Seuraavat ovat tärkeitä periaatteita, jotka on pidettävä mielessä suulakepuristamisen suhteen.Niiden pitäisi auttaa säästämään rahaa, tuottamaan korkealaatuisempia tuotteita ja käyttämään laitteita tehokkaammin.
1. Mekaaninen periaate. Suulakepuristuksen perusmekaniikka on yksinkertainen – ruuvi pyörii tynnyrissä ja työntää muovia eteenpäin.Ruuvi on todella kalteva taso tai ramppi, joka on kierretty keskiytimen ympärille.Tarkoituksena on moninkertaistaa voima niin, että suuri vastus voidaan voittaa.Ekstruuderin tapauksessa on kolme voitettavaa vastusta: kiinteiden hiukkasten (syöttö) hankausta vasten tynnyrin seinämää ja toisiaan ruuvin ensimmäisillä kierroksilla (syöttöalue);sulatteen tarttuminen tynnyrin seinämään;ja virtausvastus sulassa, kun sitä työnnetään eteenpäin.
Sir Isaac Newton selitti, että jos jokin asia ei liiku tiettyyn suuntaan, siihen kohdistuvat voimat ovat tasapainossa tähän suuntaan.Ruuvi ei liiku aksiaalisuunnassa, vaikka se voi pyöriä nopeasti poikkisuunnassa kehän ympäri.Ruuviin kohdistuvat aksiaaliset voimat ovat siis tasapainossa, ja jos se työntyy eteenpäin suurella voimalla muovisulaa vasten, sen täytyy työntyä taaksepäin johonkin samalla voimalla.Tässä tapauksessa se työntää laakeria syöttöaukon takana, jota kutsutaan painelaakeriksi.
Useimmat yksittäiset ruuvit ovat oikeakätisiä, kuten puusepäntöissä ja koneissa käytetyt ruuvit ja pultit.Ne kääntyvät vastapäivään, jos niitä katsotaan takaapäin, kun he yrittävät kiertää itseään taaksepäin tynnyristä.Joissakin kaksoisruuviekstruudereissa kaksi ruuvia kääntyy vastakkaisiin suuntiin kaksoissylinterissä ja menevät yhteen niin, että toisen on oltava oikeakätinen ja toisen vasenkätinen.Muissa toisiinsa menevissä kaksoisruuveissa molemmat ruuvit pyörivät samaan suuntaan ja siksi niiden on oltava samassa suunnassa.Kaikissa tapauksissa on kuitenkin painelaakereita, jotka ottavat taaksepäin voiman, ja Newtonin periaate pätee edelleen.
2. Lämpöperiaate. Pursotettavat muovit ovat kestomuoveja – ne sulavat kuumennettaessa ja muuttuvat jälleen kiinteäksi jäähtyessään.Mistä muovin sulatuslämpö tulee?Syötön esilämmitys ja tynnyrin/suuttimen lämmittimet voivat edistää ja ovat kriittisiä käynnistyksen yhteydessä, mutta moottorin energian syöttö – kitkalämpö, joka syntyy tynnyrin sisällä, kun moottori kääntää ruuvia viskoosin sulatteen vastusta vastaan – on ylivoimaisesti tärkein lämmönlähde kaikille paitsi erittäin pienille järjestelmille, hitaasti liikkuville ruuveille, korkean sulamislämpötilan muoveille ja ekstruusiopinnoitussovelluksiin.
Kaikissa muissa toimissa on tärkeää ymmärtää, että tynnyrilämmittimet eivät ole ensisijainen lämmönlähde käytön aikana, ja siksi niillä on vähemmän vaikutusta ekstruusioon kuin voisimme odottaa.Takasäiliön lämpötila saattaa pysyä tärkeänä, koska se vaikuttaa puremiseen tai rehussa kulkeutuvien kiintoaineiden nopeuteen.Pään ja suulakkeen lämpötilojen tulee normaalisti olla halutussa sulamislämpötilassa tai lähellä sitä, ellei niitä käytetä tiettyyn tarkoitukseen, kuten kiiltoon, virtauksen jakautumiseen tai paineen säätöön.
3. Nopeuden vähennysperiaate. Useimmissa ekstruudereissa ruuvin nopeutta muutetaan muuttamalla moottorin nopeutta.Moottorit pyörivät tyypillisesti noin 1750 rpm täydellä nopeudella, mutta tämä on aivan liian nopeaa suulakepuristimen ruuville.Jos sitä pyöritettäisiin niin nopeasti, se synnyttäisi liikaa kitkalämpöä ja muovin viipymäaika olisi liian lyhyt tasaisen, hyvin sekoittuneen sulatteen valmistamiseksi.Tyypillinen vähennyssuhde on 10:1-20:1.Ensimmäisessä vaiheessa voidaan käyttää joko vaihteita tai hihnapyöräsarjaa, mutta toisessa vaiheessa käytetään aina vaihteita ja ruuvi asetetaan viimeisen, ison vaihteen keskelle.
Muutamissa hitaasti liikkuvissa koneissa (kuten kaksoset UPVC:lle) voi olla kolme alennusvaihetta, ja huippunopeus voi olla niinkin alhainen kuin 30 rpm tai vähemmän (suhteilla jopa 60:1).Toisaalta jotkin erittäin pitkät kaksoset, joita käytetään yhdistämiseen, voivat käydä 600 rpm tai enemmän, joten tarvitaan erittäin alhainen alennussuhde sekä paljon intensiivistä jäähdytystä.
Joskus alennussuhde ei sovi työhön – tehoa jää käyttämättä – ja on mahdollista lisätä hihnapyöriä moottorin ja ensimmäisen alennusvaiheen väliin huippunopeuden muuttamiseksi.Tämä joko lisää ruuvin nopeutta aikaisempien rajojen yli tai vähentää huippunopeutta, jotta järjestelmä voi toimia suuremmalla prosenttiosuudella huippunopeudesta.Tämä lisää käytettävissä olevaa tehoa, vähentää ampeeria ja välttää moottoriongelmia.Molemmissa tapauksissa tehoa voidaan lisätä materiaalista ja sen jäähdytystarpeista riippuen.
Postitusaika: 04-04-2017