Følgende er viktige prinsipper å huske på når det gjelder ekstrudering.De bør bidra til å spare penger, gi produkter av høyere kvalitet og bruke utstyr mer effektivt.
1. Det mekaniske prinsippet. Den grunnleggende mekanikken for ekstrudering er enkel - en skrue snur seg i en tønne og skyver plasten fremover.En skrue er egentlig et skråplan, eller rampe, viklet rundt en sentral kjerne.Hensikten er å multiplisere kraften slik at en stor motstand kan overvinnes.Når det gjelder en ekstruder, er det tre motstander å overvinne: gnidning av faste partikler (matingen) mot tønneveggen og hverandre i de første omgangene med skruen (matesonen);adhesjonen av smelten til tønneveggen;og motstand mot strømning i smelten når den skyves fremover.
Sir Isaac Newton forklarte at hvis en ting ikke beveger seg i en gitt retning, balanseres kreftene på den i den retningen.Skruen beveger seg ikke i aksial retning, selv om den kan dreie seg raskt i tverrretningen rundt omkretsen.Så de aksiale kreftene på skruen er balansert, og hvis den skyver fremover med stor kraft på plastsmelten, må den skyve bakover på noe med lik kraft.I dette tilfellet skyver den på et lager bak mateinngangen kalt trykklageret.
De fleste enkeltskruer er høyregjenger, som skruer og bolter som brukes i snekker og maskineri.De snur mot klokken, hvis de ses bakfra, mens de prøver å skru seg bakover ut av tønnen.I noen dobbeltskrueekstrudere dreier to skruer i motsatte retninger i en dobbel tønne og griper inn, slik at den ene må være høyrehendt og den andre venstrehendt.I andre sammengripende tvillingskruer dreier begge skruene i samme retning og må derfor ha samme orientering.I alle tilfeller er det imidlertid skyvelager for å ta bakoverkraften, og Newtons prinsipp gjelder fortsatt.
2. Det termiske prinsippet. Ekstruderbar plast er termoplast - de smelter ved oppvarming og blir fast igjen når den avkjøles.Hvor kommer varmen for å smelte plasten fra?Forvarming av fôr og tønne-/dysevarmere kan bidra, og er kritiske ved oppstart, men motorenergitilførsel - friksjonsvarme som genereres inne i tønnen når motoren snur skruen mot motstanden til den viskøse smelten - er den desidert viktigste varmekilden for alle unntatt svært små systemer, saktegående skruer, plast med høy smeltetemperatur og ekstruderingsbelegg.
For alle andre operasjoner er det viktig å innse at fatvarmerne ikke er den primære varmekilden under drift, og derfor har mindre effekt på ekstrudering enn vi kunne forvente.Temperaturen på den bakre tønnen kan forbli viktig fordi den påvirker bitt, eller hastigheten på faste stoffer som transporteres i fôret.Hode- og dysetemperaturer bør normalt være på eller nær ønsket smeltetemperatur, med mindre de brukes til et spesifikt formål som glans, strømningsfordeling eller trykkkontroll.
3. Hastighetsreduksjonsprinsippet. I de fleste ekstrudere endres skruhastigheten ved å endre motorhastigheten.Motorer går vanligvis rundt 1750 rpm ved full hastighet, men dette er alt for raskt for en ekstruderskrue.Hvis den ble snudd så raskt, ville den generere for mye friksjonsvarme, og plastens oppholdstid ville være for kort til å lage en jevn, godt blandet smelte.Et typisk reduksjonsforhold er mellom 10:1 og 20:1.Det første trinnet kan bruke enten gir eller et trinsesett, men det andre trinnet bruker alltid tannhjul og skruen settes i midten av det siste, store giret.
I noen få saktegående maskiner (som tvillinger for UPVC), kan det være tre reduksjonstrinn, og topphastigheten kan være så lav som 30 rpm eller mindre (med forhold opp til 60:1).På den andre ytterligheten kan noen veldig lange tvillinger som brukes til blanding kjøre med 600 rpm eller mer, slik at et veldig lavt reduksjonsforhold er nødvendig, i tillegg til mye intens avkjøling.
Noen ganger er reduksjonsforholdet ikke tilpasset jobben - det er kraft som ikke brukes - og det er mulig å legge til et sett med trinser mellom motoren og det første reduksjonstrinn for å endre topphastigheten.Dette øker enten skruhastigheten utover de tidligere grensene eller reduserer topphastigheten for å la systemet kjøre med en større prosentandel av topphastigheten.Dette øker tilgjengelig kraft, reduserer strømstyrken og unngår motorproblemer.I begge tilfeller kan produksjonen økes, avhengig av materialet og dets kjølebehov.
Innleggstid: mai-04-2017