En kunde sender en tegning mærket30:1, kompression 3:1, og beder os om at kopiere den. Ni ud af ti gange gør vi præcis det. Tiende gang spørger vi, hvad de fodrer maskinen - og svaret forklarer det problem, de har levet med i to år.
L/D-forhold og kompressionsforhold er de to tal, som alle citerer, og næsten ingen udspørger. De er virkelig nyttige. De er også ufuldstændige på måder, der koster output hver dag. I stedet for at definere dem og stoppe, er her tre situationer, der støder på vores bænke gentagne gange, og hvad hver enkelt afslører om, hvad tallene gør og ikke kontrollerer.
Tilfælde 1 — Skruen, der var "korrekt" og stadig steg
Output ned, trykstigning, spec uændret
Skruespecifikationen var fin. Det havde været fint, da det blev designet. Det, der havde ændret sig, var opstrøms: anlægget var begyndt at blande sin egen kantbeklædning tilbage i foderet. På papiret var der ikke noget galt med skruen - tegningen sagde stadig 30:1 og 3:1, præcis som før.
Men kompressionsforhold er ikke en abstrakt kvalitetsvurdering. Det er en udtalelse vedrhvor meget luft der skal ud af foderet. Tætte jomfrupellets bærer relativt lidt; uregelmæssige filmflager bærer meget mere, og det pakker sig ikke på samme måde i foderkanalen. Skruen blev bedt om at udføre et arbejde, den aldrig var dimensioneret til.
Hvad L/D rent faktisk køber dig
Tag først definitionen kort, fordi sagerne afhænger af den. L/D er skruenseffektiv fløjlængde divideret med dens ydre diameter— en 90 mm skrue med 2.700 mm spiralængde er 30:1. Da det er et forhold, overføres det på tværs af maskinstørrelser: 30:1 ved 60 mm og 30:1 ved 150 mm giver proportionelt samme arbejdslængde.
Almindelige L/D-forhold for skrueekstrudering varierer typisk fra 20:1 til 30:1, ogdrevet til gennemstrømning og blanding har skubbet moderne designs til 30:1 eller mere. Hvad længde køber, er opholdstid - flere skrueomdrejninger til at transportere, smelte, blande og opbygge tryk.
Et tællemærke, der er værd at vide, før du sammenligner tilbud
Firkantede skruer gør L/D let at aflæse ved at tælle sving, men der er en konvention, folk anvender inkonsekvent.Portionen under indføringsåbningen bør ikke indgå i L/D - selvom mange tæller det med, fordi det får skruen til at se længere ud. Hvis to leverandører citerer forskellige L/D for, hvad der skal være den samme del, er dette den første ting at kontrollere.
Længere er ikke en gratis opgradering.Mere længde er mere opholdstidogmere forskydningshistorie. På stiv PVC er tid ved temperatur netop det, der producerer nedbrydning. En længere skrue koster også mere og kræver mere moment. Længde hjælper, når længden var begrænsningen - ikke ellers.
Case 2 — Hvornår genbrugslinjen startede
Fodringsproblemer, der dukkede op ud af ingenting
Dette er Case 1s tvilling, og det er almindeligt nok til, at det fortjener navngivning. En skrue designet omkring tætte fritflydende pellets, der senere tilføres en væsentlig del af filmflager eller genslibning, har to problemer på én gang: fødekanalen fyldes ikke konsekvent, og der er langt mere medført luft til at drive tilbage ud, end kompressionsprofilen blev bygget til at håndtere.
Symptomerne - stigende, uregelmæssig output, længere rensetider - ligner maskinfejl, hvorfor diagnosen ofte går i en dyr blindgyde først. Intet er i stykker. Skruen laver simpelthen et andet job end det, den er tegnet til.
| Foderform | Bulkdensitet | Hvad det kræver af skruen |
|---|---|---|
| Tætte fritflydende pellets | Høj | Mindre kompression; fodring er sjældent begrænsningen |
| Pulver/tør blanding | Lav | Mere kompression; stort foderareal betyder noget |
| Film flager eller genslibes | Meget lav, uregelmæssig | Mere kompression, og selve fodring bliver grænsen |
| Tungt fyldt blanding | Varierer | Indstillet ved smelteadfærd og varmetolerance |
| Stiv PVC tørblanding | Lav | Har brug for kompression, men nedbrydes hvis det kommer for hurtigt |
Den sidste række er grunden til, at stiv PVC ender påkoniske dobbeltskruetønderi stedet for at blive løst med et kompressionstal: tilspidsningen komprimeres gradvist langs hele længden i stedet for i et trin. Vi designer dem forskelligt igen afhængigt af, om forbindelsen er lav, medium eller høj CaCO₃ — dækket indskruetønder til PVC-ekstrudering.
Hvilket kompressionsforhold måler
Formelt,kompressionsforholdet er forholdet mellem volumen af den første flyvning og volumen af den sidste, normalt mellem to og fire, og på en skrue med konstant stigning tages det ofte som forholdet mellem første og sidste kanaldybde.
I værkstedstermer: Når materialet smelter, mister det luften mellem granulatet og fylder mindre, så kanalen skal være lav for at holde smelten komprimeret og skubbe luften tilbage mod tragten. For lidt kompression efterlader usmeltet og medført luft. For meget omdanner din motorstrøm til forskydningsvarme, du så skal fjerne.
Arbejder det ud fra en skrue, du har foran dig
- Foderkanaldybde = (ydre diameter − roddiameter ved foderzonen) ÷ 2
- Doseringskanaldybde = (ydre diameter − roddiameter ved målezonen) ÷ 2
- Kompressionsforhold ≈ fremføringsdybde ÷ måledybde
Dette dybdetal tilnærmer det sande volumetriske forhold. Hvor stigningen varierer langs skruen, divergerer de to - hvilket er det første hint om, at overskriftsnummeret udfører mindre arbejde, end folk antager.
Tilfælde 3 — Samme forhold, anden skrue
To 3:1 skruer, der ikke opførte sig ens
Kompressionsforhold fortæller dighvor megetkanalen lavvandede. Det siger intet omhvor hurtigt. Opnå 3:1 gradvist over en lang overgang, og materialet komprimeres blidt. Opnå den identiske 3:1 over en håndfuld flyvninger, og du koncentrerer den samme volumenreduktion på en kort afstand - med den forskydningsvarme, der indebærer.
Begge skruer er ærligt beskrevet som "3:1." Kun én passer til et varmefølsomt materiale. Variablen, der adskilte dem - opdelingen af total længde mellem fodring, overgang og måling - vises i ingen af overskrifterne, kun på tegningen.
De blinde vinkler i begge tal
Vi vil hellere sige det rent ud end at lade en køber stole for meget på et tal. Som en mangeårig ekstruderingsreference udtrykker det,kompressionsforhold er nyttigt, men det er et ubestemt talder ikke i sig selv kan beskrive, hvordan en skrue vil opføre sig.
Hverken L/D eller kompressionsforhold fortæller dig:
- Zonen splittes— Sag 3 i én linje
- Baneprofilen— konstant eller varierende, og hvor det ændrer sig
- Blandingssektioner— aMaddock, Pineapple eller Saxton elementflytter smeltekvaliteten længere end en lille kompressionsændring
- Klarering— skrue-til-tønde-gabet styrer output, og det udvides, efterhånden som sættet slides
- Overfladebehandling— intet i geometrien siger, om delen overlever dit fyldstof
Det sidste punkt er, hvor penge er tabt stille og roligt. Geometri styrer ydeevnen på dag ét. Demateriale- og overfladebehandlingbestemme hvor lang dag man varer. En veldesignet skrue i den forkerte legering slides stadig tidligt i en fyldt blanding - og så åbner frigangen, og den geometri, du har betalt for, holder op med at betyde noget.
Hvad du kan ændre på din maskine - og hvad du ikke kan
Værd at være klar over, for det afgør, hvad der overhovedet er værd at diskutere.
L/D er fast.Tøndelængden, rammen og drevet er bygget op omkring det. Der er ikke længere skrue til din eksisterende ekstruder; det er en anden maskine.
Næsten alt andet er åbent.Zoneopdeling, kanaldybder og derfor kompressionsforhold, stigning, blandingssektioner, overfladebehandling - alt sammen specificeret pr. job, fordi skruetønder alligevel er tæt på 100 % tilpasset. I vores Zhoushan butik, der løber fra12 mm til 500 mm diameter, arbejdslængder til10.000 mm, med foderhus, foderforing og vandkappe lavet internt ved siden af skruen.
Det ene øjeblik, når du ændrer designet, er gratis
- Udskiftning er, når en geometri, der aldrig passede til råmaterialet, kan korrigeres uden ekstra værktøjsomkostninger
- At kopiere en slidt skrue nøjagtigt kopierer også, hvad der var galt med den
- Hvis output, unmelt, bølgende eller nedbrydning har været en stående klage, skal du skrive det i forespørgslen i stedet for at bestille et duplikat
Ingen tegning er normal for udskiftningsarbejde - fotos plus diameter, længde og flangedetaljer er nok til at begynde, og vores ingeniører kan måle en eksisterende skruetønde på stedet uanset maskinmærke. Hver del sendes med et materialecertifikat og inspektionsrapport, bygget til Ra 0,4 µm overfladeruhed og 0,015 mm rethed.
Spørgsmål vi får stillet
Hvad er L/D-forholdet for en ekstruderskrue?
L/D er skruens effektive fløjlængde divideret med dens ydre diameter. En 90 mm skrue med 2700 mm spiralængde er 30:1. Almindelige enkeltskrueekstruderingsværdier løber omkring 20:1 til 30:1, med moderne design, der ofte strækker sig til 30:1 eller mere. En detalje, der er værd at tjekke, når man sammenligner leverandører: portionen under foderåbningen skal ikke tælles med, selvom mange mennesker medtager det, fordi det får skruen til at se længere ud.
Hvad er kompressionsforholdet på en ekstruderskrue?
Det er forholdet mellem volumenet af den første flyvning i fødezonen og volumenet af den sidste flyvning i målezonen, normalt mellem to og fire. På en skrue med konstant stigning tages det ofte mere enkelt som forholdet mellem foderkanaldybde og målekanaldybde. Den måler, hvor meget materialet komprimeres, når det smelter, og når indespærret luft drives tilbage mod tragten.
Hvorfor fungerer to skruer med samme kompressionsforhold forskelligt?
Fordi kompressionsforholdet siger, hvor meget kanalen er lavvandet, ikke hvor hurtigt. Det samme forhold, der opnås gradvist over en lang overgangszone, er langt mildere end det samme forhold presset over et par flyvninger, hvilket koncentrerer forskydningsvarme. Zoneopdelingen mellem foder, kompression og måling er det, der adskiller de to, og det fremgår ikke af nogen af overskrifterne.
Kræver tilføjelse af genslibning et andet skruedesign?
Ofte ja. Kompressionskravet følger bulkdensiteten af foderet, ikke polymernavnet. En skrue designet omkring tætte jomfruelige pellets og senere tilført 20 til 30 procent filmflager bliver bedt om at fjerne langt mere medført luft, end den var bygget til. Fodringsproblemer, stigning og outputtab, der begynder efter et genbrugsprogram starter, er ofte et skruedesign uoverensstemmelse snarere end en maskinfejl.
Kan jeg ændre L/D-forholdet på min eksisterende ekstruder?
Nej. Tøndelængden, rammen og drevet er bygget op omkring det, så L/D fastgøres af maskinen. Det, der kan ændre sig på en udskiftningsskrue, er zoneopdelingen, kanaldybderne og dermed kompressionsforholdet, stigningen, blandesektionen og overfladebehandlingen. Det er her, der normalt er en reel forbedring.
Hvad skal jeg fortælle en skrueproducent udover L/D og kompressionsforhold?
Maskinens fabrikat og model, skruediameter, polymeren med fyldstoftype og -procent, foderets fysiske form, såsom pellet, pulver, flage eller formaling og dets andel, outputmålet og det specifikke problem, du ønsker løst. Feedformen og fyldstofindholdet ændrer designet mere end overskriftsforholdet gør.
Er et højere L/D-forhold altid bedre?
Nej. Mere længde giver længere opholdstid, hvilket hjælper, når smeltning eller blanding er den begrænsende faktor og forbedrer smelteens ensartethed. Men det betyder også mere forskydningshistorik og længere tid ved temperatur, hvilket nedbryder varmefølsomme materialer såsom stift PVC, og det koster mere og kræver mere moment. Længde hjælper kun, når længden er, hvad processen manglede.
Kilder og referencer
- Plast i dag -Grundlæggende ekstrudering: Tæmningen af skruen(L/D tællekonvention, kompressionsforhold definition og område)
- Dr. D Flo —Grundlæggende om skrueekstrudering: Grundlæggende og 3D-printapplikationer(fælles L/D-område, skruezoner, frigang)
- Polymerer (MDPI) —Design, modellering og validering af en kompakt, energieffektiv blandingsskrue(tendens mod højere L/D)
