Клиент изпраща маркиран чертеж30:1, компресия 3:1и ни моли да го копираме. Девет от десет пъти правим точно това. На десетия път питаме с какво захранват машината - и отговорът обяснява проблема, с който живеят от две години.
Съотношението L/D и степента на компресия са двете числа, които всички цитират и почти никой не ги разпитва. Те са наистина полезни. Те също са непълни по начини, които струват продукция всеки ден. Вместо да ги дефинираме и да спрем, ето три ситуации, които се срещат многократно при нашите пейки, и какво разкрива всяка от тях за това какво правят и какво не контролират числата.
Случай 1 — Винтът, който е бил „правилен“ и все още е скочил
Изходът е намален, налягането се повишава, спецификациите не са променени
Спецификацията на винта беше добра. Беше добре, когато беше проектиран. Това, което се е променило, е нагоре по течението: заводът е започнал да смесва собствените си ръбове обратно във фуража. На хартия нищо във винта не беше грешно — чертежът все още казваше 30:1 и 3:1, точно както преди.
Но степента на компресия не е абстрактна оценка на качеството. Това е твърдение заколко въздух трябва да излезе от фуража. Плътните необработени пелети носят сравнително малко; неправилните филмови люспи носят много повече и не се опаковат по същия начин в захранващия канал. От винта се искаше да върши работа, за която никога не е бил оразмерен.
Какво всъщност ви купува L/D
Вземете първо определението, накратко, защото случаите зависят от него. L/D е на винтаефективната дължина на полета, разделена на неговия външен диаметър— 90 mm винт с 2700 mm дължина на полета е 30:1. Като съотношение, то се прехвърля между размерите на машината: 30:1 при 60 mm и 30:1 при 150 mm дават пропорционално една и съща работна дължина.
Обичайните L/D съотношения за шнекова екструзия обикновено варират от 20:1 до 30:1, истремежът към пропускателна способност и смесване изтласка модерните дизайни обикновено до 30:1 или повече. Това, което купува дължината, е времето за престой - повече обороти на винта, в които да се транспортира, разтопи, смеси и създаде натиск.
Приумица за броене, която си струва да знаете, преди да сравните котировките
Винтовете с квадратна стъпка правят L/D лесни за разчитане чрез преброяване на оборотите, но има конвенция, която хората прилагат непоследователно.Частта под захранващия отвор не трябва да се включва в L/D — въпреки че много хора я броят, защото прави винта да изглежда по-дълъг. Ако двама доставчика цитират различни L/D за това, което трябва да бъде една и съща част, това е първото нещо, което трябва да проверите.
Longer не е безплатен ъпгрейд.По-голяма дължина означава повече време на престойиповече история на срязване. При твърдия PVC времето при температура е точно това, което предизвиква разграждане. По-дългият винт също струва повече и изисква повече въртящ момент. Дължината помага, когато дължината е ограничението - не иначе.
Случай 2 — Когато линията за рециклиране стартира
Проблеми с храненето, появили се от нищото
Това е близнак на Случай 1 и е достатъчно често срещан, за да заслужава именуването му. Шнек, проектиран около плътни свободно течащи пелети, по-късно захранвани със значителна част от филмови люспи или повторно смилане, има два проблема едновременно: захранващият канал не се запълва постоянно и има много повече увлечен въздух, който трябва да се изтласка обратно, отколкото профилът на компресия е създаден да се справи.
Симптомите – пренапрежение, непостоянна производителност, по-дълги времена за продухване – изглеждат като неизправности на машината, поради което диагнозата често първо отива в скъпа задънена улица. Нищо не е счупено. Винтът просто върши различна работа от тази, за която е начертан.
| Форма за захранване | Обемна плътност | Какво изисква от винта |
|---|---|---|
| Плътни свободно течащи пелети | високо | По-малко компресия; храненето рядко е ограничението |
| Прах / суха смес | ниско | Повече компресия; голямата площ на хранене има значение |
| Филмът се отлепва или се смила повторно | Много ниско, неравномерно | Повече компресия и самото хранене се превръща в границата |
| Силно запълнено съединение | Варира | Задава се чрез поведение на топене и устойчивост на топлина |
| Твърда PVC суха смес | ниско | Има нужда от компресия, но се влошава, ако дойде твърде бързо |
Този последен ред е причината твърдият PVC да се окаже тамконични двойни винтови вареливместо да се решава с число на компресия: конусът се компресира прогресивно по цялата дължина вместо на една стъпка. Ние ги проектираме отново по различен начин в зависимост от това дали съединението е покрито с ниско, средно или високо съдържание на CaCO₃винтови варели за PVC екструдиране.
Какво измерва съотношението на компресия
формално,съотношението на компресия е съотношението на обема на първия полет към обема на последния, обикновено между две и четири, а при винт с постоянна стъпка често се приема като съотношението на първата към последната дълбочина на канала.
От гледна точка на работилницата: докато материалът се топи, той губи въздуха между гранулите и заема по-малко място, така че каналът трябва да е плитък, за да запази стопилката уплътнена и да избута този въздух обратно към бункера. Твърде малкото компресиране оставя неразтопен и увлечен въздух. Твърде много преобразува тока на вашия двигател в топлина на срязване, която след това трябва да премахнете.
Разработете го от винт, който имате пред вас
- Дълбочина на захранващия канал = (външен диаметър − диаметър на корена в зоната на захранване) ÷ 2
- Дълбочина на дозиращия канал = (външен диаметър − диаметър на корена в зоната на дозиране) ÷ 2
- Коефициент на компресия ≈ дълбочина на подаване ÷ дълбочина на дозиране
Тази стойност на дълбочината се доближава до истинското обемно съотношение. Там, където стъпката варира по протежение на винта, двете се разминават - което е първият намек, че номерът на заглавието върши по-малко работа, отколкото хората предполагат.
Случай 3 — Същото съотношение, различен винт
Два винта 3:1, които не се държаха еднакво
Степента на компресия ви казваколкоканалът плитчини. Не казва нищо заколко бързо. Постигнете 3:1 постепенно през дълъг преход и материалът се компресира леко. Постигнете идентичното 3:1 в шепа полети и концентрирате същото намаляване на обема на кратко разстояние - с топлината на срязване, която предполага.
И двата винта са честно описани като "3:1." Само един отговаря на термочувствителен материал. Променливата, която ги разделя - разделянето на общата дължина между подаване, преход и измерване - не се появява в нито едно заглавие, а само на чертежа.
Слепите петна и в двата номера
Предпочитаме да кажем това ясно, отколкото да позволим на купувача да се довери на дадена цифра. Както се казва в една дългогодишна справка за екструдиране,съотношението на компресия е полезно, но е неопределено числотова не може само по себе си да опише как ще се държи един винт.
Нито L/D, нито степента на компресия ви казват:
- Зоната се раздели— Случай 3 в един ред
- Профилът на терена— постоянен или променлив и къде се променя
- Смесващи секции— аMaddock, Pineapple или Saxton elementподобрява качеството на топенето по-далеч от малка промяна на компресията
- Клирънс— междината между винта и цевта управлява производителността и се разширява с износването на комплекта
- Повърхностна обработка— нищо в геометрията не казва дали частта оцелява след вашия пълнител
Тази крайна точка е мястото, където парите се губят тихо. Геометрията управлява производителността в първия ден. Theматериал и повърхностна обработкаопределя колко дълго ще продължи един ден. Добре проектираният винт в грешната сплав все още се износва рано в запълнена смес - и тогава хлабината се отваря и геометрията, за която сте платили, спира да има значение.
Какво можете да промените на вашата машина — и какво не
Струва си да бъдем ясни, защото определят какво дори си струва да се обсъжда.
L/D е фиксиран.Дължината на цевта, рамката и задвижването са изградени около него. Вече няма шнек за вашия съществуващ екструдер; това е друга машина.
Почти всичко останало е отворено.Разделяне на зони, дълбочини на канали и следователно съотношение на компресия, стъпка, секции за смесване, обработка на повърхността — всичко е посочено за работа, тъй като винтовите цилиндъри така или иначе са близо до 100% персонализирани. В нашия магазин Zhoushan, който работи от12 mm до 500 mm диаметър, работни дължини до10 000 мм, като захранващият корпус, захранващата облицовка и водната риза са направени вътрешно заедно с шнека.
Един момент при смяна на дизайна е безплатен
- Подмяната е, когато геометрия, която никога не е отговаряла на суровината, може да бъде коригирана без допълнителни разходи за инструменти
- Точното копиране на износен винт също копира всичко, което не е наред с него
- Ако изходът, нетопенето, пренапрежението или влошаването са били постоянна жалба, поставете го в запитването, вместо да поръчате дубликат
Никакъв чертеж не е нормален за работа по подмяна — снимки плюс диаметър, дължина и детайли на фланеца са достатъчни, за да започнем, и нашите инженери могат да измерят съществуващ винтов цилиндър на място, независимо от марката на машината. Всяка част се доставя със сертификат за материал и доклад от инспекция, изграден до Ra 0,4 µm повърхностна грапавост и 0,015 mm праволинейност.
Въпроси, които ни задават
Какво е съотношението L/D на винт на екструдер?
L/D е ефективната дължина на винта, разделена на външния му диаметър. 90 mm винт с 2700 mm дължина на полета е 30:1. Обичайните стойности на едношнекова екструзия са около 20:1 до 30:1, като модерните дизайни често достигат до 30:1 или повече. Една подробност, която си струва да се провери, когато сравнявате доставчиците: частта под отвора за подаване не трябва да се брои, въпреки че много хора я включват, защото прави винта да изглежда по-дълъг.
Какво е съотношението на компресия на винта на екструдера?
Това е отношението на обема на първия поток в зоната на захранване към обема на последния поток в зоната на измерване, обикновено между две и четири. При винт с постоянна стъпка често се приема по-просто като съотношението на дълбочината на захранващия канал към дълбочината на дозиращия канал. Той измерва доколко материалът е уплътнен, докато се топи и докато уловеният въздух се изтласква обратно към бункера.
Защо два винта с еднакво съотношение на компресия работят различно?
Тъй като съотношението на компресия казва колко плитък е каналът, а не колко бързо. Същото съотношение, постигнато постепенно в дълга преходна зона, е много по-меко от същото съотношение, изстискано за няколко полета, което концентрира топлината на срязване. Разделението на зоната между подаване, компресия и измерване е това, което разделя двете и не се появява в нито едно от заглавията.
Добавянето на повторно смилане изисква ли различен дизайн на винта?
Често да. Изискването за компресия следва обемната плътност на фуража, а не името на полимера. Шнек, проектиран около плътни първични пелети и по-късно захранван с 20 до 30 процента филмови люспи, се изисква да отстрани много повече увлечен въздух, отколкото е създаден. Проблемите с захранването, пренапрежението и загубата на изход, които започват след стартиране на програма за рециклиране, често са несъответствие на конструкцията на винта, а не повреда на машината.
Мога ли да променя съотношението L/D на моя съществуващ екструдер?
Не. Дължината на цевта, рамката и задвижването са изградени около него, така че L/D се фиксира от машината. Това, което може да се промени при резервен винт, е разделянето на зоните, дълбочините на канала и следователно съотношението на компресия, стъпката, смесителната секция и обработката на повърхността. Това е мястото, където обикновено е налице истинско подобрение.
Какво трябва да кажа на производителя на винтове освен L/D и коефициент на компресия?
Производител и модел на машината, диаметър на шнека, полимер с тип и процент на пълнител, физическа форма на фуража като пелети, прах, люспи или повторно смилане и неговата пропорция, целта на изхода и конкретния проблем, който искате да разрешите. Формата на захранването и съдържанието на пълнителя променят дизайна повече от съотношенията на заглавията.
По-високото L/D съотношение винаги ли е по-добро?
Не. По-голямата дължина дава повече време на престой, което помага, когато топенето или смесването е ограничаващият фактор и подобрява еднородността на стопилката. Но това също означава по-голяма история на срязване и по-дълго време при температура, което разгражда чувствителните на топлина материали като твърд PVC, и струва повече и изисква повече въртящ момент. Дължината помага само когато дължината е това, което не достига процесът.
Източници и препратки
- PlasticsToday —Основи на екструдирането: Укротяването на винта(Конвенция за броене L/D, дефиниция и обхват на съотношението на компресия)
- Д-р Д Фло -Основи на винтовата екструзия: Основи и приложения за 3D печат(обща L/D гама, винтови зони, хлабина)
- Полимери (MDPI) —Проектиране, моделиране и валидиране на компактен, енергийно ефективен смесителен винт(тенденция към по-висок L/D)
