Poniżej znajdują się ważne zasady, o których należy pamiętać w przypadku wytłaczania.Powinny pomóc zaoszczędzić pieniądze, uzyskać produkty wyższej jakości i efektywniej wykorzystywać sprzęt.
1. Zasada mechaniczna. Podstawowa mechanika wytłaczania jest prosta – śruba obraca się w cylindrze i popycha plastik do przodu.Śruba jest tak naprawdę nachyloną płaszczyzną lub rampą owiniętą wokół centralnego rdzenia.Celem jest pomnożenie siły, aby można było pokonać duży opór.W przypadku wytłaczarki do pokonania są trzy opory: tarcie cząstek stałych (nadawy) o ściankę cylindra i siebie nawzajem w ciągu pierwszych kilku obrotów ślimaka (strefa podawania);przyczepność stopu do ścianki beczki;oraz opór przepływu stopu podczas jego popychania do przodu.
Sir Isaac Newton wyjaśnił, że jeśli coś nie porusza się w danym kierunku, działające na niego siły równoważą się w tym kierunku.Śruba nie porusza się w kierunku osiowym, chociaż może szybko obracać się w kierunku poprzecznym na obwodzie.Zatem siły osiowe działające na śrubę są zrównoważone i jeśli pcha ona do przodu z dużą siłą stopione tworzywo sztuczne, musi naciskać do tyłu na coś z równą siłą.W tym przypadku naciska ono na łożysko znajdujące się za wejściem zasilania, zwane łożyskiem oporowym.
Większość pojedynczych śrub ma gwint prawoskrętny, podobnie jak śruby i śruby stosowane w stolarstwie i maszynach.Oglądane od tyłu obracają się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, próbując wykręcić się z lufy.W niektórych wytłaczarkach dwuślimakowych dwie śruby obracają się w przeciwnych kierunkach w podwójnym cylindrze i zazębiają się, tak że jedna musi być prawoskrętna, a druga lewoskrętna.W innych zazębiających się śrubach podwójnych obie śruby obracają się w tym samym kierunku i dlatego muszą mieć tę samą orientację.Jednakże we wszystkich przypadkach istnieją łożyska oporowe, które przejmują siłę wsteczną i zasada Newtona nadal ma zastosowanie.
2. Zasada termiczna. Tworzywa sztuczne wytłaczalne to tworzywa termoplastyczne – topią się pod wpływem ogrzewania i ponownie stają się stałe po ochłodzeniu.Skąd pochodzi ciepło potrzebne do topienia tworzyw sztucznych?Wstępne podgrzewanie paszy i podgrzewacze beczki/matrycy mogą mieć swój udział i są krytyczne przy rozruchu, ale energia wejściowa silnika — ciepło tarcia generowane wewnątrz cylindra, gdy silnik obraca śrubę wbrew oporowi lepkiego stopu — jest zdecydowanie najważniejszym źródłem ciepła do wszystkich zastosowań z wyjątkiem bardzo małych systemów, wolnoobrotowych śrub, tworzyw sztucznych o wysokiej temperaturze topnienia i powlekania przez wytłaczanie.
W przypadku wszystkich innych operacji ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że grzejniki beczkowe nie są głównym źródłem ciepła podczas pracy i dlatego mają mniejszy wpływ na wytłaczanie, niż można by się spodziewać.Temperatura tylnej lufy może pozostać ważna, ponieważ wpływa na zgryz lub szybkość przenoszenia ciał stałych w paszy.Temperatury głowicy i matrycy powinny zwykle być równe lub zbliżone do pożądanej temperatury stopu, chyba że są stosowane do określonego celu, takiego jak połysk, rozkład przepływu lub kontrola ciśnienia.
3. Zasada redukcji prędkości. W większości wytłaczarek prędkość ślimaka zmienia się poprzez modyfikację prędkości silnika.Silniki zazwyczaj obracają się z pełną prędkością około 1750 obr./min, ale jest to o wiele za szybko jak na ślimak wytłaczarki.Gdyby obracał się tak szybko, wytworzyłoby się zbyt dużo ciepła tarcia, a czas przebywania tworzywa sztucznego byłby zbyt krótki, aby przygotować jednolity, dobrze wymieszany stop.Typowy współczynnik redukcji wynosi od 10:1 do 20:1.Pierwszy stopień może wykorzystywać koła zębate lub zestaw kół pasowych, ale drugi stopień zawsze wykorzystuje koła zębate, a śruba jest ustawiona pośrodku ostatniego, dużego koła zębatego.
W kilku wolnobieżnych maszynach (takich jak bliźniacze maszyny do PCV) mogą występować trzy etapy redukcji, a maksymalna prędkość może wynosić zaledwie 30 obr./min lub mniej (przy przełożeniach do 60:1).Z drugiej strony, niektóre bardzo długie bliźniaki stosowane do mieszania mogą pracować z prędkością 600 obr./min lub więcej, dlatego potrzebny jest bardzo niski stopień redukcji, a także dużo intensywnego chłodzenia.
Czasami przełożenie redukcji jest niedopasowane do zadania – moc pozostaje niewykorzystana – i możliwe jest dodanie zestawu kół pasowych pomiędzy silnikiem a pierwszym stopniem redukcji, aby zmienić prędkość maksymalną.Powoduje to albo zwiększenie prędkości ślimaka powyżej wcześniejszych limitów, albo zmniejszenie prędkości maksymalnej, aby umożliwić pracę systemu z większym procentem tej prędkości maksymalnej.Zwiększa to dostępną moc, zmniejsza natężenie prądu i pozwala uniknąć problemów z silnikiem.W obu przypadkach wydajność może zostać zwiększona, w zależności od materiału i jego potrzeb w zakresie chłodzenia.
Czas publikacji: 4 maja 2017 r