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Introducción: En el campo del procesamiento de materiales poliméricos, las extrusoras de doble tornillo son un equipo esencial. Con sus excelentes capacidades de mezcla, plastificación y extrusión, desempeñan un papel central en la producción de plásticos, caucho y productos químicos. En este proceso, los elementos de tornillo, como componentes clave de la extrusora de doble tornillo, influyen directamente en la eficiencia de todo el proceso de extrusión y la calidad del producto a través de su diseño y función. Este artículo profundizará en el papel de los elementos de tornillo en las extrusoras de doble tornillo y en cómo la optimización del diseño de los elementos de tornillo puede mejorar el rendimiento de la extrusora.
Las extrusoras de doble husillo constan de dos tornillos paralelos que trabajan juntos para transportar, mezclar y plastificar materiales. Según la dirección de rotación y la posición relativa de los tornillos, las extrusoras de doble husillo se pueden dividir en tipos corrotativos y contrarrotativos. Cada tipo de extrusora tiene sus aplicaciones y ventajas únicas.
II.Funciones de los elementos de tornillo
Los elementos de tornillo son componentes modulares instalados en los tornillos gemelos, con diferentes pasos, profundidades y formas. Las principales funciones de los elementos de tornillo incluyen:
- Transporte de material: mediante la rotación de los tornillos, los materiales avanzan hacia adelante. Esto se divide en componentes de la sección de alimentación, la sección de fusión y los componentes de la sección de extrusión. Por lo general, los componentes de la sección de alimentación utilizan elementos de tornillo de estructura SK con gran avance y gran ángulo de empuje para aumentar la cantidad de alimentación, lo que puede mejorar eficazmente la producción. Sin embargo, al procesar algunas materias primas rotas o con forma irregular, la estructura de los elementos SK puede causar concentración de tensión y dañar los elementos SK. Las secciones de fusión y extrusión suelen adoptar componentes completamente entrelazados con un avance mediano y pequeño, que pasan de un avance grande a un avance pequeño para establecer la presión.
2. Mezcla de materiales: Los elementos de tornillo de diferentes formas pueden crear patrones de flujo complejos, mejorando el efecto de mezcla entre los materiales. Los elementos de mezcla se dividen en bloques de malla y otros componentes de función especial. Los bloques de malla se subdividen en función del ángulo y el espesor de una sola pieza, normalmente en 30°, 45°, 60° y 90°. Los diferentes ángulos y espesores dan como resultado diferentes resistencias al corte y capacidades de mezcla dispersiva. Generalmente, de 30° a 90°, a medida que aumenta el ángulo, la fuerza de corte se fortalece y la capacidad de mezcla dispersiva también aumenta. El espesor más delgado de una sola pieza da como resultado una fuerza de corte menor y una capacidad de mezcla dispersiva más pobre, mientras que el espesor más grueso de una sola pieza da como resultado una fuerza de corte mayor y una capacidad de mezcla dispersiva más fuerte. Otros componentes de función especial como ZME, SME y discos con forma de engranaje varían en forma y función.
3. Plastificación del material: El diseño de los elementos de tornillo afecta la transferencia de calor y la distribución de la tensión de corte, lo que influye en la calidad de la plastificación del material. El proceso de plastificación del material es una combinación optimizada de elementos de tornillo, que generalmente implica una mezcla de plastificación gradual en lugar de un proceso de un solo paso. A menudo adoptamos un método de liberación, compresión, mezcla, luego liberación nuevamente seguida de compresión y mezcla para lograr el mejor efecto de plastificación.
III.Diseño e Innovación de Elementos de Tornillo
El diseño de los elementos de tornillo debe tener en cuenta diversos factores, incluidas las características del material, las condiciones de procesamiento y los requisitos del producto. Los diseñadores mejoran continuamente el rendimiento de los elementos de tornillo mediante cálculos precisos de los ángulos, las profundidades y el espaciado de los tornillos, así como mediante la adopción de nuevos materiales y tecnologías de revestimiento. Por ejemplo, el uso de materiales resistentes al desgaste puede reducir los costos de mantenimiento y extender la vida útil del equipo; los revestimientos especiales pueden reducir la adhesión del material, lo que mantiene los elementos de tornillo limpios y eficientes.
IV.Optimización sinérgica de elementos de tornillo y extrusoras de doble tornillo
Para lograr efectos de extrusión óptimos, los elementos de tornillo deben trabajar sinérgicamente con otros componentes de la extrusora de doble tornillo (como sistemas de calefacción y refrigeración, sistemas de accionamiento, etc.). Al controlar con precisión la temperatura y la presión, se puede garantizar la estabilidad y uniformidad de los materiales durante el proceso de extrusión. Mientras tanto, a través de la monitorización en tiempo real y los sistemas de control inteligente, el estado de trabajo de los elementos de tornillo se puede ajustar automáticamente de acuerdo con los cambios de material, logrando una producción eficiente y flexible.
Conclusión: Los elementos de tornillo desempeñan un papel crucial en las extrusoras de doble tornillo. Con los avances en la ciencia de los materiales y la tecnología de fabricación, el diseño y la funcionalidad de los elementos de tornillo se optimizan continuamente, lo que hace que las extrusoras de doble tornillo se apliquen de forma más amplia y eficiente en el campo del procesamiento de materiales poliméricos. En el futuro, con el desarrollo de tecnologías inteligentes y automatizadas, la colaboración entre los elementos de tornillo y las extrusoras de doble tornillo será aún más estrecha, lo que proporcionará productos y soluciones de mayor calidad para diversas industrias.