Ultieme gids voor extruderschroeven

De functie van de extruderschroef is om het rubbermateriaal geleidelijk te laten veranderen in lineaire beweging met de rotatie van de schroef, het naar de kop te duwen en samen te werken met het lichaam om het rubbermateriaal te comprimeren, warmte te genereren, te verzachten en te roeren en te mengen. .

1 Basiskennis

De schroef bestaat uit schroefdraad en cilinders. De schroef heeft een lang gat langs de middenlijn, waardoor koelwater kan passeren. De staart van de schroef is in het druklager geïnstalleerd om de reactiekracht te vermijden die ontstaat bij het samenknijpen van het rubber om de schroef eruit te duwen.

De diameter van de schroef is iets kleiner dan de binnendiameter van de stalen huls van het lichaam, dat wil zeggen dat er een opening moet zijn tussen de diameter van de schroef en het binnenoppervlak van de stalen huls, en de opening wordt over het algemeen gecontroleerd op 0,002 ~ 0,004 maal de diameter van de schroef. Als de opening te klein is, zal de schroef "de boring vegen", slijtage veroorzaken en er zelfs voor zorgen dat de schroef vastloopt; als de opening te groot is, zal het rubber terugstromen en het extrusievolume, de lage productie-efficiëntie en de productkwaliteit beïnvloeden.

2 Draadkarakteristieken van de schroef

Draaddiepte houdt rechtstreeks verband met de productiecapaciteit van de apparatuur. Hoe groter de draaddiepte, hoe meer rubber er onder een bepaalde druk kan worden geëxtrudeerd. De weekmaking van het rubber is echter moeilijk en de schroefsterkte is slecht. De draaddiepte van de schroef wordt over het algemeen geregeld op 0,18 ~ 0,25 maal de schroefdiameter. Het voortstuwingsoppervlak van de draad moet loodrecht op de as van de schroef staan ​​en het tegenoverliggende oppervlak van het voortstuwingsoppervlak moet een bepaalde helling hebben. De axiale afstand tussen aangrenzende schroefdraden wordt de steek genoemd. De schroef van de rubberen extruder is over het algemeen een schroef met dubbele schroefdraad met gelijke afstand en ongelijke diepte. Het volume tussen de toonhoogtes wordt als volgt berekend:

tgФ=L/πD

F=h(πD tgФ-e)Waar:Ф——de helling van het tegenoverliggende oppervlak van het duwoppervlak van de schroef

L——toonhoogte

D-schroefdiameter

e-draadbreedte

F——volume tussen toonhoogtes

De breedte van de draadkam is over het algemeen 0,07 ~ 0,1 keer de schroefdiameter, waaronder de schroef van een kleine rubberen extruder een grotere waarde kan aannemen, terwijl de schroef van een grote rubberen extruder een kleinere waarde kan aannemen. De draadkambreedte mag niet te klein zijn. Als het te klein is, is de sterkte op de top te klein; als het te groot is, wordt het draadvolume verminderd. Dit beïnvloedt de output en zorgt ervoor dat het rubber verbrandt door wrijvingswarmte. De afstand van de schroefdraad is doorgaans gelijk aan of iets groter dan de schroefdiameter.

Er zijn drie vormen van schroefkoppen: plat, halfrond en conisch. Conische schroeven worden vaak gebruikt.

3 Verhouding schroeflengte-diameter

De verhouding schroeflengte-diameter is de verhouding van de schroeflengte L tot de schroefdiameter D. Hoe groter de verhouding schroeflengte-diameter, dat wil zeggen hoe langer het werkende deel van de schroef, hoe beter de plastificering van het rubber, hoe uniformer het mengen, hoe groter de druk op het rubber en hoe beter de productkwaliteit. Hoe langer de schroef, hoe gemakkelijker het is om het rubber te laten verbranden, hoe moeilijker de schroefverwerking is en hoe hoger het extrusievermogen is. De schroef die wordt gebruikt voor rubberextruders met warme toevoer heeft over het algemeen een lengte-diameterverhouding van 4 tot 6 keer, en de schroef die wordt gebruikt voor rubberextruders met koude toevoer heeft over het algemeen een lengte-diameterverhouding van 8 tot 12 keer.

Lengte-diameterverhouding L/D

Plastic extruders gebruiken een grote verscheidenheid aan kunststoffen voor extrusiegieten, en één schroef kan niet alle kunststoffen vormen. De schroef moet worden ontworpen in overeenstemming met de kenmerken van de grondstoffen en er moet zoveel mogelijk rekening worden gehouden met de overeenkomsten van verschillende grondstoffen, zodat één schroef meerdere kunststoffen tegelijkertijd kan extruderen, wat economisch zinvol is bij de industriële productie. De omgekeerde schroefdraad aan de achterkant van de schroef voorkomt lekkage.

Schroeflengte-diameterverhouding L/D, schroefdiameter D heeft betrekking op de buitendiameter van de schroefdraad. De effectieve lengte L van de schroef verwijst naar de lengte van het werkende deel van de schroef, zoals weergegeven in Figuur 3-14. De effectieve lengte verschilt van de totale lengte van de schroef. De lengte-diameterverhouding is de verhouding tussen de effectieve lengte van de schroef en de diameter. De vroege extruderschroef had een relatief kleine lengte-diameterverhouding van slechts 12-16. Met de ontwikkeling van de kunststofvormverwerkende industrie is de lengte-diameterverhouding van de extruderschroef geleidelijk toegenomen. Momenteel zijn de meest gebruikte waarden 15, 20 en 25, en het maximum kan 43 bereiken.

Het vergroten van de beeldverhouding heeft de volgende voordelen:

①. De schroef staat volledig onder druk en de fysieke en mechanische eigenschappen van het product kunnen worden verbeterd.

②. Het materiaal is goed geplastificeerd en de kwaliteit van het productuiterlijk is goed.

③. Het extrusievolume wordt met 20-40% vergroot. Tegelijkertijd heeft de karakteristieke curve van de schroef met een grote aspectverhouding een kleine helling, is deze relatief vlak en is het extrusievolume stabiel.

④. Het is bevorderlijk voor poedervormen, zoals polyvinylchloride-poederextrusiebuizen.

Het vergroten van de aspectverhouding maakt echter de vervaardiging van de schroef en de montage van de schroef en de cilinder moeilijk. Daarom kan de beeldverhouding niet onbeperkt worden verhoogd.

4 Compressieverhouding van de schroef

De compressieverhouding die bij verschillende kunststoffen nodig is, ligt niet vast, maar kan een bereik hebben. Verschillende grondstoffen vereisen verschillende compressieverhoudingen. Bij het extruderen van zacht polyvinylchloride-kunststof is de compressieverhouding van de schroef bijvoorbeeld vaak 2,5-3 als het een korrelig materiaal is, en als het een poedervormig mengsel is, kan de compressieverhouding 4 tot 5 zijn. Keuze van de compressieverhouding van de schroef.

De verhouding van het volume van de eerste spoed aan het invoeruiteinde van de schroef tot het volume van de laatste spoed aan het afvoeruiteinde wordt de schroefcompressieverhouding genoemd. De berekeningsformule voor de compressieverhouding is als volgt:

(S1-e)(D-h1)h1

ik = —————————

(S2-e)(D-h2)h2

Waar: S1——De eerste steek van het schroeftoevoeruiteinde mm

S2——De laatste steek van het schroefuiteinde mm

h1——De diepte van de schroefgroef aan het schroefaanvoereinde mm

h2——De diepte van de schroefgroef aan het uiteinde van de schroef mm

D——De diameter van de schroef mm

e——De breedte van de draadpiek mm

De schroefcompressieverhouding kan op de volgende manieren worden verkregen:

1. De toonhoogte verandert en de diepte van de schroefgroef blijft ongewijzigd;

2. De diepte van de schroefgroef neemt toe en de toonhoogte blijft ongewijzigd;

3. Zowel de spoed als de diepte van de schroefgroef veranderen.

De meeste draad- en kabelfabrieken gebruiken schroeven met gelijke afstand en ongelijke diepte. De berekeningsformule voor de compressieverhouding is als volgt:

ik = h1/h2

De grootte van de compressieverhouding heeft een grote invloed op de kwaliteit van het product. Hoe groter de compressieverhouding, hoe hoger de dichtheid van het rubber en hoe gladder het oppervlak. Als de compressieverhouding te groot is, zal de reactie van het rubber op de schroef groot zijn en zal de schroef gemakkelijk breken. De compressieverhouding van de rubberen extruderschroef wordt in het algemeen geregeld op

1,3:1 tot 1,6:1.

Een ander type schroef is een scheidingsschroef. Dit type schroef voegt een extra schroefdraad toe aan het middengedeelte van de schroef. De schroef is verdeeld in drie secties: toevoersectie, smeltsectie en doseersectie. Het middelste gedeelte met extra schroefdraad is het smeltgedeelte, het voedingsgedeelte verwijst naar het deel vanaf het voedingspunt van de schroef tot het startpunt van de extra schroefdraad, en het meetgedeelte verwijst naar het deel vanaf de kop van de schroef tot de eindpunt van de extra draad.

De compressieverhouding kan op de volgende manieren worden verkregen:

(1) Toonhoogtevariatie (gelijke diepte en ongelijke toonhoogte). Het voordeel van deze structuur is dat deze de sterkte van de schroef niet beïnvloedt wanneer de compressieverhouding groot is. Het nadeel is dat de schroef moeilijk te verwerken is. Wanneer de spiraalhoek nabij het uiteinde van de schroef te klein is, kan de materiaalstroom niet soepel zijn en is het gemakkelijk om nesten te produceren.

(2) Variatie in de diepte van de schroefgroef (gelijke spoed en ongelijke diepte). De voordelen zijn eenvoudige verwerking en productie, groot contactoppervlak tussen het materiaal en de loop en een goed warmteoverdrachtseffect. Het nadeel is dat de sterkte sterk wordt verzwakt, en er moet speciale aandacht worden besteed aan het gebruik van lange schroeven en grote compressieverhoudingen.

(3) Zowel de spoed als de diepte van de schroefgroef variëren (ongelijke spoed en ongelijke diepte). Indien goed ontworpen, kan deze schroef de grootste voordelen en de minste nadelen bereiken. Bij de daadwerkelijke productie worden schroeven met gelijke afstand en ongelijke diepte het meest gebruikt, voornamelijk vanwege het gemak van verwerking en productie.

5 Schroefmateriaal

De schroef moet hittebestendig, slijtvast en slijtvast zijn. Daarom moet bij het verwerken van de schroef een warmtebehandeling worden uitgevoerd en moet het oppervlak worden verchroomd of genitreerd. Veelgebruikte materialen zijn onder meer 45 # staal of chroom-molybdeen-aluminiumlegeringsstaal.

Segmentatie

De beweging van het materiaal in de extruderschroef wordt in drie delen bestudeerd, waardoor het ontwerp van de schroef vaak in delen wordt uitgevoerd. Omdat elke sectie een continu kanaal is, is het bij de daadwerkelijke productie, zolang aan de vereisten kan worden voldaan, niet nodig om de schroef in drie secties te verdelen. Sommige schroeven hebben zelfs slechts twee secties en sommige zijn niet gesegmenteerd. Bij het extruderen van nylon, een materiaal met goede kristalliniteit, zijn er bijvoorbeeld alleen toevoersecties en homogenisatiesecties. Voor algemene schroeven die zachte polyvinylchloride-kunststoffen extruderen, kunnen alle compressiesecties worden gebruikt zonder deze te verdelen in toevoersecties en homogenisatiesecties.

De segmentatie van de schroef komt voort uit ervaring en wordt vooral bepaald door de eigenschappen van het materiaal. De lengte van het invoergedeelte kan variëren van 0 tot 75% van de totale lengte van de schroef. Over het algemeen is dit het langst bij het extruderen van kristallijne polymeren, gevolgd door harde amorfe polymeren, en het kortst bij zachte amorfe polymeren. De lengte van het compressiegedeelte bedraagt ​​doorgaans 50% van de totale lengte van de schroef, uiteraard zijn bovengenoemde uitzonderingen de nylon en zachte polyvinylchloridekunststoffen. Bij het extruderen van polyethyleen kan de lengte van het homogenisatiegedeelte 20-25% van de totale lengte bedragen. Voor sommige warmtegevoelige materialen (zoals polyvinylchloride) mag het materiaal echter niet te lang in deze sectie blijven en kan de homogenisatiesectie worden weggelaten. Sommige hogesnelheidsextruders hebben een homogenisatiesectielengte van 50%.

Wie zijn wij?

Wij zijn Barrelize. Wij leveren e xtrusie schroeven aan de plasticindustrie sinds 1990. Momenteel voorzien wij de industrie van in totaal 70.000 stuks per jaar