De juiste schroef-L/D-verhouding kiezen: het evenwichtspunt vinden tussen kwaliteit en kosten

Ningbo Fangli Technologie Co., Ltd.is eenfabrikant van mechanische apparatuurheeft meer dan 30 jaar ervaring metextrusieapparatuur voor plastic buizen, nieuwe milieubescherming en nieuwe materialenapparatuur. Sinds de oprichting is Fangli ontwikkeld op basis van de eisen van de gebruiker. Door voortdurende verbetering, onafhankelijke R&D op de kerntechnologie en de vertering en absorptie van geavanceerde technologie en andere middelen hebben we ons ontwikkeldExtrusielijn voor PVC-buizen, PP-R pijpextrusielijn, PE watervoorziening / gasleiding extrusielijnKostenoptimalisatie: Vergeleken met aankopen in kleine batches door collega's, verlaagt grootschalige smeden de eenheidsprijzen met 15%.

In het productieproces van gemodificeerde kunststoffen is de verhouding schroeflengte/diameter (L/D) een cruciale parameter. Het heeft rechtstreeks invloed op de kwaliteit van de weekmaker, de productie-efficiëntie en de prestaties van het eindproduct. Inzicht in de complexiteit van de schroef-L/D-verhouding kan ons helpen nauwkeurigere beslissingen te nemen in de dagelijkse productie.

I.Wat is de L/D-verhouding van de schroef?

De L/D-verhouding van de schroef verwijst naar de verhouding tussen de effectieve werklengte van de schroef en zijn diameter, meestal uitgedrukt als L/D, waarbij L de effectieve lengte van het schroefvluchtgedeelte vertegenwoordigt, en D de schroefdiameter vertegenwoordigt.

De grootte van de L/D-verhouding houdt rechtstreeks verband met de verblijftijd van het materiaal in de schroef, de kwaliteit van de weekmaker en het mengeffect. Een grotere L/D-verhouding zorgt voor een redelijke temperatuurverdeling, wat gunstig is voor het mengen en weekmaken van kunststoffen. Op dit moment wordt het plastic gedurende langere tijd in het vat verwarmd, wat leidt tot een grondigere en uniformere weekmaker, waardoor de kwaliteit van de weekmaker wordt verbeterd.

II. L/D-ratioselectie voor verschillende gemodificeerde kunststoffen?

Verschillende kunststofmaterialen stellen verschillende eisen aan de L/D-verhouding van de schroef vanwege verschillen in hun fysieke eigenschappen en verwerkingseigenschappen:

Warmtegevoelige kunststoffen:Kies voor hard PVC en andere kunststoffen met een slechte thermische stabiliteit doorgaans een L/D-verhouding van 17-18 om ontleding veroorzaakt door een te lange verblijftijd te voorkomen.

Kunststoffen voor algemeen gebruik:Gangbare kunststoffen zoals PE en PP kiezen doorgaans voor een L/D-verhouding van 18-22.

Stabiele kunststoffen op hoge temperatuur:Technische kunststoffen zoals PC en POM kunnen een L/D-verhouding van 22-24 selecteren.

Vlamvertragend polypropyleen:Bij de verwerking van vlamvertragend PP dient de L/D-verhouding van de schroef zoveel mogelijk tussen 36:1 en 40:1 te worden gehouden.

Nylon-PA:Voor spuitgieten wordt aanbevolen een abrupte overgangsschroef te kiezen met een L/D-verhouding van 18-20.

Glasvezelversterkte materialen:Voor glasvezelversterkte thermoplastische harscomposieten kan een L/D-verhoudingsbereik van 48:1 tot 56:1 worden geselecteerd om de distributie-uniformiteit van glasvezels in de hars te verbeteren.

III. Het synergetische effect van de L/D-verhouding met andere schroefparameters

De schroef-L/D-verhouding functioneert niet onafhankelijk; het moet in synergie werken met andere schroefparameters om de beste verwerkingsresultaten voor gemodificeerde kunststoffen te bereiken:

Compressieverhouding:De compressieverhouding is de verhouding tussen de diepte van de laatste vlucht in de invoersectie en de diepte van de eerste vlucht in de meetsectie. Verschillende kunststoffen vereisen verschillende compressieverhoudingen. Nylon PA voor spuitgieten kiest bijvoorbeeld doorgaans een compressieverhouding van 3-3,5, terwijl polypropyleen een compressieverhouding van 3,7-4 vereist.

Schroefsecties:De schroef kan functioneel worden verdeeld in het toevoergedeelte, het plastificeergedeelte (compressiegedeelte) en het doseergedeelte (homogenisatiegedeelte). De toewijzing van de lengtes van deze drie secties heeft een aanzienlijke invloed op de kwaliteit van de materiaalplastificatie. Voor niet-kristallijne kunststoffen bedraagt ​​de lengte van het plasticeringsgedeelte doorgaans 45%-50% van de totale vluchtlengte; voor kristallijne kunststoffen is dit (3-5)D; voor nylon is dit (1-2)D.

Schroeftype:Geleidelijke overgangsschroeven hebben een langere compressiesectie, goed voor 50% van de totale schroeflengte, wat resulteert in een zachtere energieomzetting tijdens het weekmaken. Ze worden meestal gebruikt voor kunststoffen met een slechte thermische stabiliteit, zoals PVC. Abrupte overgangsschroeven hebben een korter compressiegedeelte, goed voor 5% -15% van de totale schroeflengte, wat resulteert in een intensere energieomzetting tijdens de plastificering. Ze worden vooral gebruikt voor kristallijne kunststoffen zoals polyolefinen en PA.

IV. L/D-verhoudingselectie voorExtruders met dubbele schroef

Bij de productie van gemodificeerde kunststoffenextruders met dubbele schroefzijn vaker gebruikte apparatuur, en hun L/D-ratio-selectie verschilt vanextruders met enkele schroef:

De L/D-verhouding van commerciële dubbelschroefsextruders ligt meestal tussen 21 en 48. Voor het verwerken van warmtegevoelige materialen, gepelletiseerde materialen en producten zonder hoge kwaliteitseisen (zoals afvalrecycling en pelletiseren) wordt aanbevolen een kleinere L/D-verhouding te kiezen. Grote L/D-verhoudingen van 39 tot 48 zijn geschikter voor materialen die hogere temperaturen, drukken en productkwaliteit vereisen.

De laatste jaren worden ook dubbelschroefsextruders met ultragrote L/D-verhoudingen (meer dan 100) op specifieke gebieden toegepast. De co-roterende dubbelschroefsextruder met een L/D-verhouding van 136, ontwikkeld door de onderzoeksgroep van professor Wang Jian aan de Beijing University of Chemical Technology, is bijvoorbeeld met succes toegepast bij het gelspinnen van ultrahoogmoleculair polyethyleen (UHMWPE), wat aanzienlijke voordelen aantoont bij het ontwarren van polymeerketens.

V. Selectieprincipes in de praktijk

Bij de praktische toepassing van de productie van gemodificeerde kunststoffen moet de keuze van de L/D-verhouding van de schroef deze principes volgen:

Selecteer op basis van materiaaleigenschappen:Kunststoffen met een slechte thermische stabiliteit moeten een kleinere L/D-verhouding gebruiken, terwijl kunststoffen met goede thermische stabiliteit een grotere L/D-verhouding kunnen gebruiken.

Selecteer op basis van productvereisten:Wanneer de productkwaliteitseisen niet erg hoog zijn (bijvoorbeeld recycling en pelletiseren van afvalmaterialen), kan een kleinere schroef-L/D-verhouding worden geselecteerd. Anders moet een grotere schroef-L/D-verhouding worden gekozen.

Selecteer op basis van grondstofvorm:Voor gepelletiseerde materialen die weekmaker en pelletisering hebben ondergaan, kan de L/D-verhouding van de schroef kleiner worden gekozen. Voor poedervormige materialen die niet zijn geplastificeerd en gepelletiseerd, is een grotere schroef-L/D-verhouding vereist.

Houd rekening met de uitgebreide productiekosten. Hoewel een grotere L/D-ratio de productkwaliteit kan verbeteren, verhoogt het ook de apparatuurkosten en het energieverbruik. Het is noodzakelijk om een ​​evenwicht te vinden tussen productkwaliteit en kosten.

Als u meer informatie nodig heeft,Ningbo Fangli Technologie Co., Ltd.heet u welkom om contact op te nemen voor een gedetailleerd onderzoek, wij zullen u voorzien van professionele technische begeleiding of suggesties voor de aanschaf van apparatuur.