Kuinka rinnakkaisen kaksoisruuvipiippujen suunnittelu edistää materiaalien parempaa sekoittumista ja homogenisointia ekstruusioprosessin aikana?

Yhdensuuntaisen kaksoisruuvipiippujen suunnittelulla on ratkaiseva rooli sekoittumisen ja homogenisoinnin tehostamisessa ekstruusioprosessin aikana useiden avainmekanismien kautta:

Kiinnittävät ruuvit: Yhdensuuntaisten kaksoisruuvipiippujen muotoilu maksimoi materiaalin ja ruuvien välisen rajapinnan kosketuksen. Ruuvit on suunniteltu tarkoilla toleransseilla varmistamaan niiden läheisyys, mikä luo labyrinttimäisen reitin materiaalin virtaukselle. Tämä monimutkainen järjestely johtaa laajaan materiaalin hajoamiseen ja sekoittumiseen. Kun materiaali etenee tynnyrin läpi, se kokee toistuvia puristus-, venymis- ja leikkausjaksoja, mikä johtaa lisäaineiden perusteelliseen leviämiseen, agglomeraattien hajoamiseen ja komponenttien sekoittumiseen. Kiinnittävät ruuvit toimivat tehokkaasti dynaamisina sekoittimina jakaen jatkuvasti materiaalia tynnyrin pituudelta optimaalisen homogeenisuuden saavuttamiseksi.

Kanavan syvyys ja kokoonpano: Ruuvikanavien geometria on räätälöity huolellisesti sopimaan prosessoitavien materiaalien erityisiin reologisiin ominaisuuksiin. Kanavien syvyys, leveys ja nousu on optimoitu edistämään tehokasta materiaalin kuljetusta ja sekoittumista. Erilaiset sekoituselementit, kuten vaivauskappaleet, jakautuvat sekoituselementit ja käänteiset elementit, on sijoitettu strategisesti pitkin ruuvin kulkua lisäämään turbulenssia ja leikkausvoimaa. Tämä kontrolloitu turbulenssi helpottaa makroskooppista ja molekyylitason sekoittumista varmistaen lisäaineiden ja modifiointiaineiden tasaisen jakautumisen kaikkialla polymeerimatriisissa.

Leikkaus- ja vaivausvoimat: Yhdensuuntainen kaksoisruuvipiippu synnyttää voimakkaita leikkaus- ja vaivausvoimia toisiinsa liittyvien ruuvien ja sekoituselementtien koordinoidun toiminnan kautta. Leikkausvoimat syntyvät vierekkäisten ruuvilentojen välisistä nopeuksista, jolloin materiaalikerrokset liukuvat toistensa päälle ja käyvät läpi voimakasta muodonmuutosta. Tämä leikkaustoiminto hajottaa agglomeraatteja, hajottaa lisäaineita ja edistää molekyylien kohdistusta. Vaivausvoimat puolestaan ​​johtuvat ruuvielementtien lukituksesta, jotka puristavat, venyttävät ja taittelevat materiaalia sen kulkiessa piipun poikki. Nämä vaivaustoiminnot helpottavat komponenttien tiivistä sekoittumista, mikä johtaa homogenisoituun sulatteeseen, jolla on tasaiset ominaisuudet ja parannettu suorituskyky.

Lämpötilan säätö: Tarkka lämpötilan säätö on välttämätöntä materiaalivirran optimoimiseksi ja tasaisten käsittelyolosuhteiden varmistamiseksi. Rinnakkainen kaksoisruuvipiippu on varustettu useilla lämmitys- ja jäähdytysvyöhykkeillä, joista kutakin ohjataan itsenäisesti halutun lämpötilaprofiilin ylläpitämiseksi. Tynnyrin seinämiin upotetut lämmityselementit nostavat materiaalin lämpötilan vaaditulle käsittelyalueelle, mikä edistää sulan juoksevuutta ja tehostaa sekoitustehoa. Sitä vastoin strategisesti sijoitetut jäähdytyskanavat estävät materiaalin ylikuumenemisen ja lämpöhajoamisen ja säilyttävät tuotteen laadun ja vakauden. Säätelemällä lämpötilaa koko suulakepuristusprosessin ajan, tynnyri mahdollistaa materiaalin viskositeetin, viipymäajan ja reaktiokinetiikan tarkan hallinnan, mikä johtaa erinomaiseen tuotteen koostumukseen ja suorituskykyyn.

Viipymäaikajakauma (RTD): Viipymäajan jakautumiseen rinnakkaisessa kaksoisruuvipiippussa vaikuttavat sellaiset tekijät kuin ruuvin kokoonpano, materiaalin ominaisuudet ja käsittelyolosuhteet. Ruuvigeometrian synnyttämät monimutkaiset virtauskuviot johtavat eri materiaalikomponenttien vaihteleviin viipymäaikoihin. Tämä dynaaminen viipymäaikajakauma varmistaa perusteellisen sekoittumisen ja vuorovaikutuksen materiaalin aineosien välillä, mikä edistää lisäaineiden ja modifiointiaineiden tasaista hajoamista.

Tuuletus ja kaasunpoisto: Tuuletus- ja kaasunpoistojärjestelmät on integroitu rinnakkaisiin kaksoisruuviekstruudereihin haihtuvien epäpuhtauksien, sisään jääneen ilman ja kosteuden poistamiseksi sulatuksesta. Strategisesti tynnyriä pitkin sijoitetut tuuletusaukot mahdollistavat kaasujen ja höyryjen hallitun vapautumisen, mikä estää huokoisuutta, kuplia ja lopputuotteen pintavirheitä. Tyhjiökaasunpoistojärjestelmiä voidaan sisällyttää lisäämään kaasunpoistotehokkuutta, erityisesti erittäin haihtuville tai kosteudelle herkille materiaaleille. Poistamalla loukkuun jääneet kaasut ja epäpuhtaudet tuuletus- ja kaasunpoistojärjestelmät parantavat tuotteen estetiikkaa, mekaanisia ominaisuuksia ja prosessin vakautta varmistaen tasaisen laadun ja suorituskyvyn.

WEBER 107mm litteä kaksoisruuvi