Gyrkyjy güýç plastik ekiz nurbat ekstruziýa ylmynda nähili rol oýnaýar?

Gyrkyjy güýç, plastmassa ekiz nurbat ekstruderiniň işinde möhüm rol oýnaýar. Bu material gatlaklarynyň biri-birine süýşmegine sebäp bolýan, maddy aýratynlyklara ep-esli täsir edýän güýje degişlidir. Mysal üçin, has ýokary gyrkym güýçleri garyşmagy we ýylylygy paýlamagy güýçlendirýär. A.Ekiz plastik nurbat barrel, ereýän zonanyň dizaýny, temperaturanyň peselmegini azaldýan mahaly, netijeli material akymyny üpjün edýär, sebäbi 40 bar basyşy temperaturany 20 ° C ýokarlandyryp biler. Mundan başga-da, aKonik ekiz nurbat ekstruder nurbat barrelgyrkym güýjüni we geçirijiligini deňleşdirmek arkaly bu amallary hasam optimallaşdyrýarEkiz nurbat barreldizaýn, ekstruziýa prosesinde umumy netijelilige goşant goşýar.

Plastiki ekiz nurbat ekstruderiň esaslary

Ekstruderiň esasy komponentleri

A plastmassa ekiz nurbat ekstruderimateriallary netijeli işlemek üçin bilelikde işleýän birnäçe möhüm böleklerden durýar. Bular öz içine alýar:

• Hopper: Çig mal ulgamyna iýmitlenýän giriş nokady.
• Barrel: Materiallaryň erän we garylan esasy otagy.
• Buraw konweýer: Ekstruderiň üsti bilen materiallary daşamak üçin jogapkär.
• Atingyladyş ulgamy: Plastiki birleşmeleri eritmek üçin zerur ýylylygy üpjün edýär.
• Temperatura gözegçilik: Yzygiderli gaýtadan işlemegiň şertlerini üpjün edýär.
• Ekstruziýa kellesi: Ekstruderden çykanda materialy islenýän görnüşde şekillendirýär.

Her bir komponent ekstruderiň kadaly işlemegini we ýokary hilli önüm bermegini üpjün etmekde möhüm rol oýnaýar. Mysal üçin, üýtgeýän nurbat tizligi ekstruziýa prosesine takyk gözegçilik etmäge mümkinçilik berýär, çalşylýan öller dürli şekilleri we ululyklary öndürmäge mümkinçilik berýär.

Gyrkyjy güýç öndürmekde nurbatlaryň we barreliň roly

Nurbatlar we barrel, plastmassa ekiz nurbat ekstruderinde gyrkym güýjüni emele getirýär. Nurbatlar barreliň içinde aýlanýar we materialy eredýän we garyşdyrýan sürtülme we basyş döredýär. Buraw tizligi, ölmegiň diametri we maddy özüni alyp barşy ýaly faktorlar gyrkymyň güýjüne ep-esli täsir edýär. Mysal üçin:

Bu özara täsir materiallary gaýtadan işlemegi we birmeňzeş garyşmagy üpjün edýär.

Ekstruderdäki material akymynyň dinamikasy

Plastmassa ekiz nurbat ekstruderindäki material akymynyň dinamikasy garyndynyň hilini we soňky önümi kesgitleýär. CFD ýaly ösen hasaplama usullary, bu dinamikalara düşünmegi güýçlendirdi. Suwuklygyň göwrümi (VOF) we derejedäki usullar ýaly usullar garyşyk wagtynda suwuk interfeýsleri yzarlaýarlar, bu prosese takyk gözegçilik edýär. Ekiz nurbat ekstruderleri, ýokary garyşyk mümkinçilikleri sebäpli derman önümleri ýaly pudaklarda giňden ulanylýar. Adaty şertlerde (30 kg / sag, 200 rpm), C görnüşindäki kameradaky basyş takmynan 2,2 MPa ýetýär, aralyk zolakda basyş peselişi 0,3 MPa we ters nurbat elementinde 0,5 MPa. Bu ölçegler ekstruderiň dürli materiallary işlemekdäki netijeliligini görkezýär.

Ekiz nurbat ekstruziýasynda gyrkym mehanizmi

Ekstruziýa prosesinde gyrkym güýjüniň döremegi

Ekiz nurbat ekstruziýa prosesinde gyrkym güýji aýlanýan nurbatlar bilen stasionar barreliň özara täsirinden ýüze çykýar. Nurbatlar aýlanýarka, sürtülme we basyş döredýär, materialyň deformasiýasyna we akmagyna sebäp bolýar. Bu deformasiýa materialyň eremeginde, garyşmagynda we birmeňzeşleşmeginde möhüm rol oýnaýan gyrkym güýçlerini döredýär. Nurbatlaryň aralyk dizaýny, materialyň tutuşlygyna yzygiderli gyrkylmagyny üpjün edýär.

Suwuklygyň göwrümi (VOF) usuly bilen san taýdan seljerme bu prosese gatnaşýan gidrodinamiki mehanizmleri ýüze çykardy. Gyrkyjy güýçleriň, ýapyşyklyk derejeleriniň we turbulentligiň garyşyk wagtynda üýtgemeýän erginleriň mikrostrukturasyna nähili täsir edýändigini görkezýär. Bu tapyndylar, gyjyndyryjy güýçleriň reologiki özüni alyp barşyny we ekstruziýa prosesiniň umumy öndürijiligini kesgitlemekde ähmiýetini görkezýär.

Synag gözlegleri bu mehanizmi hasam goldaýar. Mysal üçin, polipropilen-toýun nanokompozitler boýunça geçirilen gözlegler ekiz nurbat ekstruderleriniň ýeke nurbat ekstruderleri bilen deňeşdirilende has ýokary dispersiýa ýetýändigini görkezdi. Bu, materiallaryň siňdirilmegini güýçlendirýän we mehaniki we ýylylyk aýratynlyklaryny gowulandyrýan ekiz nurbat ulgamlarynda döredilen has ýokary gyrky güýçlere degişlidir.

Gyrkym güýjüne täsir edýän faktorlar

Plastmassa ekiz nurbat ekstruderinde gyrkym güýjüniň döremegine we ululygyna birnäçe faktor täsir edýär. Bulara nurbat tizligi, nurbat geometri we material ýelimliligi degişlidir.

1. Buraw tizligi: Nurbatlaryň tizligini ýokarlandyrmak gyrkymyň tizligini ýokarlandyrýar we gyrkymyň has ýokary bolmagyna getirýär. Şeýle-de bolsa, aşa tizlik materialyň zaýalanmagyna ýa-da aşa gyzmagyna sebäp bolup biler.
2. Buraw geometri: Nurbatlaryň dizaýny, şol sanda olaryň çukury, uçuş çuňlugy we aralyk burçy gyrkma hereketine gönüden-göni täsir edýär. Mysal üçin, has çuňňur uçuşly nurbatlar aşaky gyrky güýçleri döredýär, has berk aralyk burçlary gyrkymyň intensiwligini ýokarlandyrýar.
3. Maddy ýapyklyk: Cokary ýapyşykly materiallar dogry garyşmagy we eremegi gazanmak üçin has gyrkyjy güýçleri talap edýär. Munuň tersine, pes ýapyşykly materiallar gaty aňsat akyp biler, bu gyrkym täsiriniň netijeliligini peselder.

Statistik gözlegler bu faktorlary jikme-jik seljerdi. Mysal üçin, gözlegler jemlenen ştammyň nurbat tizligi bilen çyzykly ýokarlanýandygyny, ýöne iýmit tizliginiň peselýändigini ýüze çykardy. 95 aýlaw tizliginde 3,6 kg / sag iýmit tizligi ýaly iň amatly gaýtadan işleýiş şertleri, süýümiň döwülmegini azaldanda temperaturany ýokarlandyrýar. Bu tapyndylar, netijeli ekstruziýa ýetmek üçin bu faktorlary deňleşdirmegiň zerurdygyny görkezýär.

Gyrkym güýjüne gözegçilik etmegiň usullary

Gyrkym güýjüne gözegçilik etmek, ekstruziýa prosesini optimizirlemek we önümiň yzygiderli hilini üpjün etmek üçin zerurdyr. Ekiz nurbat ekstruderinde gyrkym güýjüni sazlamak üçin birnäçe usul ulanylyp bilner:

• Buraw tizligini sazlamak: Gyrkym tizligini üýtgetmek we islenýän material aýratynlyklaryna ýetmek üçin operatorlar nurbat tizligini artdyryp ýa-da peseldip bilerler.
• Buraw dizaýnyny özleşdirmek: Meýdany ýa-da uçuş çuňlugyny üýtgetmek ýaly nurbat geometriýasyny düzmek, gyrkym hereketine takyk gözegçilik etmäge mümkinçilik berýär.
• Gyrkyjy inçe modelleri ulanmak: Bu modeller, has gowy gözegçilik gözegçiligini üpjün edip, dürli gyrkym şertlerinde maddy özüni alyp barşyny çaklamaga kömek edýär. Şeýle-de bolsa, diňe şu modellere bil baglamak, basyş we ýapyşyk ýaly esasy parametrleriň kembaha garalmagyna sebäp bolup biler.
• Ösen gözegçilik ulgamlaryny ornaşdyrmak: Temperatura, basyş we tork ýaly parametrlere hakyky wagtda gözegçilik etmek ekstruziýa prosesi barada möhüm düşünje berýär. Bu maglumatlar düzedişler we iň oňat gyrkym derejesini saklamak üçin ulanylyp bilner.

Gözlegler, nurbatyň ýylylyk geçirişindäki rolunyň gyrkym güýjüne gözegçilik etmek üçin möhümdigini görkezdi. Heatylylygy deň paýlamaga kömek edýän we lokal gyzgynlygyň öňüni alýan ekstruderiň içinde gaýtadan aýlanyş zynjyry emele gelýär. Bu, polimeriň birmeňzeş eremegini üpjün edýär, ekstruziýa prosesiniň umumy netijeliligini ýokarlandyrýar.

Gyrkyjy güýçleriň maddy aýratynlyklara täsiri

Garyşyklyga we birmeňzeşlige täsirler

Gyrkym güýji, plastmassa ekiz nurbat ekstruderi bilen gaýtadan işlenen materiallarda birmeňzeş garyşmagy we birmeňzeşligi gazanmakda möhüm rol oýnaýar. Nurbatlar bilen barreliň täsiri polimerleriň we goşundylaryň garyşmagyny aňsatlaşdyrýan sürtülme döredýär. Bu amal, soňky önümiň gurluşy boýunça yzygiderli häsiýetleri görkezmegini üpjün edýär.

Empirik gözlegler gyrkym täsiriniň birnäçe tarapyny görkezýär:

Mundan başga-da, polipropilen-sisal eritme garyndysy wagtynda rotoryň tizligini ýokarlandyrmak, süýümleriň has köp döwülmegine sebäp bolýar we süýümiň uzynlygyny öndürýär. Tebigy süýümlerde ýüze çykýan bu hadysa, gyrkylan süýümleri bölüp, diametrini peseldýändigi sebäpli ýüze çykýar. Bu tapyndylar, garyşyk netijeliligini we maddy bitewiligini deňleşdirmek üçin gyrkym güýjüni optimizirlemegiň möhümdigini görkezýär.

Malylylyk aýratynlyklaryna we ýylylyk paýlanyşyna täsiri

Gyrkym güýji ekstruziýa wagtynda ýylylyk aýratynlyklaryna we ýylylyk paýlanyşyna ep-esli täsir edýär. Nurbatlar bilen emele gelen sürtülme, plastmassa birleşmelerini eretmek üçin zerur ýylylygyň takmynan 80% -ini emele getirýär. Bu ýylylyk paýlanyşy birmeňzeş eremegi üpjün edýär we material hilini peseldip biljek lokal gyzgynlygyň öňüni alýar.

Ekstruderiň garyşyk zolaklarynyň dizaýny ýylylyk geçirişini hasam güýçlendirýär. Öňe we tersine geçiriji elementler ýylylyk geçirijiligini ýokarlandyrýan basyş dinamikasyny döredýär. Resaşaýyş wagtynyň paýlanyşy (RTD) hem möhüm rol oýnaýar. Yzygiderli gyrkym güýçlerine sezewar bolan materiallar birmeňzeş ýylylygy başdan geçirýärler, netijede has gowy ýylylyk durnuklylygy bolýar.

Mysal üçin, san simulýasiýalary gyrkym güýçleriniň garyşyk wagtynda üýtgemeýän erginleriň mikrostrukturasyna täsir edýändigini görkezýär. Bu güýçler ýapyşyklyk derejelerine we turbulentlige täsir edýär, hatda material boýunça ýylylygyň paýlanmagyny üpjün edýär. Şeýle tapyndylar ekstruziýa wagtynda ýylylyk deňagramlylygyny saklamakda gyrkym güýjüniň ähmiýetini görkezýär.

Mehaniki aýratynlyklaryň we material güýjüniň üýtgemegi

Gyrkym güýji ekstrudirlenen materiallaryň mehaniki aýratynlyklaryna we güýjüne gönüden-göni täsir edýär. Gyrkymyň intensiwliginiň üýtgemegi molekulanyň gurluşyny üýtgedip biler, bu bolsa dartyş güýjüniň, çeýeliginiň we çydamlylygynyň üýtgemegine sebäp bolup biler.

San gözlegleri bu täsirleri görkezýär:

1. Üýtgeýän burç bogun nusgalarynyň iň ýokary gyrkylyk güýji adaty stres bilen çyzykly däl ýokarlanýar, galyndy gyrkymyň güýji bilelikdäki morfologiýa bilen az baglanyşygy görkezýär.
2. Adaty pes stresde, nusgalar has ýokary stres derejesinde peselýän gyrkymyň süýümliligini görkezýär. Bu özüňi alyp barşyň, adaty we tangensial üýtgemeleriň arasynda otrisatel arabaglanyşygy görkezýär.
3. Şowsuzlyk aýratynlyklary bogun burçlary bilen üýtgeýär. -Okary burçly zolaklar dik we gyrkym çatryklaryny görkezýär, pes burçly zolaklar bolsa gyrkymyň ugry boýunça gyrkma şowsuzlygyny görkezýär.

Bu tapyndylar, islenýän mehaniki häsiýetlere ýetmek üçin gyrkym güýjüne gözegçilik etmegiň zerurdygyny nygtaýar. Mysal üçin, aşa köp gyrkmak süýümiň döwülmegine, maddy güýjüň peselmegine sebäp bolup biler. Munuň tersine, ýeterlik däl gyrkym önümiň hiline zyýan ýetirip, doly garyşmagyna sebäp bolup biler.

Mysal üçin gözlegler: Dürli gyrkym şertlerinde material häsiýeti

Mysal gözlegleri, gyrkym güýjüniň maddy özüni alyp barşyna nähili täsir edýändigi barada gymmatly düşünje berýär. Polipropilen-toýun nanokompozitler boýunça geçirilen gözlegler muny görkezýärekiz nurbat ekstruderleriýeke nurbat ulgamlary bilen deňeşdirilende has ýokary dispersiýa ýetiň. Higherokary gyrkym güýçleri mehaniki we ýylylyk aýratynlyklaryny gowulandyryp, siňdirişi güýçlendirýär.

Tebigy süýümler boýunça geçirilen başga bir gözleg, birleşme wagtynda ulanylýan gyrkymyň birleşdirilen süýümleri bölüp, diametrini azaldýandygyny görkezýär. Bu amal materialyň birmeňzeşligini ýokarlandyrýar, ýöne gurluş bitewiligini bozup biler.

Senagat goşundylarynda gyrkym güýjüni optimizirlemek, ýokary hilli önüm öndürmek üçin zerurdygyny subut etdi. Mysal üçin, plastmassa ekiz nurbat ekstruderinde nurbat tizligini we geometriýany sazlamak birmeňzeş garyşmagy we yzygiderli material aýratynlyklaryny üpjün edýär. Bu mysallar, gyrkym güýjüni aýratyn programmalara düzmegiň möhümdigini görkezýär.

Plastiki ekiz nurbat ekstruderi üçin optimizasiýa strategiýasy

Buraw dizaýny we konfigurasiýa sazlamalary

Nurbat dizaýnyny optimizirlemekplastmassa ekiz nurbat ekstruderiň işleýşini gowulandyrmak üçin zerurdyr. Çukur, uçuş çuňlugy we aralyk burçy ýaly nurbat geometriýasyna düzedişler gyrkym güýjüniň emele gelmegine we material akymyna gönüden-göni täsir edýär. Mysal üçin, has çuňňur uçuşly nurbatlar gyrkymyň intensiwligini peseldýär, has berk aralyk burçlary garyşmagyň netijeliligini ýokarlandyrýar.

Operatorlar köplenç belli bir material aýratynlyklaryna gabat gelmek üçin nurbat konfigurasiýalaryny düzýärler. Cokary ýapyşykly plastmassalar has akymly bolmagy üçin has uly uçuş çuňlugy bilen işlenip düzülen nurbatlardan peýdalanýarlar. Munuň tersine, pes ýapyşykly materiallar, ýeterlik gyrkylmagyny üpjün etmek üçin has berk aralyk burçlaryny talap edýär. Bu düzedişler maddy birmeňzeşligi gowulandyrýar we ekstruziýa wagtynda energiýa sarp edilişini azaldýar.

Gyrkym güýjüni we temperaturany deňleşdirmek

Gyrkym güýji bilen temperaturanyň arasynda deňagramlylygy saklamak yzygiderli ekstruziýa hiline ýetmek üçin möhümdir. Artykmaç gyrkym güýji aşa gyzmagyna sebäp bolup biler, ýeterlik däl gyrkym bolsa doly garyşmagyna sebäp bolup biler. Ekstruderiň içindäki basyşy dolandyrmak bu üýtgeýänlere gözegçilik etmekde möhüm rol oýnaýar.

Mysal üçin, formula basyş bilen temperaturanyň arasyndaky baglanyşygy görkezýär: ∆T (° C) = ∆P (bar) ÷ 2. 40 bar basyşda 500 kg / sag gaýtadan işlemek eremegiň temperaturasyny takmynan 20 ° C ýokarlandyryp biler. Dişli nasos birikdirmek, çykaryş basyşyny peseldýär, temperaturanyň ýokarlanmagyny peseldýär we çykaryjy nurbatlarda geýýär. Closedapyk görnüşli basyş gözegçiligi, ýylylygyň birmeňzeş paýlanyşyny we amatly material häsiýetlerini üpjün edip, ekstruziýanyň durnuklylygyny hasam güýçlendirýär.

Aýratyn plastmassa programmalary üçin gyrkym güýji

Gyrkym güýjüni aýratyn programmalara laýyklaşdyrmak, plastmassa materiallarynyň işleýşini ýokarlandyrýar. Mysal üçin, PLA kompozitlerine plastifikatorlary goşmak çeýeligi, täsire garşylygy we mehaniki häsiýetleri gowulandyrýar. Elektron mikroskopiýa (SEM) şekilleri skanirlemek, plastiki PLA-nyň döwük hereketini görkezýän plastiki däl kompozitler bilen deňeşdirilende has ýokary süýümliligini görkezýär.

Fleksural synaglar, çeýeligiň ýokarlanýandygyny görkezýän plastikleşdirilen kompozitleriň pes flexural modul bahalarynyň bardygyny görkezýär. Mundan başga-da, plastifikatorlaryň goşulmagy aýnanyň geçiş temperaturasyny (Tg) peseldýär we has aňsat işlemegi aňsatlaşdyrýar. Bu düzedişler, dürli plastmassa goşundylarynyň üýtgeşik talaplaryny kanagatlandyrmak üçin gyrkym güýjüni sazlamagyň möhümdigini görkezýär.

Hakyky wagtlaýyn gözegçilik we ölçeg usullary

Wagtlaýyn gözegçilik ulgamlaryoperatorlara gyrkym güýjüni netijeli optimizirlemäge mümkinçilik berýän ekstruziýa prosesi barada gymmatly düşünjeleri beriň. Sensorlar temperatura, basyş we tork ýaly esasy parametrleri ölçäp, ekstruziýa şertlerine takyk gözegçilik edýär.

Closedapyk görnüşli ulgamlar ýaly ösen gözegçilik usullary yzygiderli basyş sazlamalaryny saklaýar we önümiň hiline zyýan berip biljek üýtgemeleriň öňüni alýar. Bu ulgamlar, şeýle hem, operatorlara derrew düzediş girizmäge mümkinçilik berýän material akymynda anomaliýalary ýüze çykarýarlar. Hakyky maglumatlary ulanmak bilen, öndürijiler ýokary hilli önüm çykaryp, plastmassa ekiz nurbat ekstruderiň iň ýokary netijelilikde işlemegini üpjün edýärler.

Gyrkym güýji, garyşyk, termiki durnuklylyk we mehaniki güýç ýaly material häsiýetleri emele getirýän plastmassa ekiz nurbat ekstruziýanyň esasy daşy bolup galýar. Bu güýji optimizirlemek önümiň hilini we prosesiň netijeliligini ýokarlandyrýar.

Gyrkym güýjüne gözegçilikde dowam etdirilýän täzelik, plastmassa gaýtadan işlemekde täze mümkinçilikleri açar. Gözlegçiler we inersenerler ekstruziýa netijelerini hasam takyklamak üçin öňdebaryjy usullary öwrenmeli.

Sorag-jogap

Ekiz nurbat ekstruziýasynda gyrkym güýjüniň esasy wezipesi näme?

Gyrkym güýji materialyň eremegine, garyşmagyna we birmeňzeşleşmegine kömek edýär. Ekstruziýa döwründe ýylylyk we mehaniki häsiýetlere täsir edip önümiň yzygiderli hilini üpjün edýär.

Operatorlar ekiz nurbat ekstruderinde gyrkym güýjüni nädip dolandyryp bilerler?

Operatorlar nurbat tizligini sazlaýarlar, nurbat geometriýasyny sazlaýarlar we gyrkym güýjüni netijeli sazlamak üçin basyş we tork ýaly real wagt parametrlerine gözegçilik edýärler.

Gyrkym güýjüni we temperaturany deňleşdirmek näme üçin möhüm?

Gyrkym güýjüni we temperaturany deňleşdirmekmaterialyň zaýalanmagynyň öňüni alýar, birmeňzeş garyşmagy üpjün edýär we ýokary hilli çykyş üçin optimal ekstruziýa şertlerini saklaýar.