Comment les éléments de vis de l'extrudeuse à double vis affectent la stabilité de la fusion, du mélange et du traitement

Un phénomène commun est observé chez de nombreux utilisateurs d'extrudeuses à double vis: après l'achat de la machine, la configuration de vis reste exactement la même que le jour où elle a quitté l'usine,même après des années d'exploitation.

De nouveaux matériaux entrent, de nouvelles formulations sont développées et les exigences des clients changent, mais la configuration de la vis reste inchangée.mais si le processus se déroule sans heurts, de façon cohérente et avec une qualité stable est une autre question.

Aujourd'hui, nous allons décomposer la logique derrière les six principales zones fonctionnellescomposés de métaux non métalliqueset fournir quelques références pratiques pour l'optimisation de la configuration des vis.

1Zone d'alimentation

La zone d'alimentation a une responsabilité principale: veiller à ce que les matériaux de différentes formes pénètrent dans la vis en douceur et de manière cohérente.

Les poudres ont tendance à se relier, tandis que les fibres peuvent s'enlacer lors de l'alimentation.éléments de vis de l'extrudeuseUn volume de vol de vis plus grand et un canal plus large permettent à différents types de matériaux d'entrer efficacement dans le système d'extrusion.

Le même principe s'applique à la section située directement sous le port d'alimentation en aval.éléments de vismaintenir un faible degré de remplissage dans la section en amont, laissant suffisamment de volume libre pour l'introduction de matériaux supplémentaires.

2Zone de transport solide

Si les matières en poudre ne sont pas correctement compactées avant d'entrer dans la zone de fusion, des problèmes se produiront. L'air piégé à l'intérieur du matériau peut entraîner une fusion incomplète, une mauvaise dispersion,et un traitement instable.

La fonction clé de cette zone est de transformer les matériaux en un lit compact.

L'approche courante consiste à réduire progressivement la hauteur du convoyeuréléments de vis de l'extrudeuseCommençant par les éléments de transport à grande hauteur, le volume du canal de vis diminue progressivement, comprimant le matériau pas à pas.

Cependant, la vitesse de compression doit être soigneusement contrôlée.une réduction trop agressive de la hauteur peut entraîner un remplissage excessif et même une surcharge de l'extrudeuse.

3Zone de fusion et de plastification

Le but de la zone de fusion est d'obtenir une fusion complète et uniforme dans des conditions de température contrôlée tout en évitant une chaleur inutile.

Dans l'extrusion à double vis, la plupart de la chaleur supplémentaire provient de l'énergie mécanique générée par la rotation et le cisaillement de la vis.éléments de vis de l'extrudeuse, tels que:

• Pièces de broyage
• Éléments de vis à convoyeur inverse
• Éléments de mélange spéciaux non standard inspirés des conceptions des rotors internes du mélangeur

Ces éléments doivent être disposés à des positions axiales soigneusement sélectionnées et combinés efficacement avec des éléments de transport en amont.

Les performances d'une conception de zone de fusion doivent être évaluées en fonction de l'efficacité avec laquelle elle convertit l'énergie de cisaillement mécanique en énergie de fusion.

Une combinaison bien conçue decomposés de métaux non métalliquespermet à la matière de fondre rapidement et complètement sans augmentation inutile de la température.L'objectif est de maximiser l'énergie utilisée pour la fusion plutôt que de gaspiller de l'énergie en augmentant simplement la température de fusion.

Pour éviter des gradients de température excessifs dans la zone de fusion, les éléments de cisaillement et les éléments de transport sont souvent disposés en alternance,permettant une répartition progressive de l'énergie de sortie sur la longueur de la vis.

4Zone de dégazage.

Le débordement de matériaux provenant du conduit d'aération est l'un des problèmes les plus courants rencontrés lors de l'extrusion à double vis.

Il y a généralement deux raisons principales:

1- Un étanchéité insuffisante avant la section de ventilation

Si la pression de fusion n'est pas correctement construite en amont, le matériau peut continuer à circuler vers l'entrée d'aération par les conduits à vis.

La solution est d'ajouter le transport inverseéléments de visou inverser les blocs de pétrissage avant la zone de ventilation pour créer un effet d'étanchéité et créer une pression suffisante.

2. Remplissage excessif de la zone de ventilation

Si le canal de vis de la zone de dégazage est surchargé, les gaz ne peuvent pas s'échapper efficacement.

La section de dégazage doit normalement utiliser un convoyeur de ciment plus grandéléments de vis de l'extrudeusepour disperser le matériau dans une couche de fusion plus fine, permettant aux gaz et à l'humidité de s'échapper en douceur.

5. Zone de transport de fusion

L'objectif principal de la section de transport de fusion est de créer une pression et de livrer le matériau vers la matrice.

La pression ne peut être générée que dans une section de vis entièrement remplie.

La capacité de construction de la pression decomposés de métaux non métalliquesdépend principalement de:

• Le tour de vis
• Nombre de vols de vis
• Longueur de la section de construction sous pression

Comme la production de pression entraîne inévitablement une augmentation supplémentaire de la température, la section de construction de la pression doit être aussi courte que possible.L'objectif est d'atteindre la pression requise dans la plus courte distance possible tout en minimisant l'apport d'énergie inutile.

Une attention particulière doit également être accordée à la zone de transport de la fonte en aval, après l'entrée de ventilation.la zone entièrement remplie peut s'étendre vers l'ouverture d'aération, provoquant une fuite de matériaux ou un débordement de ventilation.

6Zone de mélange

Le mélange est une des fonctions les plus importantes des extrudeuses à double vis.

Un point essentiel doit être compris: pendant le processus de fusion des mélanges de polymères, la taille des phases dispersées diminue considérablement.Les particules initiales ou les matières en poudre à l'échelle millimétrique peuvent rapidement se réduire à des dizaines de microns après fusion.

Une fois que le système polymère est complètement fondu, la réduction de la taille de la phase dispersée devient beaucoup plus limitée.

Par conséquent, l'obtention d'excellentes performances de mélange dépend fortement de la conception de la section de fusion et de la disposition deséléments de vis de l'extrudeuse.

Le choix du mélangeéléments de visdépend du but du traitement:

• Pour le mélange de polymères, l'accent est généralement mis sur l'équilibre de mélange distributif et dispersif.
• Pour la modification du chargeur, la conception doit tenir compte de la dispersion du chargeur, de l'intensité de cisaillement et des risques de dégradation du matériau.

Le nombre, l'angle et la disposition des blocs de pétrissage doivent être optimisés en fonction des exigences spécifiques de la formulation et du traitement.

Liste de vérification des éléments de vis de l'extrudeuse à double vis

Lors de la prochaine maintenance ou inspection des vis, les ingénieurs peuvent examiner les points suivants:

La configuration de la vis ne doit pas être “fixée pour toujours”

La configuration originale de vis fournie par le fabricant de l'équipement est généralement conçue pour des conditions de traitement générales.

Cependant, chaque fabricant traite des matériaux différents, utilise des formulations différentes et a des exigences de produit différentes.

Par conséquent,composés de métaux non métalliquesEn sélectionnant et en combinant correctement les éléments de transport, les blocs de pétrissage, les éléments de retour et les éléments de mélange,la configuration de vis peut être optimisée pour des applications spécifiques.

Un projet bienéléments de vis de l'extrudeusela configuration peut être améliorée:

• Efficacité de fusion
• Qualité du mélange
• Stabilité de la sortie
• Efficacité énergétique
• Consistance du produit

La bonne conception de vis ne consiste pas simplement à remplacer des pièces, mais à créer la solution de traitement optimale pour chaque système de matériau.