Panduan ke Barrel Skru Conical: Membentangkan Komponen Teras

Dalam bidang pemprosesan dan penyemperitan industri seperti plastik, bahan kimia, makanan, dan farmaseutikal, Barrel skru kerucut memainkan peranan penting. Ia adalah komponen teras a Extruder skru kembar konikal , menawarkan kelebihan pemprosesan yang unik yang berbeza daripada extruders berkembar berkembar selari dan tunggal kerana reka bentuk khususnya.

1. Struktur dan ciri reka bentuk

Seperti namanya, ciri teras laras skru kerucut adalah "Conical" reka bentuk. Bayangkan dua skru dengan penerbangan heliks; Mereka bukan silinder selari tetapi menyerupai dua kerucut atau kerucut dipotong yang menunjuk apex-to-apex, ditempatkan di dalam laras conical yang sepadan.

Dua skru: Biasanya dikonfigurasikan untuk Counter-Rotating, non-intermeshing operasi. Ini bermaksud skru berputar ke arah yang bertentangan (satu arah jam, satu lawan jam), dan penerbangan mereka Jangan intermesh Semasa putaran (tidak seperti skru berkembar intermeshing di mana penerbangan bersatu).
Reka bentuk kerucut:
- Feed End (Inlet): Diameter terbesar. Ini menyediakan kawasan pembukaan yang besar, memudahkan pemakanan yang lancar bahan-bahan yang besar dan berbulu (seperti serbuk, pelet, kitar semula) atau bahan berkepadatan rendah.
- Berakhirnya berakhir (mati akhir): Diameter terkecil. Oleh kerana bahan disampaikan ke hadapan, dimampatkan, dicairkan, dan bercampur -campur, kerucut tirus secara semulajadi menghasilkan tekanan yang semakin meningkat pada bahan (bertindak seperti pam cair).
Unsur Penerbangan: Permukaan skru biasanya mempunyai penerbangan berterusan (serupa dengan penerbangan tunggal besar). Kedalaman penerbangan, padang, dan parameter lain direka berdasarkan sifat bahan dan keperluan proses.
Barrel: Kontur dalaman sepadan dengan tirus skru, membentuk ruang pemprosesan tertutup. Barel biasanya dibahagikan dan dilengkapi dengan sistem pemanasan/penyejukan (elektrik, pemanasan minyak/penyejukan) dan sensor suhu.

2. Prinsip kerja

Bahan memasuki dari corong suapan ke bahagian suapan yang luas dan disampaikan ke hadapan oleh skru berputar:

Menyampaikan dan mampatan:
- Kerana diameter skru berkurangan dari makanan ke pelepasan, kedalaman penerbangan juga menjadi cetek (jumlah penerbangan berkurangan). Oleh kerana bahan disampaikan ke hadapan, ruangnya semakin dimampatkan, peningkatan ketumpatan.
- Ini Mampatan volumetrik progresif adalah salah satu kesan fizikal teras reka bentuk kerucut, menggunakan tekanan lembut tetapi berterusan kepada bahan (terutamanya serbuk), membantu dalam pemadatan dan pemadatan awal.
Lebur:
- Haba geseran yang dihasilkan oleh mampatan, digabungkan dengan pemanasan laras luaran, menimbulkan suhu bahan (terutamanya termoplastik), memulakan lebur.
- Reka bentuk kerucut menggalakkan lebur yang agak seragam dan lembut.
Pencampuran dan homogenisasi:
- Walaupun skru tidak menyeberang, jurang (kelegaan) wujud di antara tips penerbangan skru dan dinding tong, dan di antara tebing penerbangan kedua -dua skru.
- Bahan mengalami ricih sengit Dalam jurang ini. Pada masa yang sama, bahan ditolak dan ditukar antara kedua -dua skru, mencapai pencampuran distributif. Masa kediaman yang agak panjang juga membantu pencampuran dan homogenisasi.
Pembuangan/penyahpepijatan:
- Molekul udara, kelembapan, atau kecil yang tidak menentu yang terperangkap semasa makan lebih mudah diperas semasa pemampatan. Tong konikal sering dipaparkan port bolong Direka hiliran zon mampatan, menggunakan tekanan negatif (pengembangan bahan atau bantuan vakum) pada masa ini untuk penyingkiran yang tidak menentu yang cekap.
Tekanan membina:
- Oleh kerana bahan disampaikan kepada hujung pelepasan diameter terkecil, keratan rentas skru adalah minimum, dan saluran penerbangan adalah cetek. Ini bermaksud bahawa pada kelajuan skru yang sama, tekanan penyampaian per unit meningkat dengan ketara, mewujudkan semula jadi Kesan "Melt Pump" . Ini memberikan tekanan tinggi yang stabil dan mudah ditubuhkan untuk mati.
Keluar: Cair homogenisasi ditolak di bawah tekanan tinggi melalui mati yang dipasang di bahagian depan laras, membentuk bentuk yang dikehendaki (mis., Paip, lembaran, rod, pelet).

3. Kelebihan teras

Prestasi makan yang luar biasa: Tekak makanan yang besar sangat sesuai untuk mengendalikan bahan-bahan yang sukar dimakan seperti serbuk, kitar semula ketumpatan rendah, atau bahan bertetulang gentian. Meminimumkan penyambungan.
Penyahpepijat/pembuangan yang cekap: Mampatan volumetrik semulajadi dan reka bentuk zon pengembangan berikutnya (di lubang) menjadikannya sesuai untuk bahan -bahan dengan kelembapan yang tinggi atau kandungan yang tidak menentu, yang menawarkan kecekapan penyahpepijatan yang tinggi.
Plastik dan pencampuran lembut: Mampatan progresif dan kadar ricih yang lebih rendah (berbanding dengan kembar intermeshing bersama) memberikan proses yang lebih lembut, terutamanya sesuai untuk:
- Bahan sensitif haba: PVC (Polyvinyl Chloride) adalah aplikasi klasik, dengan berkesan meminimumkan kemerosotan.
- Bahan sensitif ricih: Seperti elastomer tertentu, biopolimer, komposit plastik kayu (mengurangkan kerosakan serat).
- Bahan yang memerlukan pemeliharaan sifat fizikal (mis., Berat molekul).
Keupayaan membina tekanan unggul: Akhir pelepasan kerucut secara semulajadi menjana tekanan tinggi, menjadikannya sesuai untuk penyemperitan langsung (mis., Profil, paip) atau memberikan tekanan yang stabil kepada peralatan hiliran (mis., Pelletizing mati).
Ciri-ciri pembersihan diri (relatif): Reka bentuk kaunter dan penerbangan menawarkan tahap pembersihan diri, mengurangkan genangan dan kemerosotan bahan.
Penggunaan tenaga yang agak rendah: Ricih lembut biasanya menyiratkan input tenaga mekanikal tertentu (SME) yang lebih rendah.
Kapasiti pengisian yang tinggi: Melaksanakan dengan baik apabila mengendalikan bahan dengan kandungan pengisi yang tinggi (mis., Kalsium karbonat, tepung kayu).

4. Kawasan Permohonan Utama

Extruders berkembar konik (teras: laras skru kerucut) sangat sesuai untuk:

Pemprosesan PVC: Mereka aplikasi paling klasik dan terbesar , termasuk:
- PVC tegar (UPVC): Paip, profil (tingkap/pintu), lembaran.
- PVC fleksibel (PVC-P): Wire/kabel jaket, hos, filem, kulit buatan.
Bahan sensitif panas atau ricih yang lain: Seperti CPE, CPVC, TPE, TPU, plastik biodegradable tertentu.
Penyemperitan Profil: Profil tingkap/pintu, trim, dan lain -lain (sering dipasangkan dengan penentukuran hiliran/garis penyejukan).
Penyemperitan paip: Paip plastik pelbagai saiz.
Pelletizing/compounding: Terutama untuk tugas pengkompaunan yang memerlukan penyahpepijatan yang tinggi atau melibatkan bahan -bahan longgar (mis., PVC Dry Blend pelletizing, pelletizing kitar semula).
Komposit yang sangat diisi: Seperti komposit plastik kayu (WPC), substrat lantai komposit plastik (SPC).
Penyebaran/de-solvenisasi: Pemprosesan penyelesaian polimer atau buburan yang mengandungi pelarut atau sejumlah besar volatil.

5. Batasan berbanding dengan skru berkembar bersama selari

Mencampurkan keamatan (terutamanya pencampuran dispersif): Reka bentuk yang tidak berinteraksi dengan kaunter secara amnya menyediakan lebih rendah intensiti ricih dan tindakan pencampuran yang kurang kompleks daripada Intermeshing co-berputar skru kembar selari. Kembar selari adalah lebih baik untuk aplikasi yang memerlukan penyebaran ricih yang sangat tinggi (mis., Penyebaran nano-filler, menggabungkan komponen kelikatan tinggi).
Batasan Kelajuan Skru: Reka bentuk kerucut memberikan masalah mengimbangi dinamik yang lebih kompleks pada kelajuan tinggi, biasanya mengakibatkan a kelajuan maksimum yang lebih rendah (mis., Puluhan kepada beberapa ratus rpm, berbanding ratusan atau lebih dari seribu rpm untuk kembar selari).
Had throughput: Dibataskan oleh kelajuan skru dan reka bentuk kelantangan penerbangan, throughput maksimum mutlak Keupayaan umumnya lebih rendah daripada skru berkembar berkembar berkembar tinggi berkelajuan tinggi.
Fleksibiliti Konfigurasi Skru: Skru konikal biasanya integral atau mempunyai modulariti yang terhad. Fleksibiliti mereka untuk kombinasi elemen penerbangan yang berbeza -beza adalah jauh lebih rendah daripada skru kembar selari yang sangat modular (yang boleh menggabungkan secara bebas menyampaikan, menguli, elemen terbalik, dan lain -lain). Pelarasan proses lebih bergantung pada suhu, kelajuan, kadar suapan, dan reka bentuk skru yang wujud.
Pengagihan Masa Kediaman (RTD): Pengagihan masa kediaman cenderung lebih luas berbanding skru kembar selari.

6. Pertimbangan utama untuk pemilihan dan penggunaan

Ciri -ciri Bahan: Serbuk/pelet? Ketumpatan pukal? Kestabilan terma? Kepekaan ricih? Kandungan kelembapan/tidak menentu? Keperluan pencampuran? Ini adalah asas utama untuk memilih skru kembar selari dan selari.
Matlamat proses: Terutamanya penyemperitan? Atau pelletizing? Adakah penyisihan menjadi keperluan teras? Apakah sasaran sasaran?
Reka Bentuk Taper (L/D Ratio & Taper Sudut): Nisbah panjang/diameter (L/D, panjang skru berkesan relatif kepada diameter pelepasan) dan nisbah mampatan pengaruh sudut spesifik, masa kediaman, kecekapan pencampuran, dan keupayaan membina tekanan.
Reka bentuk skru: Pitch penerbangan, profil kedalaman penerbangan, dan lain -lain, memerlukan pengoptimuman untuk bahan dan proses.
Kawalan suhu tong: Kawalan suhu zon yang tepat adalah kritikal, terutamanya untuk bahan sensitif haba (mis., PVC).
Julat kelajuan skru: Mesti memenuhi keperluan ricih dan throughput proses.
Memandu kuasa & tork: Mesti memberikan input tenaga yang mencukupi, terutamanya di bawah rintangan mati yang tinggi.
Penyelenggaraan: Pantau skru dan haus laras (terutamanya dengan bahan yang sangat penuh), kemudahan pembersihan (elakkan bintik mati), dan melaksanakan jadual penyelenggaraan yang tetap.