Cum afectează modificarea unghiului spiralat al cilindrului cu șurub conic presiunea de extrudare și distribuția temperaturii?

Butoi cu șurub conic este un echipament cheie în industria extrudarii plasticului. Modificările unghiului spiralat au un impact semnificativ asupra presiunii de extrudare și distribuției temperaturii.
1. Efectul asupra presiunii de extrudare
Unghi de spirală crescut
Când unghiul de spirală al șurubului conic crește, materialul va avansa mai repede în șurub. Acest lucru se datorează faptului că un unghi de spirală mai mare oferă o componentă axială mai mare, permițând materialului să se deplaseze axial de-a lungul șurubului mai rapid. Totuși, această avansare rapidă va duce, de asemenea, la o reducere a gradului de umplere a materialului din butoi, rezultând o frecare relativ redusă între material și șurubul și peretele butoiului. În acest caz, presiunea de extrudare va fi redusă. Deoarece presiunea de extrudare provine în principal din forța de reacție generată de forfecarea și frecarea materialului dintre șurub și cilindru, forța de frecare scade și presiunea scade în consecință.
Unghiul helixului scade
Dimpotrivă, atunci când unghiul spiralei scade, viteza de avans axială a materialului încetinește. În acest moment, timpul în care materialul rămâne în canalul șurubului devine mai lung, gradul de umplere crește, iar frecarea dintre material și peretele șurubului și cilindrului crește. Aceasta are ca rezultat o creștere a presiunii de extrudare. În plus, un unghi de spirală mai mic va face ca traseul de curgere a materialului în canalul șurubului să fie mai sinuos, va crește efectul de forfecare al materialului și va crește și mai mult presiunea de extrudare.
2. Influența asupra distribuției temperaturii
Unghi de spirală crescut
Pe măsură ce unghiul elicei crește, timpul de rezidență al materialului în șurub se scurtează. Deoarece timpul de contact al materialului cu șurubul și peretele cilindrului este redus, timpul pentru transferul de căldură este, de asemenea, redus în mod corespunzător. Prin urmare, în secțiunea frontală a șurubului, creșterea temperaturii materialului va deveni mai mică. Cu toate acestea, la capătul butoiului, din cauza extrudarii rapide a materialului, poate apărea o acumulare locală de căldură, ceea ce duce la o ușoară creștere a temperaturii la ieșire, dar distribuția generală a temperaturii este relativ plată.
Unghiul helixului scade
Când unghiul spiralei scade, timpul de rezidență al materialului în șurub crește. Acest lucru oferă materialului mai mult timp pentru a schimba căldură cu șurubul și peretele cilindrului, iar căldura poate fi transferată mai complet materialului. În secțiunea centrală și frontală a șurubului, temperatura materialului va crește treptat. În același timp, datorită efectului de forfecare îmbunătățit al materialului, căldura generată de căldura de forfecare va crește, de asemenea, determinând distribuția temperaturii în întreg canalul șurubului să prezinte o tendință de creștere treptată de la intrare la ieșire.
În aplicațiile de producție reale, alegerea unui unghi de spirală adecvat necesită o luare în considerare cuprinzătoare a unor factori precum cerințele de calitate a produsului, eficiența producției și consumul de energie al echipamentului. Pentru produsele care necesită o presiune mare de extrudare și o distribuție uniformă a temperaturii, cum ar fi țevile sau plăcile de înaltă precizie, unghiul elicei al șurubului conic trebuie proiectat și ajustat cu precizie în funcție de caracteristicile materialului și cerințele procesului pentru a obține o extrudare optimă. Efect.