Ekstruderskruedesign

Det viktigste mekaniske elementet i en skrueekstruder er skruen. Riktig utforming av geometrien til ekstruderskruen er av avgjørende betydning for at ekstruderen skal fungere.

Det viktigste mekaniske elementet i enskruekstruderer skruen. Riktig utforming av geometrien til ekstruderskruen er av avgjørende betydning for at ekstruderen skal fungere.Hvis materialtransportustabilitet oppstår som følge av feil skruegeometri, kan ikke selv det mest sofistikerte datastyrte kontrollsystemet løse problemet.Skruedesign anses ofte fortsatt for å være mer en kunst enn en vitenskap.Som et resultat florerer fortsatt misoppfatninger om visse aspekter av skruedesign i dag.Siden teorien om enkeltskrueekstrudering nå er godt utviklet, kan utformingen av skruer for enkeltskrueekstrudere være basert på solide ingeniørprinsipper.Derfor bør skruedesign for enkeltskrueekstrudere ikke lenger være en kunst, men en vitenskap basert fast på prinsippene for polymerprosesseringsteknikk.

Dessverre er ikke folk som er involvert i skruedesign alltid oppdatert på ekstruderingsteori.Som et resultat av dette har mange ekstruderskruer i bruk i dag betydelig under maksimal ytelse, utelukkende på grunn av feil skruedesign. Et eksempel er den fortsatt vanlige bruken av ekstruderskruen med kvadratisk stigning.Dette er skrudd med konstant stigning med stigningen lik diameteren på skruen; denne stigningen tilsvarer en helixvinkel på 17,66.Det kan ganske enkelt påvises at firkantdelingen er langt fra optimal med hensyn til smelting og smeltetransport for en rekke polymerer.Dette faktum har vært kjent siden tidlig på 1950-tallet, men de fleste ekstruderskruer som er i bruk i dag, bruker fortsatt den konstante kvadratiske stigningen.

En faktor som kan ha bidratt til tingenes tilstand innen skruedesign er at det ikke har vært en helhetlig tekst som omhandler skruedesign.Målet med dette kapittelet er å demonstrere hvordan ekstruderingsteori kan brukes til å designe ekstruderskruer på riktig måte.Forhåpentligvis vil dette gi et solid grunnlag, basert på ingeniørprinsipper, som bedre og mer effektive skruedesign kan utvikles fra i fremtiden.Prinsippene for skruedesign er ikke bare viktige ved utforming av nye ekstruderskruer, men også i analysen av prosesseringsproblemer for en eksisterende ekstruderingslinje.Det er viktig å kunne gjenkjenne om et problem er relatert til dårlig skruedesign eller til en annen del av prosessen.Kunnskap om de grunnleggende prinsippene for skruedesign er derfor viktig for i hovedsak alle som er involvert i ekstrudere.