參數(shù)變量
描述擠壓過程的參數(shù)是溫度,壓力,流速或擠壓量,輸出以及能量或功率。
有時也用材料的粘度表示,因為它不易直接測量,并且與溫度有關(guān),因此通常不用于討論擠出過程。
讓我們討論以上變量:
1溫度
溫度是進(jìn)行擠壓工藝的重要條件之一。
如前所述,材料經(jīng)歷了復(fù)雜的溫度過程,從添加到料斗到較終成型為產(chǎn)品。
低-高
#如果我們將沿著桶的方向的材質(zhì)位移作為橫坐標(biāo)。
以溫度為縱坐標(biāo),將沿料筒方向在每個點測得的物料溫度值連接成一條曲線,將獲得溫度分布曲線,如下圖所示:
實驗告訴我們:
加工不同的材料和不同的產(chǎn)品,溫度曲線不一樣。
加工相同的材料和相同的產(chǎn)品,溫度材料的輪廓,槍管的溫度曲線和螺桿的溫度曲線也不同。
在正常情況下,我們測量的溫度曲線是針對槍管的,而不是針對材料的,很難測量物料的溫度。
從上圖可以看出,螺桿的溫度曲線低于料筒的溫度曲線,而高于物料的溫度曲線。
a,熱源
根據(jù)擠壓t從理論和實踐上看,硬質(zhì)透明PVC粒料在擠出過程中有兩個主要的熱源:
材料之間,材料和螺桿之間的剪切和摩擦產(chǎn)生的熱量;
由槍管外部加熱器提供的熱量。
b。溫度調(diào)節(jié)
溫度調(diào)節(jié)由擠出機(jī)的加熱和冷卻系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)執(zhí)行。
一般而言:
進(jìn)料段低溫輸送。
為了增加輸送量,不希望進(jìn)料段的溫度升高太高,相反,有時需要將其冷卻;
壓縮段和計量段的溫度過高溫度融化。
為了促進(jìn)材料的熔化和均質(zhì)化,必須將材料升高到更高的溫度。
橡膠擠出機(jī)是不同的。硬質(zhì)透明PVC粒料易于添加,輸送,熔融,均質(zhì)化,并在低溫下進(jìn)行擠壓以獲得高質(zhì)量和高產(chǎn)量的產(chǎn)品,每種材料的擠壓過程均應(yīng)具有合適的溫度曲線。
。
應(yīng)該指出,機(jī)筒和螺桿的設(shè)計對擠壓過程中的熱量產(chǎn)生很大的影響。
C。溫度波動
上圖中顯示的溫度曲線只是穩(wěn)定擠出過程溫度的宏觀表示。
如果深入研究每個溫度測量點的溫度,您會發(fā)現(xiàn),即使在穩(wěn)定的擠出過程中,其溫度也是隨時間變化的值,并且這種變化通常具有一定的周期性。 n
MD方向溫度不均勻,軸向溫度波動
沿物料流動方向的溫度波動,我們稱之為沿物料流動方向的溫度波動,通常記錄為溫度不均勻性在文學(xué)中的醫(yī)學(xué)發(fā)展方向。
由于不同的測試點,波動情況將有所不同。
有些波動高達(dá)10°C。
TD方向的溫度不均勻徑向溫度差
我們還會發(fā)現(xiàn)垂直方向
沿材料流動方向的橫截面中各點之間的溫度有時不一致。我們稱其為徑向溫度差,在文獻(xiàn)中通常記錄為TD方向上的溫度不均勻性。
某些螺釘頭的徑向溫差超過10°C。
溫度波動對擠出質(zhì)量的影響
產(chǎn)品會產(chǎn)生殘余應(yīng)力,并且每次產(chǎn)生強(qiáng)度不均
目標(biāo)是盡可能減少或消除這種波動和溫差。
造成這種波動和溫差的原因:
例如,加熱和冷卻系統(tǒng)不穩(wěn)定,螺桿轉(zhuǎn)數(shù)變化等,但螺桿設(shè)計的質(zhì)量影響較大。
2壓力
a。壓力積累
在擠壓過程中,必須沿著筒體的軸線在物料內(nèi)部建立不同的壓力,這主要是由以下兩個因素引起的:
存在壓縮比;
由分流板,濾網(wǎng)和模具產(chǎn)生的阻力。
壓力是材料經(jīng)歷物理狀態(tài)變化,獲得均勻且致密的熔體并較終獲得成型產(chǎn)品的重要條件之一。
b。影響應(yīng)力的因素
如果它將沿著圓柱體的軸
方向包括模具
在每個測量點處的材料
以壓力值作為縱坐標(biāo),
水平位于槍管的軸上
標(biāo)記為曲線,就可以
獲得壓力輪廓線。
該圖顯示了常規(guī)三段螺桿和機(jī)筒進(jìn)料段內(nèi)壁上沒有凹槽的擠出系統(tǒng)的壓力曲線。壓力峰值位于計量部分的開頭或之前。
有很多因素會影響每個點的壓力值和壓力曲線的形狀:
機(jī)頭,隔板和過濾器的電阻;
加熱和冷卻系統(tǒng);
螺絲轉(zhuǎn)數(shù)
螺桿和機(jī)筒的結(jié)構(gòu)。 r \\ n
研究剛性透明PVC粒料擠出工藝的壓力曲線對理解擠出工藝和改善螺桿和機(jī)筒設(shè)計具有重要意義。
c。壓力波動對產(chǎn)品的影響
如果深入研究每個壓力測量點的壓力,您還會發(fā)現(xiàn)壓力會隨時間周期性波動,并且這種波動還會對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響產(chǎn)品。
如:
壓力波動將導(dǎo)致流量波動;
將導(dǎo)致產(chǎn)品的徑向尺寸變化不均勻;
原因產(chǎn)品的應(yīng)力不均勻。
工作的方向應(yīng)該是減少和消除這種波動。
3流量擠出量 ## #流速是描述擠出過程的重要參數(shù)。
它的大小代表了機(jī)器的生產(chǎn)效率。
a,絕對流量,輸出
用Q表示,它是kg / h,代表了生產(chǎn)能力
b。比流量
以每轉(zhuǎn)的流量Q / n表示。
后者可以更好地反映擠出系統(tǒng)的性能,應(yīng)作為衡量性能的標(biāo)準(zhǔn)
c。影響流量的因素
影響流量的因素:
機(jī)頭的阻力
螺桿和機(jī)筒的設(shè)計
螺絲旋轉(zhuǎn)# ##加熱和冷卻系統(tǒng)
材料的性質(zhì)等。
右圖顯示了在機(jī)頭壓力恒定時流量與螺桿旋轉(zhuǎn)之間的關(guān)系。它通常用于研究擠出機(jī)的性能。
d。流量波動
研究發(fā)現(xiàn)流量也波動。
影響流速波動的因素很多,例如:
螺桿速度是否穩(wěn)定;
螺桿設(shè)計的質(zhì)量;
溫度控制系統(tǒng)的性能;
進(jìn)料情況;等。
流速的波動對剛性透明PVC粒料的質(zhì)量產(chǎn)生重大不利影響,例如導(dǎo)致擠出速度不均勻,并影響產(chǎn)品的幾何形狀和尺寸。
研究表明:
溫度波動,壓力波動和流量波動都是擠出過程的反映。它們不是孤立的,而是相互制約和相互影響的。
對于高質(zhì)量的擠出,希望盡可能減小流速波動,溫度波動和壓力波動。
# ##這些波動也是評估擠出質(zhì)量和擠出系統(tǒng)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。
&待續(xù)...