In che modo il design del cilindro a doppia vite parallela contribuisce a migliorare la miscelazione e l'omogeneizzazione dei materiali durante il processo di estrusione?

Il design del cilindro a doppia vite parallela gioca un ruolo cruciale nel migliorare la miscelazione e l'omogeneizzazione durante il processo di estrusione attraverso diversi meccanismi chiave:

Viti intrecciate: il design dei cilindri a doppia vite paralleli massimizza il contatto interfacciale tra il materiale e le viti. Le viti sono progettate con tolleranze precise per garantire la massima vicinanza, creando un percorso labirintico per il flusso del materiale. Questa intricata disposizione porta a un’ampia disgregazione e mescolanza dei materiali. Man mano che il materiale avanza attraverso il cilindro, subisce cicli ripetuti di compressione, allungamento e taglio, con conseguente completa dispersione degli additivi, rottura degli agglomerati e miscelazione dei componenti. Le viti intersecanti agiscono efficacemente come miscelatori dinamici, ridistribuendo continuamente il materiale lungo la lunghezza della canna per ottenere un'omogeneità ottimale.

Profondità e configurazione del canale: la geometria dei canali delle viti è meticolosamente adattata per adattarsi alle proprietà reologiche specifiche dei materiali da lavorare. La profondità, la larghezza e il passo dei canali sono ottimizzati per favorire un trasporto e una miscelazione efficienti del materiale. Vari elementi di miscelazione come blocchi impastatori, elementi di miscelazione distributivi ed elementi inversi sono strategicamente posizionati lungo le eliche per introdurre ulteriore turbolenza e taglio. Questa turbolenza controllata facilita la miscelazione a livello macroscopico e molecolare, garantendo una distribuzione uniforme di additivi e modificanti in tutta la matrice polimerica.

Forze di taglio e impasto: il cilindro a doppia vite parallela genera intense forze di taglio e impasto attraverso l'azione coordinata delle viti compenetranti e degli elementi di miscelazione. Le forze di taglio derivano dalle velocità differenziali tra le eliche adiacenti, facendo sì che gli strati di materiale scivolino uno sull'altro e subiscano un'intensa deformazione. Questa azione di taglio scompone gli agglomerati, disperde gli additivi e promuove l'allineamento molecolare. Le forze di impasto, d'altra parte, derivano dall'incastro di elementi a vite, che comprimono, allungano e piegano il materiale mentre attraversa la botte. Queste azioni di impasto facilitano la miscelazione intima dei componenti, portando a una fusione omogenea con proprietà uniformi e prestazioni migliorate.

Controllo della temperatura: il controllo preciso della temperatura è essenziale per ottimizzare il flusso del materiale e garantire condizioni di lavorazione coerenti. Il cilindro a doppia vite parallela è dotato di più zone di riscaldamento e raffreddamento, ciascuna controllata in modo indipendente per mantenere il profilo di temperatura desiderato. Gli elementi riscaldanti incorporati nelle pareti del cilindro elevano la temperatura del materiale all'intervallo di lavorazione richiesto, favorendo la fluidità della fusione e migliorando l'efficienza della miscelazione. Al contrario, i canali di raffreddamento posizionati strategicamente prevengono il surriscaldamento e il degrado termico del materiale, mantenendo la qualità e la stabilità del prodotto. Regolando la temperatura durante tutto il processo di estrusione, il cilindro consente un controllo preciso sulla viscosità del materiale, sul tempo di permanenza e sulla cinetica di reazione, con conseguente consistenza e prestazioni del prodotto superiori.

Distribuzione del tempo di residenza (RTD): la distribuzione del tempo di residenza all'interno del cilindro a doppia vite parallela è influenzata da fattori quali la configurazione della vite, le proprietà del materiale e le condizioni di lavorazione. I complessi schemi di flusso generati dalla geometria della vite portano a tempi di permanenza variabili per i diversi componenti del materiale. Questa distribuzione dinamica del tempo di residenza garantisce una miscelazione e un'interazione complete tra i costituenti del materiale, promuovendo una dispersione uniforme di additivi e modificanti.

Sfiato e degasaggio: i sistemi di sfiato e degasaggio sono integrati negli estrusori bivite paralleli per rimuovere contaminanti volatili, aria intrappolata e umidità dalla massa fusa. Le porte di ventilazione posizionate strategicamente lungo la canna consentono il rilascio controllato di gas e vapori, prevenendo porosità, bolle e difetti superficiali nel prodotto finale. È possibile incorporare sistemi di degasaggio sotto vuoto per migliorare ulteriormente l'efficienza del degasaggio, in particolare per materiali altamente volatili o sensibili all'umidità. Eliminando i gas e le impurità intrappolati, i sistemi di ventilazione e degasaggio contribuiscono a migliorare l'estetica del prodotto, le proprietà meccaniche e la stabilità del processo, garantendo qualità e prestazioni costanti.

WEBER Doppia vite piatta da 107 mm