In che modo la geometria del cilindro conico bivite influisce sulla miscelazione e sull'omogeneizzazione dei materiali?

La geometria del cilindro conico bivite gioca un ruolo cruciale nella miscelazione e omogeneizzazione dei materiali in diversi modi:

Profondità e larghezza del canale: le dimensioni dei canali tra le eliche delle viti sono determinanti critici della velocità di taglio subita dai materiali. I canali stretti aumentano le velocità di taglio, promuovendo una miscelazione e una dispersione più intense. Questo effetto è particolarmente significativo per i materiali viscosi o contenenti additivi o cariche con tendenza ad agglomerarsi. La geometria deve essere ottimizzata per bilanciare le dimensioni del canale e ottenere il livello di taglio desiderato senza causare un eccessivo aumento di pressione o degrado del materiale.

Passo della vite: il passo della vite regola il movimento assiale dei materiali lungo il cilindro e influenza profondamente la cinetica di miscelazione. Un passo più stretto aumenta il numero di eventi di taglio subiti dai materiali per unità di lunghezza, promuovendo una miscelazione più completa. Tuttavia, passi eccessivamente stretti possono portare ad un aumento del riscaldamento per attrito e dello stress di taglio, compromettendo potenzialmente l'integrità del materiale o causando il degrado della fusione. La selezione ottimale della pece implica una comprensione sfumata della reologia del materiale, delle condizioni di lavorazione e degli obiettivi di miscelazione desiderati, spesso basati su test empirici e analisi reologiche.

Configurazione della vite: l'incorporazione strategica di vari elementi di miscelazione lungo le eliche della vite facilita diversi meccanismi di miscelazione e migliora l'efficienza complessiva della miscelazione. I blocchi di impasto inducono intense forze di taglio ed elongazione, promuovendo la miscelazione distributiva e dispersiva. Gli elementi inversi interrompono i modelli di flusso del materiale, migliorando la miscelazione distributiva promuovendo il contatto interfacciale tra gli strati di materiale. Gli elementi di miscelazione distributiva creano modelli di flusso caotico, massimizzando l'area interfacciale e promuovendo una miscelazione completa.

Conicità del cilindro: l'angolo di rastremazione del cilindro conico a doppia vite influisce in modo significativo sul tempo di permanenza del materiale e sul comportamento del flusso. Una rastremazione più ripida aumenta il tempo di residenza riducendo l'area della sezione trasversale disponibile per il flusso del materiale, promuovendo una miscelazione e un'interazione più estese tra i materiali. Tuttavia, rastremazioni eccessivamente ripide possono portare al ristagno del materiale o alla distribuzione non uniforme del flusso, rendendo necessaria un'attenta ottimizzazione per bilanciare l'efficienza di miscelazione e la portata del materiale.

Controllo della temperatura: i precisi meccanismi di controllo della temperatura integrati nel cilindro svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione della viscosità del materiale e del comportamento del flusso, influenzando così l'efficienza della miscelazione. Gli elementi riscaldanti facilitano la fusione del materiale e la riduzione della viscosità, favorendo il flusso e la dispersione, in particolare per i materiali termoplastici. Al contrario, gli elementi di raffreddamento prevengono il surriscaldamento e il degrado del materiale mantenendo le temperature di lavorazione desiderate, fondamentali per materiali sensibili al calore o formulazioni reattive. I sistemi avanzati di controllo della temperatura, come i controller PID (proporzionale-integrale-derivativo) e gli array di termocoppie, consentono una regolazione precisa dei profili di temperatura del barile, ottimizzando le prestazioni di miscelazione e garantendo una qualità costante del prodotto.

Lunghezza della botte: la lunghezza della botte influisce direttamente sul tempo di permanenza del materiale e sul numero di fasi di miscelazione all'interno della zona di lavorazione. I fusti più lunghi offrono un tempo di permanenza maggiore e ulteriori opportunità di miscelazione, facilitando le fasi di lavorazione sequenziali come la premiscelazione, la dispersione e l'omogeneizzazione finale. Tuttavia, una lunghezza eccessiva della canna può portare a un consumo energetico non necessario e a problemi di distribuzione del tempo di permanenza, richiedendo un'attenta considerazione degli obiettivi di lavorazione e delle caratteristiche del materiale.

Vite conica a doppia canna

Natura materiale: 38CrMoALA
Durezza della natura dell'accento: HB260-290
Profondità di nitrazione: 0,40-0,70 mm
Durezza della superficie: Hv90o-1050
Rugosità della superficie: Ra0,32um
Linearità della vite: 0,015 mm/m