知识 | 3分钟读

挤出量:101

了解有关两人麻将下载物如何在单个螺杆中熔融的基础知识。机筒温度发挥的作用比您想象的要少。
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令人惊讶的是,塑料加工商通常不会 ’无法理解两人麻将下载物如何在单螺杆挤出机中熔融。即使是那些具有丰富实践经验的人,在理解这一概念时也会遇到问题,’这是了解如何最大限度地提高挤出操作效率的重要知识。

为了简化概念并说明基本机制,请考虑使枪管围绕固定螺钉旋转。大多数单螺杆分析都是基于这种技术,而我’ve发现它简化了几何形状并提供了相同的结果。 

两人麻将下载物以颗粒(小丸,粉末,薄片)的形式进入螺杆,并通过螺杆螺纹压实成紧密压实的团块(请参见附图中的A)。那时,粒料和圆筒之间的摩擦使最接近圆筒壁的两人麻将下载物的温度升高。另外,一些热量从热筒中传导到两人麻将下载物中,有助于在筒和固体两人麻将下载物之间形成熔体薄膜(请参见附图中的B)。 

从那时起,主要通过粘性耗散或剪切加热在膜中产生用于熔化的能量。 大多数处理器都了解从热桶中传热的概念,但是粘性耗散并不容易掌握,这是不幸的,因为它为两人麻将下载物熔融提供了几乎所有的能量。结果是错误地依赖于料筒温度进行熔化。

所以让’解释粘性耗散。当熔体膜粘附在料筒和下面的两人麻将下载物上时,发生粘性耗散。 当机筒绕着螺杆转动时,粘在熔体上方和下方的熔融两人麻将下载物会像橡皮筋一样不断拉伸。 拉伸熔体需要机械力(或扭矩)以使枪管围绕螺杆旋转。 该转矩在熔体中变成热量,就像橡皮筋或铜线在快速弯曲时变热一样。遵循能量守恒定律,用于手臂运动的能量以热量的形式传递给橡皮筋或金属丝。 在此处讨论的概念中,驱动器的电功率首先随着镜筒的旋转而转换为机械动力,然后通过在两个表面之间连续拉伸,使镜筒的旋转在薄膜中转换为热量。

在挤出过程中,这种持续的拉伸将越来越多的热量引入熔体中。这会升高其温度,并且由于热量从薄膜进入其下方的固体两人麻将下载物中,熔体的数量也会增加。请注意,这并未描述整个熔化机制,因为典型螺杆中的刮板和压缩会显着影响熔化速率。 

可以肯定的是,忽略螺旋线的作用会过分简化熔化机理,但有助于澄清粘性耗散,粘性耗散是熔化的主要能源,熔化完成后温度会升高。即使在完全熔融模型中,给定两人麻将下载物的熔融速率和温度升高也与使筒体相对于螺杆旋转所需的扭矩成正比,而该扭矩又等于薄膜对薄膜的抵抗力(粘度)被拉伸。 

熔化速率也与机筒速度(螺杆速度)或熔体拉伸速率成正比。 由于扭矩乘以螺杆速度等于马力(扭矩= [HP x 63025] / rpm)—马力是工作的量度—当扭矩穿过螺杆的长度时,这将扭矩量化为与两人麻将下载物温度的变​​化紧密相关。这为粘性耗散的影响提供了非常简化的解释。用螺纹螺钉对模型进行量化要复杂得多,但是熔化原理保持不变。

熔化速度—对于给定的螺杆设计和两人麻将下载物,甚至在熔化后两人麻将下载物温度也会上升—在很大程度上取决于粘性耗散,粘性耗散取决于给定两人麻将下载物的螺杆速度和两人麻将下载物粘度。 这解释了为什么在螺杆速度保持恒定的情况下,熔体温度受输出影响很大。由于使枪管相对于螺杆旋转所需的扭矩在很大程度上取决于两人麻将下载物的拉伸阻力,而不是质量流量,因此更多的流量会提供较低的熔体温度,而更低的流量会产生较热的熔体。除了在非常小的挤出机中,机筒加热的效果要小得多。 

关于作者

吉姆·弗兰克兰 是一位机械工程师,从事各种类型的挤出加工已有40多年的历史。他现在是Frankland Plastics Consulting,LLC的总裁。联系  jim.frankland@comcast.net 或(724)651-9196。

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