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Dans le domaine de la science moderne des matériaux, les composites polymères, ayant souvent des propriétés renforcées, sont largement utilisés dans des industries telles que l'automobile, l'électronique et l'aérospatiale en raison de leurs excellentes propriétés. L'ajout de fibre de verre au polyamide (PA) est une méthode de modification courante pour fabriquer un composite PA qui présente une résistance mécanique, une stabilité thermique et une stabilité dimensionnelle améliorées. Dans ce processus, les extrudeuses bivis jouent un rôle crucial.
Introduction aux extrudeuses à double vis
Les extrudeuses à double vis sont des équipements de mélange et de traitement très efficaces, composés de deux vis parallèles. En contrôlant avec précision la vitesse de rotation des vis, elles permettent d'obtenir un mélange, une fusion et une extrusion uniformes des matériaux. Par rapport aux extrudeuses traditionnelles à vis unique, les extrudeuses à double vis offrent de meilleurs effets de mélange et une efficacité de production plus élevée.
Avantages des matériaux PA renforcés de fibres de verre
Le polyamide (PA) possède de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à l'usure, mais dans certaines applications, il est nécessaire d'améliorer encore sa résistance et sa résistance à la chaleur. En ajoutant de la fibre de verre, la résistance mécanique, la rigidité et la stabilité dimensionnelle du PA peuvent être considérablement améliorées tout en conservant une bonne aptitude au traitement. Ce matériau PA renforcé est largement utilisé dans des domaines tels que la construction automobile et les pièces mécaniques.
Configuration de traitement du PA renforcé de fibre de verre dans des extrudeuses à double vis
Le PA (polyamide) possède d'excellentes propriétés complètes, notamment la résistance mécanique, la résistance à la chaleur, la résistance à l'usure, la résistance chimique, les propriétés autolubrifiantes, le faible coefficient de frottement, l'ignifugation et la facilité de traitement.
1) Matériaux : Les matériaux principaux sont le PA et la fibre de verre. D'autres additifs comprennent des agents de renforcement, des compatibilisants, des antioxydants et des retardateurs de flamme.
2) Processus simple : initialement, les granulés de PA et autres additifs sont mélangés et introduits dans l'extrudeuse à double vis via le chargeur principal. Les pellets de PA sont fondus en fonction de la température et de la vitesse de rotation de la vis. De la fibre de verre est ajoutée à l'arrière de la vis. Il existe deux formes de fibre de verre : la fibre de verre longue et la fibre de verre courte, chacune nécessitant des méthodes d'alimentation différentes. La fibre de verre longue, présentée en rouleaux, est introduite dans la vis par le haut du fût (barillet d'introduction de la fibre de verre). L'action de rotation et de cisaillement de la vis attirera les faisceaux de fibres de verre dans la vis, réalisant ainsi le mélange et la dispersion.
3) Alimentation en fibre de verre courte : Les fibres de verre courtes doivent être alimentées depuis le côté du canon à l'aide d'un alimentateur latéral forcé. En règle générale, un alimentateur latéral à deux étages est utilisé. Dans un premier temps, la vitesse du doseur est ajustée pour obtenir la teneur en fibre de verre souhaitée. Dans la deuxième étape, le chargeur force la fibre de verre dosée dans l'extrudeuse principale, permettant ainsi le mélange.
4) Comment la configuration des vis affecte les performances du PA renforcé : Le nombre et les spécifications des éléments de mélange dans la structure de la vis affectent directement la longueur de la fibre de verre. Si la vis comporte plus d'éléments de mélange, les vis exercent une plus grande force de cisaillement sur les fibres de verre, ce qui donne lieu à des fibres de verre plus courtes. À l’inverse, une configuration de vis plus faible entraîne moins de cisaillement, gardant la fibre de verre plus longtemps, mais peut provoquer une exposition des fibres dans le matériau en fibre de verre PA. Par conséquent, une configuration de vis appropriée est essentielle pour obtenir des performances optimales du matériau.
Le rôle des extrudeuses à double vis dans le PA renforcé de fibre de verre
1) Mélange efficace : Les vis engrenées des extrudeuses à double vis génèrent de fortes forces de cisaillement, dispersant efficacement les fibres de verre et assurant leur répartition uniforme dans la matrice PA.
2) Dispersion optimisée : les conceptions de vis spécialisées créent des modèles de flux de matériaux complexes, contribuant au raffinement et à la dispersion des fibres de verre et empêchant l'agglomération des fibres, améliorant ainsi la qualité du produit final.
3) Contrôle de la fusion : Le système de contrôle de la température de l'extrudeuse à double vis permet un réglage précis des températures dans différentes zones, garantissant que la résine PA fond complètement et se combine bien avec les fibres de verre pour former un matériau composite homogène.
4) Réduction de la dégradation : Sous des forces de cisaillement élevées, la résine PA peut se dégrader, affectant les performances du produit. Les extrudeuses à double vis peuvent contrôler efficacement les forces de cisaillement en ajustant les configurations des vis et les paramètres du processus, réduisant ainsi la dégradation thermique du polymère.
5) Efficacité de production accrue : La capacité de débit élevée des extrudeuses à double vis permet de traiter de plus grandes quantités de matériaux en un temps plus court, améliorant ainsi l'efficacité et la capacité de la ligne de production.
Conclusion
Les extrudeuses à double vis jouent un rôle essentiel dans la préparation de matériaux PA renforcés de fibres de verre. Ils permettent un mélange et une dispersion efficaces, garantissent la qualité des matériaux composites grâce à un contrôle précis de la température et de la force de cisaillement et améliorent l'efficacité de la production. À mesure que la science des matériaux progresse, les extrudeuses à double vis continueront à jouer un rôle irremplaçable dans la préparation de matériaux composites polymères.