Im Folgenden finden Sie wichtige Grundsätze, die Sie bei der Extrusion beachten sollten.Sie sollen dazu beitragen, Geld zu sparen, qualitativ hochwertigere Produkte zu liefern und die Ausrüstung effizienter zu nutzen.
7. Stromkosten sind relativ unwichtig.
Trotz der allgemeinen Faszination und der tatsächlichen Probleme auf Anlagenebene mit steigenden Stromkosten macht der für den Betrieb eines Extruders benötigte Strom immer noch einen sehr geringen Anteil der gesamten Herstellungskosten aus.Dies wird immer so sein, da die Materialkosten viel höher sind, ein Extruder ein effizientes System ist und der Kunststoff bei zugeführter überschüssiger Energie bald zu heiß wird, um richtig verarbeitet zu werden.
8. Der Druck an der Schraubenspitze ist wichtig.
Dieser Druck spiegelt den Widerstand von allem wider, was sich hinter der Schnecke befindet: Siebe und Verunreinigungen, Brechplatte, Adapter, Übertragungsrohre, statische Mischer (falls verwendet) und die Düse selbst.Dies hängt nicht nur von der Geometrie dieser Komponenten ab, sondern auch von den Temperaturen im System, die wiederum die Harzviskosität und die Durchsatzrate beeinflussen.Es hängt nicht vom Schneckendesign ab, es sei denn, es beeinflusst Temperatur, Viskosität und Durchsatz.
Das Messen des Drucks ist aus Sicherheitsgründen wichtig – wenn er zu hoch wird, könnten Kopf und Stempel wegfliegen und Personen oder Maschinen in der Nähe verletzen oder beschädigen.
Der Druck ist gut zum Mischen, insbesondere in der letzten (Dosier-)Zone bei Einschneckensystemen.Ein höherer Druck bedeutet jedoch auch, dass mehr Energie durch den Motor verbraucht wird – und damit eine höhere Schmelzetemperatur –, was die Druckgrenze bestimmen kann.Bei Doppelschnecken sorgt das Ineinandergreifen der beiden Schnecken für einen effizienteren Mischer, sodass für diesen Zweck kein Druck erforderlich ist.
Bei der Herstellung von Hohlkörpern wie Rohren mit einer Spinnenmatrize, die den zentralen Kern mithilfe von Armen an Ort und Stelle hält, muss in der Matrize ein hoher Druck erzeugt werden, damit die Teilströme wieder zusammenschweißen.Andernfalls könnte das Produkt entlang dieser Schweißnähte schwächer sein und im Betrieb ausfallen.
9. Ausgang = Verdrängung des letzten Fluges, +/- Druckfluss und Leckage.
Die Verschiebung des letzten Gangs wird als Widerstandsströmung bezeichnet und hängt nur von der Schneckengeometrie, der Schneckengeschwindigkeit und der Schmelzdichte ab.Sie wird durch den Druckfluss verändert, der eigentlich aus der Wirkung des Widerstands (angezeigt durch den Kopfdruck) zur Reduzierung der Leistung und der Wirkung eines etwaigen Überbisses im Futter zur Erhöhung der Leistung besteht.Leckagen über den Flügen können auch in beide Richtungen auftreten.
Es ist auch nützlich, die Leistung pro U/min zu berechnen, da dies jede Verschlechterung der Pumpleistung der Schnecke mit der Zeit anzeigt. Eine weitere damit verbundene Berechnung ist die Leistung pro PS oder kW der verwendeten Leistung.Dies ist der Wirkungsgrad und ermöglicht die Abschätzung der Produktionskapazität eines bestimmten Motors und Antriebs.
10. Die Schergeschwindigkeit spielt eine Schlüsselrolle bei der Viskosität.
Alle gängigen Kunststoffe sind scherverdünnend, was bedeutet, dass die Viskosität abnimmt, je schneller sich der Kunststoff bewegt.Bei manchen Kunststoffen zeigt sich dieser Effekt dramatisch.Einige PVCs beispielsweise fließen bei nur einer Verdoppelung des Drucks zehnmal oder mehr schneller.Im Gegensatz dazu lässt sich LLDPE nicht so stark verdünnen, und die gleiche Verdoppelung der Schubkraft erhöht seinen Fluss nur um das Drei- bis Vierfache.Der verringerte Scherverdünnungseffekt führt zu einer höheren Viskosität bei Extrusionsbedingungen, was wiederum bedeutet, dass mehr Motorleistung erforderlich ist.Dies erklärt, warum LLDPE heißer wird als LDPE.
Der Fluss wird als Scherrate ausgedrückt, die in den Schneckenkanälen etwa 100 s -1, in den meisten Düsenlippen zwischen 100 und 1000 s -1 und in den Zwischenräumen zwischen Schneckengang und Wand und einigen deutlich mehr als 1000 s -1 beträgt winzige Matrizenlücken.Der Schmelzindex ist ein übliches Maß für die Viskosität, ist jedoch umgekehrt (dh Fließen/Schub statt Schub/Fließen).Leider wird er bei Schergeschwindigkeiten von 10 s -1 oder weniger gemessen und ist in einem Extruder, in dem die Schmelze viel schneller fließt, möglicherweise kein echter Messwert.
11. Der Motor steht dem Lauf gegenüber, der Lauf steht dem Motor gegenüber.
Ich begann mit den 10 Schlüsselprinzipien der Extrusion, aber dieses war so wichtig, dass ich es auch einbeziehen musste.Das elfte Gesetz erklärt, warum die Laufkontrolle nicht immer so effektiv ist wie gewünscht oder erwartet, insbesondere in der Dosierzone.Wenn das Fass erhitzt wird, wird die Materialschicht an der Fasswand weniger viskos und der Motor benötigt weniger Leistung, um sich in diesem besser geschmierten Fass zu drehen.Der Motorstrom (Ampere) sinkt.Wenn umgekehrt das Fass gekühlt wird, wird die Schmelze an der Fasswand zähflüssiger, der Motor muss härter arbeiten, die Stromstärke steigt und ein Teil der über das Fass abgeführten Wärme wird vom Motor direkt wieder abgegeben.Normalerweise haben die Zylinderregler zwar den gewünschten Effekt auf die Schmelze, aber nirgendwo so viel wie der Zonenänderungsbetrag.Um wirklich zu verstehen, was passiert, ist es am besten, die Schmelzetemperatur zu messen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. Mai 2017