Клієнт надсилає креслення з позначкою30:1, компресія 3:1і просить нас скопіювати його. У дев’яти випадках із десяти ми робимо саме це. Удесяте запитуємо, чим годують машину — і відповідь пояснює проблему, з якою вони живуть два роки.
Співвідношення L/D і ступінь стиснення - це дві цифри, які всі цитують і майже ніхто не ставить під сумнів. Вони справді корисні. Вони також є неповними в тому сенсі, що коштує щодня. Замість того, щоб визначати їх і зупинятися, ось три ситуації, які неодноразово стикаються з нашими лавками, і те, що кожна з них розкриває про те, що цифри роблять і не контролюють.
Випадок 1 — гвинт, який був «правильним», але все ще стрибнув
Потужність знижена, тиск стрибає, специфікації без змін
Специфікація гвинта була нормальною. Це було добре, коли його проектували. Що змінилося вгорі за течією: завод почав змішувати власну обрізку краю назад у корм. На папері нічого про гвинт не було неправильно — на кресленні все ще було зазначено 30:1 і 3:1, як і раніше.
Але ступінь стиснення не є абстрактним показником якості. Це твердження проскільки повітря має вийти з корму. Щільні первинні гранули несуть відносно мало; пластівці нерегулярної плівки переносять набагато більше, і вони не упаковуються однаково в каналі подачі. Гвинт повинен був виконувати роботу, для якої він ніколи не розраховувався.
Що L/D насправді купує вам
Візьміть спочатку визначення, коротко, тому що відмінки залежать від нього. L/D - це гвинтефективна пролітна довжина поділена на його зовнішній діаметр— гвинт 90 мм з довжиною борта 2700 мм — 30:1. Будучи співвідношенням, воно передається на різні розміри машини: 30:1 на 60 мм і 30:1 на 150 мм дають пропорційно однакову робочу довжину.
Загальні співвідношення L/D для шнекової екструзії зазвичай коливаються від 20:1 до 30:1, іпривід для пропускної здатності та змішування підштовхнув сучасні конструкції зазвичай до 30:1 або більше. Довжина купує час перебування — більше обертів шнека для транспортування, розплавлення, змішування та створення тиску.
Підрахункова примха, про яку варто знати, перш ніж порівнювати цитати
Гвинти з квадратним кроком дозволяють легко зчитувати L/D шляхом підрахунку витків, але існує умова, яку люди застосовують непослідовно.Частину під отвором подачі не слід включати в L/D — хоча багато людей враховують її, оскільки вона робить гвинт довшим. Якщо два постачальники пропонують різні L/D для того, що має бути однаковою частиною, це перше, що потрібно перевірити.
Longer не є безкоштовним оновленням.Чим більше довжина, тим більше час перебуванняібільше історії зсуву. На твердому ПВХ саме час при температурі є причиною деградації. Довший гвинт також коштує дорожче та потребує більшого крутного моменту. Довжина допомагає, коли довжина була обмеженням — інакше.
Випадок 2 — коли запустили лінію переробки
Проблеми з годуванням, які виникли нізвідки
Це двійник Case 1, і він досить поширений, тому заслуговує на назву. Шнек, сконструйований навколо щільних сипких гранул, у які згодом подається значна частка лусочок плівки або повторного подрібнення, має одразу дві проблеми: канал подачі не заповнюється постійно, і для виведення назад набагато більше залученого повітря, ніж було створено для обробки профілю стиснення.
Симптоми — сплеск, нестабільний вихід, довший час очищення — схожі на несправності машини, тому діагностика часто спочатку заходить у дорогий глухий кут. Нічого не зламано. Гвинт просто виконує іншу роботу, ніж та, для якої він був намальований.
| Форма корму | Насипна щільність | Що він вимагає від гвинта |
|---|---|---|
| Щільні сипучі гранули | Високий | Менша компресія; годування рідко є обмеженням |
| Порошок/суха суміш | Низький | Більше стиснення; велика площа корму має значення |
| Плівка відшаровується або перемелюється | Дуже низька, нерегулярна | Більше стиснення, і сама подача стає межею |
| Сильно наповнена суміш | Варіюється | Встановлюється за характеристиками плавлення та термостійкістю |
| Жорстка суха суміш ПВХ | Низький | Потрібне стиснення, але погіршується, якщо надходить надто швидко |
Цей останній рядок є причиною, чому твердий ПВХ закінчуєтьсяконічні двогвинтові бочкизамість того, щоб вирішувати за допомогою числа стиснення: конус стискається поступово по всій довжині, а не за один крок. Ми розробляємо їх знову ж таки по-різному залежно від того, з низьким, середнім чи високим вмістом CaCO₃ міститься сумішшнекові бочки для екструзії ПВХ.
Що вимірює ступінь стиснення
Формально,Ступінь стиснення - це відношення об'єму першого прольоту до об'єму останнього, зазвичай між двома і чотирма, а на гвинтах з постійним кроком його часто приймають як відношення глибини першого каналу до останнього.
З точки зору майстерні: коли матеріал плавиться, він втрачає повітря між гранулами і займає менше місця, тому канал має бути дрібним, щоб утримувати розплав ущільненим і штовхати це повітря назад до бункера. Занадто незначне стиснення залишає нерозплавлене й захоплене повітря. Занадто багато перетворює струм вашого двигуна в тепло зсуву, яке потім потрібно видалити.
Опрацюйте це з гвинта, який у вас є перед вами
- Глибина живильного каналу = (зовнішній діаметр − діаметр кореня в зоні живлення) ÷ 2
- Глибина каналу дозування = (зовнішній діаметр − діаметр кореня в зоні дозування) ÷ 2
- Ступінь стиснення ≈ глибина подачі ÷ глибина дозування
Ця цифра глибини приблизно відповідає справжньому об’ємному відношенню. Там, де крок змінюється вздовж гвинта, вони розходяться — це перший натяк на те, що номер заголовка виконує менше роботи, ніж люди думають.
Випадок 3 — Те саме співвідношення, інший гвинт
Два гвинти 3:1, які не вели себе однаково
Ступінь стиснення говорить вамскількирусло обміліло. Це нічого не говорить прояк швидко. Досягайте 3:1 поступово через довгий перехід, і матеріал м’яко стискається. Досягніть однакового співвідношення 3:1 у кількох польотах, і ви сконцентруєте те саме зменшення об’єму на короткій відстані — із зсувним нагріванням, яке має на увазі.
Обидва гвинти чесно описані як «3:1». Тільки один підходить для термочутливого матеріалу. Змінна, яка їх розділяє — розподіл загальної довжини між подачею, переходом і дозуванням — не відображається ні в одному номері заголовка, а лише на кресленні.
Сліпі плями в обох номерах
Ми б краще сказали це прямо, ніж дозволили покупцеві надмірно довіряти цифрі. Як стверджує одна давня екструзія,коефіцієнт стиснення корисний, але це невизначене числоякий сам по собі не може описати, як поводитиметься гвинт.
Ні L/D, ні ступінь стиснення не говорять вам:
- Зона розділилася— Справа 3 одним рядком
- Профіль кроку— постійна чи змінна, і де вона змінюється
- Змішування секцій— аЕлемент Maddock, Pineapple або Saxtonпідвищує якість розплаву далі, ніж невелика зміна стиснення
- оформлення— зазор між гвинтом і стовбуром регулює продуктивність, і він збільшується в міру зносу набору
- Обробка поверхні— ніщо в геометрії не говорить про те, чи витримує деталь ваш наповнювач
Остання точка — це місце, де гроші тихо втрачаються. Геометрія керує продуктивністю в перший день. Theматеріал і обробка поверхнірегулювати тривалість дня. Добре сконструйований гвинт із невідповідного сплаву все одно зношується рано в наповненому компаунді — і тоді зазор відкривається, і геометрія, за яку ви заплатили, перестає мати значення.
Що ви можете змінити на своїй машині, а що ні
Про це варто говорити чітко, оскільки це визначає, що взагалі варто обговорювати.
L/D виправлено.Довжина стовбура, рама і привід побудовані навколо нього. Для існуючого екструдера більше немає шнека; це інша машина.
Майже все інше відкрито.Поділ на зони, глибина каналів і, отже, ступінь стиснення, крок, секції змішування, обробка поверхні — усе це вказано для кожного завдання, оскільки шнекові барабани в будь-якому випадку налаштовуються на 100%. У нашому магазині Чжоушань, який працює відДіаметр від 12 мм до 500 мм, робочі довжини до10 000 мм, із корпусом для подачі, вкладишем для подачі та водяною сорочкою, виготовленими власними силами разом із шнеком.
Єдиний момент при зміні дизайну безкоштовний
- Заміна — це коли геометрію, яка ніколи не підходила до вихідної сировини, можна виправити без додаткових витрат на інструменти
- Точне копіювання зношеного гвинта також копіює все, що з ним було не так
- Якщо продуктивність, нерозплавлення, викид або погіршення якості є постійною скаргою, подайте це в запит замість того, щоб замовляти дублікат
Жодне креслення не є звичайним для робіт із заміни — фотографій, а також деталей діаметра, довжини та фланця достатньо, щоб почати, і наші інженери можуть виміряти наявний гвинтовий ствол на місці незалежно від марки машини. Кожна деталь постачається з сертифікатом матеріалу та звітом про перевірку, шорсткість поверхні Ra 0,4 мкм і прямолінійність 0,015 мм.
Питання, які нам задають
Яке співвідношення L/D шнека екструдера?
L/D — ефективна довжина гвинта, поділена на його зовнішній діаметр. Гвинт діаметром 90 мм з довжиною борту 2700 мм становить 30:1. Звичайні одношнекові значення екструзії становлять приблизно від 20:1 до 30:1, а сучасні конструкції часто досягають 30:1 або більше. Порівнюючи постачальників, варто звернути увагу на одну деталь: не слід рахувати частину під отвором для подачі, хоча багато людей включають її, оскільки вона робить шнек довшим.
Що таке ступінь стиснення на шнеку екструдера?
Це відношення об’єму першого ряду в зоні подачі до об’єму останнього потоку в зоні дозування, зазвичай від двох до чотирьох. На шнеку постійного кроку його часто сприймають простіше як відношення глибини живильного каналу до глибини дозувального каналу. Він вимірює, наскільки матеріал ущільнюється під час плавлення та коли захоплене повітря повертається назад до бункера.
Чому два гвинти з однаковим ступенем стиснення працюють по-різному?
Тому що коефіцієнт стиснення говорить про те, наскільки дрібним є канал, а не про швидкість. Те саме співвідношення, досягнуте поступово протягом довгої перехідної зони, є набагато м’якшим, ніж те саме співвідношення, стиснуте за кілька польотів, яке концентрує тепло зсуву. Зона поділу між подачею, стисненням і вимірюванням — це те, що розділяє ці два, і воно не відображається в жодному номері заголовка.
Чи вимагає додавання повторного подрібнення іншої конструкції шнека?
Часто так. Вимоги до стиснення залежать від насипної щільності корму, а не від назви полімеру. Шнек, сконструйований навколо щільних первинних гранул, у який пізніше подається 20-30 відсотків пластівців плівки, вимагає видалення набагато більшої кількості залученого повітря, ніж він був створений. Проблеми з живленням, викид і втрата виходу, які починаються після запуску програми переробки, часто є невідповідністю конструкції гвинта, а не помилкою машини.
Чи можу я змінити співвідношення L/D на наявному екструдері?
Ні. Довжина ствола, рама та привід побудовані навколо нього, тому L/D фіксується машиною. Що може змінитися на змінному гвинті, так це розділення зон, глибина каналів і, отже, ступінь стиснення, крок, ділянка змішування та обробка поверхні. Саме там зазвичай доступне справжнє покращення.
Що я повинен сказати виробнику гвинтів, крім L/D і ступеня стиснення?
Виробник і модель машини, діаметр шнека, полімер із типом і відсотковим вмістом наповнювача, фізична форма корму, як-от гранули, порошок, пластівці або перемелений, і його пропорція, цільовий вихід і конкретна проблема, яку ви хочете вирішити. Форма каналу та вміст наповнювача змінюють дизайн більше, ніж співвідношення заголовків.
Чи завжди краще співвідношення L/D?
Більша довжина забезпечує більший час перебування, що допомагає, коли плавлення або змішування є обмежуючим фактором і покращує однорідність розплаву. Але це також означає більшу історію зсуву та довший час при температурі, що погіршує термочутливі матеріали, такі як твердий ПВХ, і це коштує більше та вимагає більшого крутного моменту. Довжина допомагає лише тоді, коли довжина — це те, чого не вистачало процесу.
Джерела та посилання
- PlasticsToday —Основи екструзії: приборкання гвинта(Конвенція підрахунку L/D, визначення та діапазон стиснення)
- Доктор Д. Фло —Основи шнекової екструзії: основи та застосування 3D-друку(загальний діапазон L/D, гвинтові зони, зазор)
- Полімери (MDPI) —Проектування, моделювання та валідація компактного, енергоефективного змішувального шнека(тенденція до підвищення L/D)
