Els següents són principis importants a tenir en compte pel que fa a l'extrusió.Haurien d'ajudar a estalviar diners, produir productes de major qualitat i utilitzar els equips de manera més eficient.
1. El principi mecànic. La mecànica bàsica de l'extrusió és senzilla: un cargol gira en un barril i empeny el plàstic cap endavant.Un cargol és realment un pla inclinat, o rampa, enrotllat al voltant d'un nucli central.La intenció és multiplicar la força perquè es pugui vèncer una gran resistència.En el cas d'una extrusora, hi ha tres resistències a superar: el fregament de partícules sòlides (l'alimentació) contra la paret del canó i entre elles en les primeres voltes del cargol (la zona d'alimentació);l'adhesió de la fosa a la paret del barril;i la resistència al fluir dins de la fosa quan s'empeny cap endavant.
Sir Isaac Newton va explicar que si una cosa no es mou en una direcció determinada, les forces sobre ella s'equilibren en aquesta direcció.El cargol no es mou en direcció axial, encara que pot estar girant ràpidament en direcció transversal al voltant de la circumferència.Per tant, les forces axials del cargol estan equilibrades i, si s'empeny cap endavant amb gran força sobre la fusió de plàstic, ha d'estar empenyent cap enrere sobre alguna cosa amb la mateixa força.En aquest cas, està empenyent un coixinet darrere de l'entrada d'alimentació anomenat coixinet d'empenta.
La majoria dels cargols individuals són de rosca a la dreta, com els cargols i els cargols utilitzats en fusteria i maquinària.Giren en sentit contrari a les agulles del rellotge, si es miren des del darrere, mentre intenten cargolar-se cap enrere fora del canó.En algunes extrusores de doble cargol, dos cargols giren en direccions oposades en un doble canó i s'entrellacen, de manera que un ha de ser dretà i l'altre esquerrà.En altres cargols bessons entrellaçats, els dos cargols giren en la mateixa direcció i, per tant, han de tenir la mateixa orientació.En tots els casos, però, hi ha coixinets d'empenta per agafar la força cap enrere, i el principi de Newton encara s'aplica.
2. El principi tèrmic. Els plàstics extrusibles són termoplàstics: es fonen quan s'escalfen i tornen a ser sòlids quan es refreden.D'on prové la calor per fondre els plàstics?El preescalfament de l'alimentació i els escalfadors de barril / matriu poden contribuir i són crítics a l'inici, però l'entrada d'energia del motor (calor friccional generada dins del barril quan el motor gira el cargol contra la resistència de la fosa viscosa) és, amb diferència, la font de calor més important. per a tots excepte sistemes molt petits, cargols de moviment lent, plàstics d'alta temperatura de fusió i aplicacions de recobriment per extrusió.
Per a totes les altres operacions, és important adonar-se que els escalfadors de barrils no són la font principal de calor durant el funcionament i, per tant, tenen menys efectes sobre l'extrusió del que podríem esperar.La temperatura del canó posterior pot seguir sent important perquè afecta la mossegada o la velocitat de transport de sòlids a l'alimentació.Normalment, les temperatures del capçal i de la matriu haurien d'estar a prop de la temperatura de fusió desitjada, tret que s'utilitzin per a un propòsit específic, com ara la brillantor, la distribució del flux o el control de la pressió.
3. El principi de reducció de velocitat. A la majoria d'extrusores, la velocitat del cargol es canvia modificant la velocitat del motor.Els motors solen girar al voltant de 1750 rpm a tota velocitat, però això és massa ràpid per a un cargol d'extrusora.Si es girés tan ràpid, generaria massa calor de fricció i el temps de residència del plàstic seria massa curt per preparar una massa fosa uniforme i ben barrejada.Una relació de reducció típica és entre 10:1 i 20:1.La primera etapa pot utilitzar engranatges o un joc de politges, però la segona etapa sempre utilitza engranatges i el cargol es col·loca al centre de l'últim engranatge gran.
En algunes màquines de moviment lent (com ara bessons per a UPVC), hi pot haver tres etapes de reducció i la velocitat màxima pot ser tan baixa com 30 rpm o menys (amb relacions de fins a 60:1).A l'altre extrem, alguns bessons molt llargs utilitzats per a la composició poden funcionar a 600 rpm o més, de manera que es necessita una relació de reducció molt baixa, així com un refredament molt intens.
De vegades, la relació de reducció no coincideix amb el treball (hi ha potència que no s'utilitza) i és possible afegir un conjunt de politges entre el motor i la primera etapa de reducció per canviar la velocitat màxima.Això augmenta la velocitat del cargol més enllà dels límits anteriors o redueix la velocitat màxima per permetre que el sistema funcioni a un percentatge més gran d'aquesta velocitat màxima.Això augmenta la potència disponible, redueix l'amperatge i evita problemes de motor.En ambdós casos, la producció pot augmentar, depenent del material i de les seves necessitats de refrigeració.
Hora de publicació: 04-maig-2017