تغییر زاویه مارپیچی بشکه پیچ مخروطی چگونه بر فشار اکستروژن و توزیع دما تأثیر می گذارد؟

بشکه پیچ مخروطی یک تجهیزات کلیدی در صنعت اکستروژن پلاستیک است. تغییرات در زاویه مارپیچی آن تأثیر قابل توجهی بر فشار اکستروژن و توزیع دما دارد.
1. اثر بر فشار اکستروژن
افزایش زاویه مارپیچ
هنگامی که زاویه مارپیچ پیچ مخروطی افزایش می یابد، مواد با سرعت بیشتری در پیچ پیش می روند. این به این دلیل است که یک زاویه مارپیچ بزرگتر یک جزء محوری بزرگتر را فراهم می کند و به مواد اجازه می دهد تا به صورت محوری در امتداد پیچ ​​با سرعت بیشتری حرکت کنند. با این حال، این پیشرفت سریع همچنین منجر به کاهش درجه پر شدن مواد در بشکه می شود و در نتیجه اصطکاک نسبتاً کمتری بین مواد و دیواره پیچ و بشکه کاهش می یابد. در این حالت فشار اکستروژن کاهش می یابد. از آنجایی که فشار اکستروژن عمدتاً از نیروی واکنش ایجاد شده توسط برش و اصطکاک مواد بین پیچ و بشکه ناشی می‌شود، نیروی اصطکاک کاهش می‌یابد و فشار نیز متناسب با آن کاهش می‌یابد.
زاویه مارپیچ کاهش می یابد
برعکس، وقتی زاویه مارپیچ کاهش می یابد، سرعت پیشروی محوری ماده کاهش می یابد. در این زمان، مدت زمان ماندن مواد در کانال پیچ طولانی تر می شود، درجه پر شدن افزایش می یابد و اصطکاک بین مواد و دیواره پیچ و بشکه افزایش می یابد. این منجر به افزایش فشار اکستروژن می شود. علاوه بر این، یک زاویه مارپیچ کوچکتر مسیر جریان مواد در کانال پیچ را پرپیچ و خم تر می کند، اثر برشی ماده را افزایش می دهد و فشار اکستروژن را بیشتر می کند.
2. تأثیر بر توزیع دما
افزایش زاویه مارپیچ
با افزایش زاویه مارپیچ، زمان ماندن مواد در پیچ کوتاه می شود. از آنجایی که زمان تماس ماده با پیچ و دیواره بشکه کاهش می یابد، زمان انتقال حرارت نیز به همین نسبت کاهش می یابد. بنابراین، در قسمت جلوی پیچ، افزایش دمای مواد کوچکتر می شود. با این حال، در انتهای بشکه، به دلیل اکستروژن سریع مواد، تجمع گرمای موضعی ممکن است رخ دهد و در نتیجه دما در خروجی کمی افزایش یابد، اما توزیع دمای کلی نسبتاً مسطح است.
زاویه مارپیچ کاهش می یابد
هنگامی که زاویه مارپیچ کاهش می یابد، زمان ماندن مواد در پیچ افزایش می یابد. این به مواد زمان بیشتری برای تبادل گرما با پیچ و دیواره بشکه می دهد و گرما می تواند به طور کامل تری به مواد منتقل شود. در قسمت میانی و جلوی پیچ دمای مواد به تدریج افزایش می یابد. در عین حال، به دلیل افزایش اثر برشی مواد، گرمای تولید شده توسط گرمای برشی نیز افزایش می‌یابد و باعث می‌شود که توزیع دما در کل کانال پیچ روند افزایشی تدریجی را از ورودی به خروجی نشان دهد.
در کاربردهای واقعی تولید، انتخاب یک زاویه مارپیچ مناسب مستلزم در نظر گرفتن همه جانبه عواملی مانند الزامات کیفیت محصول، راندمان تولید و مصرف انرژی تجهیزات است. برای محصولاتی که نیاز به فشار اکستروژن بالا و توزیع دمای یکنواخت دارند، مانند لوله ها یا صفحات با دقت بالا، زاویه مارپیچ پیچ مخروطی باید به طور دقیق طراحی و با توجه به ویژگی های مواد و الزامات فرآیند برای دستیابی به اکستروژن بهینه طراحی و تنظیم شود. افکت.