroubovice

Vytlačovací šnek s konstantním úhlem šroubovice je konstrukce, jejímž hlavním účelem je zpracování pevných termoplastických materiálů. Skládá se z podlouhlého, kuželovitého, zúženého předního koncového úseku a odměřovacího úseku. Šroubovitě drážkovaná hlaveň je vylepšením oproti hladké hlavni používané u běžných šroubů. Drážkovaná výstelka hrdla snižuje kolísání teploty a tlaku uvnitř extrudéru.

Úhel šroubovice šneku extruderu je určen jeho funkčními sekcemi, poměrem výšky letu, vlastnostmi materiálu a dalšími faktory. Optimální hodnoty úhlu šroubovice jsou závislé na výšce letu a hustotě granulí.

Nejběžnější úhel šroubovice je 15 stupňů nebo více. U spirálově drážkované hlavně je optimální úhel šroubovice D kolem 20 stupňů. Úhel šroubovice D hladké hlavně je však jen o 8 % lepší. Optimální hodnotu lze vypočítat pomocí přesných údajů o koeficientu tření.

Poměr délky k průměru

Šnek je mechanické jádro procesu vytlačování. Posouvá materiál a zároveň způsobuje tření mezi jeho lety. Má tři zóny: kořenovou, letovou a dávkovací a míchací část. Poměr délky k průměru šroubu se může měnit od 0,0005 do 0,0020. Nejběžnějším materiálem používaným pro šrouby je středně uhlíková ocel. Běžné jsou však i nerezové materiály a materiály na bázi niklu.

Kořen je část šroubu, která se rozprostírá mezi lety. Obvykle má kuželovitý tvar. Kořen se často vytvrzuje nitridací. Zabraňuje degradaci PVC na špičce. Kromě toho je užitečný při prevenci lepení plastu na kořen během krmení.

Plastifikační vytlačování polymerů

Při plastifikaci se vytlačování polymeru provádí vytlačovacím lisem. Extrudéry jsou navrženy tak, aby roztavily polymer a poté vytvořily požadovaný tvar. Používá se v různých aplikacích, včetně vstřikování plastů a zpracování potravin.

Proces plastifikace začíná smícháním suroviny. Surovina může být ve formě pelet nebo prášku. Jsou gravitačně přiváděny do válce extrudéru. Extrudér používá šroub k otáčení uvnitř vyhřívaného válce a tlačení materiálu do tvaru.

Chladicí systém extrudéru se skládá z topného zařízení, chladicího zařízení a násypky. Chladicí zařízení zabraňuje přilnutí částic materiálu k válci. K chlazení se používá voda, foukaný vzduch nebo kombinace obojího.

Smyková rychlost

Existuje několik způsobů, jak určit smykovou rychlost šnekového válce pro vytlačování trubky. Některé z metod zahrnují jednoduchý model, jiné vyžadují numerické výpočty.

První z těchto metod je jednoduchý model rychlosti pohybu vrstvy dělený vzdáleností mezi vrstvami. To lze použít k odhadu smykové rychlosti paralelního pohybu. Je také možné vypočítat smykovou rychlost ve směru proudění a toho lze dosáhnout integrací přes hloubku kanálu.

Nejpřesnější metodou je provést obecnější numerický výpočet založený na geometrii šroubu. Přesnost je zvýšena použitím korekčního faktoru. Tato metoda je však omezena chybějícím experimentálním stanovením konstant.