เทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปพลาสติกหลายชนิด
สาขาการอัดขึ้นรูปพลาสติกหลายชนิดมีการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาโดยได้รับแรงหนุนจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับความสามารถในการประมวลผลโพลิเมอร์ที่ซับซ้อนและคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้น twin - สกรูอัดรีดโดยเฉพาะตัวนับ - การหมุนและ CO - การกำหนดค่าการหมุนได้กลายเป็นอุปกรณ์พื้นฐานในการดำเนินการประมวลผลโพลีเมอร์ที่ทันสมัย
เครื่องจักรที่ซับซ้อนเหล่านี้ช่วยให้สามารถควบคุมการไหลของวัสดุได้อย่างแม่นยำประสิทธิภาพการผสมและการจัดการความร้อนทำให้พวกเขาขาดไม่ได้สำหรับการประมวลผลวัสดุเทอร์โมพลาสติกที่หลากหลาย

ตัวนับ - การหมุนคู่ - โครงสร้างเรขาคณิตของสกรู
1.4.1.1 เรขาคณิตพื้นฐานของตัวนับ - หมุนคู่ - สกรู
ในตัวนับ - การหมุนคู่ - ระบบสกรูความสัมพันธ์การเคลื่อนไหวระหว่างสกรูทั้งสองคล้ายกับคู่ของเกียร์ meshing ที่กลิ้งเข้าหากัน ภายใต้เงื่อนไขของการรักษาการส่งสกรูคงที่และตัวเองร่วมกัน - การเช็ด, เคาน์เตอร์ - การหมุน intermeshing twin - โปรไฟล์เกลียวสกรูสามารถมีการเปลี่ยนแปลงที่นับไม่ถ้วน
จากมุมมองหลักการของการ meshing โดยไม่คำนึงถึงกากบาท - รูปร่างของด้ายส่วนพวกเขาสามารถตาข่ายได้โดยไม่ต้องมีการรบกวน
ซึ่งแตกต่างจาก co - การหมุน intermeshing twin - สกรู, ตัวนับ - การออกแบบการหมุนไม่ จำกัด โดยข้อ จำกัด ระยะทางกลาง ซึ่งหมายความว่าสำหรับระยะทางตรงกลางคงที่, เที่ยวบิน -, เที่ยวบิน double -, หรือสาม - สามารถเลือกเธรดเที่ยวบินได้

ยิ่งไปกว่านั้นความลึกของช่องอาจมีขนาดค่อนข้างใหญ่ซึ่งโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 15% ถึง 21% ของเส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอกของสกรูส่งผลให้ความสามารถในการลำเลียงสูงขึ้นตามลำดับ ในตัวนับ - การหมุนคู่ - สกรูทิศทางเกลียวอยู่ตรงข้ามกับเที่ยวบินสกรูของสกรูทั้งสองที่ฝังและขนานกันในโซน meshing ดังแสดงในรูปที่ 1-54
โครงสร้างทางเรขาคณิตสร้างการฝึกปรือที่สำคัญหลายอย่างที่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการประมวลผลของการอัดขึ้นรูปพลาสติกหลายชนิด:
การกวาดล้างรัศมี (Δ₃)
การกวาดล้างนี้มีอยู่ระหว่างยอดของเกลียวสกรูหนึ่งและรูทของช่องสกรูอื่น ๆ คล้ายกับช่องว่างระหว่างม้วนปฏิทินดังนั้นจึงเรียกว่าช่องว่างของปฏิทิน
การกวาดล้างนี้มีบทบาทสำคัญในการกำหนดความสามารถในการสร้างแรงดันและประสิทธิภาพการผสมของระบบ
การกวาดล้างด้านข้าง (Δ₂)
ภายในระนาบที่เกิดขึ้นจากแกนสกรูทั้งสองสิ่งนี้แสดงถึงการกวาดล้างระหว่างปีกปีกของสกรูทั้งสอง
การกวาดล้างนี้มีความสำคัญต่อการป้องกันการรบกวนเชิงกลในขณะที่ยังคงการแลกเปลี่ยนวัสดุที่มีประสิทธิภาพระหว่างสกรู
การกวาดล้าง Tetrahedral (Δ₁)
เมื่อปีกของเที่ยวบินไม่ได้ตั้งฉากกับช่องด้านล่างของช่องทางการกวาดล้าง tetrahedral โดยประมาณระหว่างปีกปีกของสกรูทั้งสอง
สำหรับเกลียวรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ามีเพียงระยะห่างด้านข้างเท่านั้นที่ไม่มีการกวาดล้าง tetrahedral เมื่อสกรูทั้งสองตาข่ายเข้าด้วยกัน
การอ้างอิงทางเทคนิค
สมการสำคัญ
r² + ρ² - 2 rρcos (π/2 + θ)=a²
แอปพลิเคชันทฤษฎีบท Cosine สำหรับการคำนวณจุด Meshing (สมการ 1-25)
ρ=√ (a² - r²cos²θ) - rsinθ
การคำนวณรัศมีขั้วสำหรับ 0 น้อยกว่าหรือเท่ากับθน้อยกว่าหรือเท่ากับπ/2 (สมการ 1-26)
A=2 RCOS (π/4)
ระยะทางตรงกลางสำหรับมุม Crest Zero (สมการ 1-27)
A=2 RCOS (π /4 - /2)
ระยะตรงกลางด้วย non - zero crest Angle (สมการ 1-28)
a=2 rcos (π /(2n) - /2)
สมการระยะทางกลางทั่วไป (สมการ 1-29)
อภิธานศัพท์
การกวาดล้างรัศมี (Δ₃)
การกวาดล้างระหว่างยอดของเกลียวหนึ่งเกลียวและรูทของช่องสกรูอื่น ๆ
การกวาดล้างด้านข้าง (Δ₂)
การกวาดล้างระหว่างปีกด้านการบินของสกรูทั้งสองภายในระนาบที่เกิดขึ้นจากแกนของพวกเขา
การกวาดล้าง Tetrahedral (Δ₁)
การกวาดล้าง tetrahedral โดยประมาณที่เกิดขึ้นระหว่างปีกปีกเมื่อพวกเขาไม่ได้ตั้งฉากกับช่องด้านล่าง
มุมยอด ()
มุมกลางที่สอดคล้องกับส่วนโค้งของเกลียว (s₁s₂)
มุมราก ()
มุมกลางที่สอดคล้องกับส่วนโค้งรูทเธรด (s₃s₄) โดยที่=ใน CO - ระบบหมุน
ตัวเอง - การเช็ด
ลักษณะที่สกรูหมุนทำความสะอาดพื้นผิวของกันและกันป้องกันการสะสมของวัสดุ
การออกแบบแบบแยกส่วน
การสร้าง - วิธีการบล็อกเพื่อการออกแบบสกรูช่วยให้การปรับแต่งผ่านองค์ประกอบที่เปลี่ยนได้
ช่องสัญญาณแบบอสมมาตร
การออกแบบสกรูที่สกรูมีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันเพิ่มการผสมผ่านรูปแบบการไหลที่ซับซ้อน
การทำให้ดีขึ้น
กระบวนการลบส่วนประกอบระเหยออกจากพอลิเมอร์ละลายในระหว่างการอัดขึ้นรูป
ความสัมพันธ์ทางเรขาคณิตขั้นสูงใน CO - ระบบหมุน
"รูปทรงเรขาคณิตของ CO - การหมุนคู่ - สกรูสกรู extruders โดยพื้นฐานกำหนดประสิทธิภาพการผสมของพวกเขาด้วยโซน intermeshing สร้างรูป - รูปแบบการไหลของรูปทรง เปรียบเทียบกับระบบสกรู - เดี่ยวทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลความร้อน - โพลีเมอร์ที่ละเอียดอ่อนและบรรลุคุณภาพการหลอมเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกันในหลาย - พอลิเมอร์ผสม "
Kohlgrüber, K. , "co - หมุนคู่ - สกรูเครื่องอัดรีด: พื้นฐานเทคโนโลยีและการใช้งาน" Carl Hanser Verlag, Munich, 2020, pp . 87-88. htts:
เมื่อสกรูทั้งสองหมุนตามเข็มนาฬิกาด้วยความเร็วเท่ากันความสัมพันธ์การเคลื่อนไหวสัมพัทธ์แสดงให้เห็นว่าเมื่อแกนหลักของสกรูทั้งสองชี้ไปทางแยกของถังทรงกระบอกทั้งสองความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีสกรู R และระยะทางกลาง A จะกลายเป็น:
A=2 RCOS (π/4)
สมการ 1-27
นอกจากนี้เมื่อมุมของเกลียวไม่เท่ากับศูนย์ระยะทางกลางจะเปลี่ยนเป็น:
A=2 RCOS (π /4 - /2)
สมการ 1-28
สิ่งนี้สามารถสรุปได้ว่า:
a=2 rcos (π /(2n) - /2)
สมการ 1-29
การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางเรขาคณิต
ความสัมพันธ์นี้แสดงให้เห็นว่าในตัวเอง - การเช็ด Co - การหมุนคู่ - สกรูเครื่องอัดรีดสกรูระยะทางตรงกลางเกี่ยวข้องกับทั้งจำนวนเที่ยวบินและมุมเครสต์ เที่ยวบินมากขึ้นส่งผลให้ระยะทางตรงกลางมีขนาดใหญ่ขึ้นในขณะที่มุมยอดขนาดใหญ่ยังเพิ่มระยะห่างจากศูนย์กลางซึ่งนำไปสู่ช่องทางตื้นและปริมาณการถ่ายทอดที่ลดลง

| จำนวนเที่ยวบิน (n) | มุมยอด () | ระยะตรงกลางสัมพัทธ์ | ความลึกของช่อง |
|---|---|---|---|
| 2 | 15 องศา | 1.0x | ลึก |
| 3 | 15 องศา | 1.2x | ปานกลาง |
| 2 | 30 องศา | 1.3x | ตื้น |
| 3 | 30 องศา | 1.5x | ตื้นมาก |
แนวคิดการออกแบบแบบแยกส่วนใน Twin - ระบบสกรู
CO ที่ทันสมัย - การหมุนคู่ - สกรูอัดสกรูโดยทั่วไปใช้อาคารโมดูลาร์ - การออกแบบบล็อกทำให้การปรับแต่งสำหรับข้อกำหนดการรีดพลาสติกหลายพลาสติกเฉพาะ สัญกรณ์การกำหนดค่าทั่วไปเช่น "36/36" หมายถึงองค์ประกอบเธรดที่มีระยะห่าง 36 มม. (หมายเลขแรก) และความยาว 36 มม. (หมายเลขที่สอง) โดยขวา - เธรดมือเว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ในทำนองเดียวกัน "45 องศา /5/48 ซ้าย" หมายถึงห้าซ้าย - บล็อกการนวดแป้งแต่ละครั้งชดเชยแต่ละ 45 องศาโดยมีความยาวรวม 48 มม.

องค์ประกอบด้าย "36/36"
36 มม. พิทช์× 36 มม. ความยาว - เธรดมือ

"45 องศา /5/48 ซ้าย" บล็อกนวด
5 องค์ประกอบ, ชดเชย 45 องศา, ความยาวรวม 48 มม., ซ้าย -

การประกอบแบบแยกส่วน
การรวมกันขององค์ประกอบด้ายและการนวดบล็อก
ความหมายสำหรับการประมวลผลการอัดขึ้นรูปพลาสติกหลายพลาสติก
การพิจารณาทางเรขาคณิตที่กล่าวถึงข้างต้นมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งสำหรับการดำเนินการอัดพลาสติกหลายพลาสติก ความลึกของช่องใน CO ที่ทันสมัย - ระบบการหมุนมักจะถึง 9% ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงที่ได้รับความลึกถึงประมาณ 17% ของเส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอกของสกรู ความลึกของช่องทางที่เพิ่มขึ้นนี้ให้ข้อดีหลายประการ:
เพิ่มความสามารถในการลำเลียง
ช่องทางที่ลึกกว่าช่วยให้อัตราปริมาณงานที่สูงขึ้นจำเป็นสำหรับการผลิตระดับเสียงสูง - ในสิ่งอำนวยความสะดวกการอัดขึ้นรูปพลาสติกหลายชนิด
ปรับปรุงประสิทธิภาพการผสม
โซน intermeshing สร้างการกระทำผสมอย่างเข้มข้นผ่านรูปแบบการไหล "รูป- แปด" เพื่อให้มั่นใจถึงคุณภาพการละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน
หน้าต่างประมวลผลที่ยืดหยุ่น
ความยืดหยุ่นทางเรขาคณิตช่วยให้โปรเซสเซอร์สามารถปรับการกำหนดค่าสกรูให้เหมาะสมสำหรับวัสดุและแอปพลิเคชันเฉพาะ
นวัตกรรมช่องสัญญาณแบบอสมมาตร
ความก้าวหน้าล่าสุดในการจำลองเชิงตัวเลขได้เปิดใช้งานการพัฒนาช่องสัญญาณการไหลแบบไม่สมมาตรใน Co - การหมุนคู่ - ระบบสกรู การออกแบบเหล่านี้มีสกรู A และ B หมุนด้วยความเร็วเท่ากัน แต่มีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันทำให้วัสดุเปลี่ยนผ่านพื้นที่เคลื่อนไหวที่แตกต่างกันในระหว่างการลำเลียงไปข้างหน้า
การกำหนดค่าที่ไม่สมมาตรนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการผสมและการระบายอากาศอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการออกแบบสมมาตรแบบดั้งเดิม
เมื่อใช้งานด้วยความเร็วที่แตกต่างกันสามารถออกแบบช่องสัญญาณการไหลแบบไม่สมมาตรได้ ในการกำหนดค่าหนึ่งสกรู B หมุนด้วยความเร็วสองเท่าของสกรู A สร้างรูปแบบการไหลที่ซับซ้อนซึ่งเป็นประโยชน์ต่อแอพพลิเคชั่นการอัดขึ้นรูปพลาสติกหลายพลาสติกที่จำเป็นต้องใช้การผสมแบบกระจายและการกระจายอย่างเข้มข้น
รูปแบบการไหลแบบสมมาตรกับแบบอสมมาตร
การออกแบบแบบสมมาตร

เส้นทางการไหลแบบสม่ำเสมอที่มีความเข้มของการผสม จำกัด
การออกแบบที่ไม่สมมาตร

รูปแบบการไหลที่ซับซ้อนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผสม
การประมวลผลข้อได้เปรียบในระบบส่วนประกอบ multi -}
ความยืดหยุ่นทางเรขาคณิตของ Twin - เครื่องอัดรีดทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการอัดขึ้นรูปพลาสติกหลายชนิดที่เกี่ยวข้อง:
พอลิเมอร์ผสม
การกระทำผสมอย่างเข้มข้นช่วยให้มั่นใจได้ว่าการกระจายตัวของส่วนประกอบพอลิเมอร์หลายชนิดอย่างสม่ำเสมอซึ่งสำคัญสำหรับการบรรลุคุณสมบัติเชิงกลที่สอดคล้องกัน
การประกอบการ
ความสามารถในการรวมสารเติมแต่งสารเติมเต็มและการเสริมกำลังต่างๆอย่างสม่ำเสมอตลอดเมทริกซ์โพลิเมอร์
การอัดรีด
เวลาที่อยู่อาศัยที่ควบคุมและการผสมความเข้มช่วยให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีในระหว่างการประมวลผล
การทำให้ดีขึ้น
การกำจัดสารระเหยอย่างมีประสิทธิภาพผ่านรูปทรงเรขาคณิตของสกรูที่เหมาะสมและโซนระบายอากาศ
ผลการกวาดล้างในประสิทธิภาพการประมวลผล
ช่องว่างต่าง ๆ ในระบบสกรูคู่ -} ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการประมวลผลอย่างมีนัยสำคัญในการอัดขึ้นรูปพลาสติกหลายชนิด:
ผลกระทบการกวาดล้างรัศมี
การกวาดล้างนี้จะกำหนดผลกระทบของการปฏิวัติระหว่างสกรูที่มีอิทธิพลต่อการสร้างแรงดันและการผสมกระจาย การฝึกปรือขนาดเล็กเพิ่มอัตราการเฉือน แต่อาจทำให้เกิดความร้อนมากเกินไปในขณะที่การฝึกปรือขนาดใหญ่ลดประสิทธิภาพการผสม แต่ปรับปรุงความเสถียรในการถ่ายทอด
ผลประโยชน์การกวาดล้างขนาดเล็ก:
- อัตราการเฉือนที่สูงขึ้น
- การผสมกระจายที่ดีขึ้น
- ปรับปรุงการสร้างแรงดัน
ผลประโยชน์การกวาดล้างขนาดใหญ่:
- ลดการสร้างความร้อน
- ปรับปรุงเสถียรภาพการถ่ายทอด
- การสึกหรอเชิงกลน้อยลง
ข้อควรพิจารณาด้านการกวาดล้างด้านข้าง
การกวาดล้างด้านข้างที่เหมาะสมป้องกันการสึกหรอเชิงกลในขณะที่ยังคงการแลกเปลี่ยนวัสดุที่มีประสิทธิภาพ การกวาดล้างนี้จะต้องปรับให้เหมาะสมตามอุณหภูมิการประมวลผลความหนืดของวัสดุและความเร็วของสกรูเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
ผลการกวาดล้าง Tetrahedral
ในโปรไฟล์เธรดรูปสี่เหลี่ยมที่ไม่ใช่ - การฝึกปรือ tetrahedral สร้างเส้นทางการไหลเพิ่มเติมที่สามารถเพิ่มการผสมแบบกระจาย แต่อาจเพิ่มการไหลของการรั่วไหลซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายทอดโดยรวม
การจัดการอุณหภูมิในคู่ - การประมวลผลสกรู
การควบคุมอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการดำเนินการอัดพลาสติกหลายพลาสติกที่ประสบความสำเร็จ การออกแบบทางเรขาคณิตมีผลโดยตรงต่อการสร้างความร้อนและการกระจาย:
การกระจายความหนืด
อัตราการเฉือนในการฝึกปรือสร้างความร้อนที่ต้องจัดการผ่านการระบายความร้อนของบาร์เรลที่เหมาะสมและการออกแบบสกรู
ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน
พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ - ถึง - อัตราส่วนปริมาตรใน Twin - ระบบสกรูช่วยเพิ่มการถ่ายเทความร้อนเมื่อเทียบกับการออกแบบสกรูเดียว -
ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ
การกระทำผสมอย่างเข้มข้นส่งเสริมความสม่ำเสมอของอุณหภูมิตลอดการหลอมละลายซึ่งสำคัญต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกัน
มาตราส่วน - การพิจารณาขึ้น
เมื่อปรับขนาด Twin - สกรูอัดรีดสำหรับการประยุกต์ใช้พลาสติกหลายพลาสติกอุตสาหกรรมต้องใช้หลักการความคล้ายคลึงกันทางเรขาคณิตอย่างระมัดระวัง:
การปรับขนาดเรขาคณิต
การรักษาอัตราส่วนมิติทำให้มั่นใจได้ว่ารูปแบบการไหลที่คล้ายกันในขนาดเครื่องที่แตกต่างกัน การฝึกปรือที่สำคัญจะต้องปรับขนาดตามสัดส่วนเพื่อรักษาลักษณะการประมวลผล
ความคล้ายคลึงกันแบบไดนามิก
การปรับพารามิเตอร์การดำเนินงานเพื่อรักษาอัตราแรงเฉือนและเวลาที่อยู่อาศัยที่คล้ายกัน ความเร็วและปริมาณงานจะต้องปรับขนาดอย่างเหมาะสมเพื่อรักษาความเข้มของการผสม
การปรับขนาดความร้อน
ชดเชยพื้นผิวที่แตกต่างกัน - ถึง - อัตราส่วนปริมาตรเพื่อรักษาเงื่อนไขการประมวลผลความร้อน เครื่องจักรขนาดใหญ่มักต้องการระบบทำความเย็นที่เพิ่มขึ้น
Twin - วิวัฒนาการเทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปของสกรู
1980s
บทนำของโมดูล CO - การหมุนคู่ - การออกแบบสกรูที่มีความสามารถในการผสมที่ดีขึ้นสำหรับการประมวลผลพอลิเมอร์
1990s
การพัฒนาตัวเอง - การเช็ดเทคโนโลยีและปรับปรุงระบบควบคุมกระบวนการ
2000s
การสร้างแบบจำลองการคำนวณแบบจำลองสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบสกรูและการจำลอง CFD ของรูปแบบการไหล
2010s
การออกแบบสกรูแบบอสมมาตรและการรวมอุตสาหกรรม 4.0 กับการตรวจสอบเวลา - จริง
ปี 2020 ขึ้นไป
AI - การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบที่ขับเคลื่อน, นวัตกรรมการประมวลผลที่ยั่งยืนและความสามารถในการประมวลผลวัสดุขั้นสูง
