In che modo la scelta della geometria della vite influenza la fusione, la miscelazione e il trasporto dei materiali nel processo di estrusione?

La scelta della geometria della vite ha un impatto significativo sulla fusione, miscelazione e trasporto dei materiali nel processo di estrusione. Ecco come:

Fusione: la geometria della vite influenza profondamente il processo di fusione determinando il tempo di permanenza del materiale all'interno del cilindro dell'estrusore e l'efficacia del trasferimento di calore. Una vite più lunga con un rapporto lunghezza/diametro maggiore consente un'esposizione più prolungata del materiale agli elementi riscaldanti, facilitando una fusione completa. Questo tempo di permanenza prolungato è particolarmente vantaggioso per i materiali termoplastici con punti di fusione elevati o scarsa conduttività termica. I design specializzati delle viti, come le viti barriera, introducono strategicamente barriere o interruzioni nel percorso del flusso, prolungando efficacemente l'esposizione del materiale al calore. Queste interruzioni creano zone di maggiore pressione e taglio, promuovendo una fusione più completa mediante la scomposizione degli agglomerati polimerici e migliorando l’efficienza del trasferimento di calore.

Miscelazione: la geometria della vite è determinante per ottenere una miscelazione omogenea dei materiali nel processo di estrusione. L'integrazione di vari elementi di miscelazione nel design della vite, come sezioni di miscelazione, blocchi di impasto o elementi di miscelazione distributivi, migliora la miscelazione di additivi, coloranti o più componenti polimerici. Questi elementi interrompono il flusso del materiale, inducendo un movimento caotico e facilitando le interazioni intermolecolari. La disposizione, dimensione e configurazione di questi elementi determinano il grado di miscelazione raggiunto. Ad esempio, un numero maggiore di blocchi impastatori aumenta l’intensità della miscelazione impartendo ulteriori forze di taglio ed elongazione al materiale, favorendo la dispersione e la distribuzione uniforme di additivi o riempitivi.

Trasporto: la geometria della vite influisce direttamente sull'efficienza di trasporto dell'estrusore influenzando il volume di materiale trasportato per unità di tempo e l'accumulo di pressione lungo la vite. Le eliche elicoidali della coclea fungono da trasportatore, spingendo il materiale dalla sezione di alimentazione verso la filiera. La profondità, l'inclinazione e la forma di questi voli svolgono un ruolo fondamentale nel determinare l'efficienza del trasporto. Una maggiore profondità di volo consente di trasportare un volume maggiore di materiale per giro, mentre un passo più elevato si traduce in un flusso di materiale più rapido. Tuttavia, l'ottimizzazione di questi parametri richiede un'attenta considerazione per prevenire un eccessivo taglio o degrado del materiale. Il rapporto di compressione della coclea, che rappresenta il rapporto tra la profondità della zona di alimentazione e la profondità della zona di dosaggio, influisce sull'efficienza di trasporto. Un rapporto di compressione più elevato aumenta l’accumulo di pressione lungo la vite, favorendo il trasporto del materiale ma influenzando anche i processi di fusione e miscelazione.

Doppia vite conica