Bloques de flexión frente a elementos de transporte: cómo elegir extrusoras de tornillos gemelos
Los elementos de transporte y los bloques de amasaje son dos de los componentes más importantes de una extrusora de doble tornillo de rotación.Realizan diferentes funciones durante el procesamiento de polímeros.
Los elementos transportadores son los principales responsables del transporte de materiales, mientras que los bloques de amasado están diseñados para promover la fusión, mezcla y deformación de los materiales.
La elección de la combinación adecuada es esencial para una extrusión estable, una intensidad de mezcla adecuada y temperaturas de procesamiento controladas.
Entonces, ¿cuándo se deben usar elementos transportadores y cuándo se necesitan bloques de amasaje?
¿Qué son los elementos de transporte en una extrusora de tornillos gemelos?
Los elementos transportadores tienen vuelos helicoidales continuos que mueven el material a lo largo del eje del tornillo.
Se utilizan ampliamente en las secciones de alimentación, transporte, transición de fusión y transporte aguas abajo de una extrusora de doble tornillo.
Sus funciones principales incluyen:
Transporte de materias primas desde la sección de alimentación
Transporte de polímero parcialmente fundido o fundido entre zonas de procesamiento
Flujo de material de apoyo a través de la configuración del tornillo
Proporcionar características adecuadas de transporte y de desarrollo de la presión
La geometría de un elemento transportador influye directamente en su comportamiento.
Los parámetros importantes incluyen el paso del tornillo, la profundidad del vuelo, el número de vuelos, la longitud del elemento y la dirección de rotación.
Por ejemplo, los elementos transportadores de mayor anchura pueden proporcionar una mayor capacidad de transporte hacia adelante en condiciones adecuadas,mientras que los elementos de pitch más corto pueden producir diferentes características de llenado y presión.
Sin embargo, el flujo real de material también depende de la velocidad del tornillo, las propiedades del material, la velocidad de alimentación y la resistencia aguas abajo.
No se puede seleccionar un elemento transportador solo por el tono.
¿Qué son los bloques de flexión?
Los bloques de flexión consisten en múltiples discos dispuestos en ángulos de oscilación específicos.
A diferencia de los elementos de transporte de vuelo continuo, su geometría está diseñada para redistribuir el material y generar deformación controlada dentro de la zona de procesamiento.
Los bloques de flexión se utilizan comúnmente para:
Fusión y plastificación de polímeros
Mezcla distributiva de aditivos y componentes de polímeros
Mezcla dispersora de rellenos o pigmentos aglomerados
Mejorar el contacto de los materiales y la uniformidad de la mezcla
Ajuste de las condiciones locales de ocupación y residencia
El comportamiento de un bloque de amasado depende de su geometría de disco, ángulo de oscilación, orientación y ubicación dentro de la configuración de tornillo.
No todos los bloques de amasaje producen la misma intensidad de mezcla o el mismo comportamiento de transporte.
Un bloque de amasado con transporte hacia adelante puede apoyar el transporte de material al tiempo que proporciona mezcla, mientras que las configuraciones neutrales o orientadas hacia atrás pueden introducir una mayor restricción de flujo.
Bloques de punto contra elementos de transporte: diferencias clave
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Comparación
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Los elementos de transmisión
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Bloques de hilados
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Función primaria
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Transporte de materiales
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Fusión y mezcla
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Geometría
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Vuelos en hélice continua
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Discos de amasado a escalones
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Transmisión hacia adelante
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En general, la función principal
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Depende de la disposición del disco.
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Capacidad para mezclar
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Por lo general limitado
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Diseñados para mezclar
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Intensidad de corte
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Depende de la geometría y el relleno.
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Puede ser más alto dependiendo del diseño
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Tiempo de residencia
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Influenciado por la capacidad de transporte
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Puede aumentar con restricción de flujo
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Ubicación típica
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Zonas de alimentación y transporte
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Zonas de fusión y mezcla
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Ninguno de los componentes es universalmente mejor.
La elección correcta depende de la función requerida en cada posición de la configuración del tornillo.
¿Cómo afecta la geometría de los bloques de flexión a la mezcla?
Una de las consideraciones más importantes es la relación entre la geometría de amasado y la intensidad de mezcla.
Bloques de flexión de transporte hacia adelante
Los bloques de amasado orientados hacia adelante combinan la mezcla con un grado de transporte de material hacia adelante.
Pueden ser adecuados cuando se requiera mezclar sin crear una restricción excesiva del flujo.
Bloques de flexión neutrales
Las configuraciones neutrales generalmente proporcionan una acción de transporte de red limitada hacia adelante y pueden aumentar el llenado y la mezcla local.
Sin embargo, también pueden aumentar la entrada de energía mecánica y el tiempo de residencia, dependiendo de las condiciones de procesamiento.
Bloques de flexión inversa
Los bloques de amasado orientados hacia atrás crean una mayor resistencia al movimiento del material hacia adelante.
Pueden utilizarse cuando se requiere una intensidad de llenado o mezcla adicional, pero también pueden aumentar la presión, la demanda de par y el calentamiento por cizallamiento.
Solo el ángulo de flexión no es suficiente para determinar el rendimiento.
También deben tenerse en cuenta el ancho del disco, la longitud del elemento, la dirección de oscilación, la velocidad del tornillo y las propiedades del material.
Cómo elegir para diferentes aplicaciones de composición
Diferentes materiales requieren diferentes equilibrios entre el transporte y la mezcla.
Compuestos de polímeros de alto relleno
El carbonato de calcio, el talco y otros rellenos minerales pueden aumentar el desgaste del abrasivo y crear requisitos adicionales de mezcla.
Los elementos transportadores deben proporcionar un transporte adecuado del material, mientras que los bloques de amasado pueden ser necesarios para distribuir o dispersar los rellenos dentro del polímero.
Sin embargo, la restricción excesiva del flujo o la entrada de energía mecánica pueden aumentar la temperatura y el desgaste.
La selección del material también es importante en posiciones de alta abrasión.
Plastico reforzado con fibra de vidrio
En el caso de los materiales reforzados con fibra de vidrio, a menudo es un objetivo importante lograr una distribución de fibra suficiente sin una rotura excesiva de la fibra.
Las configuraciones agresivas de amasado pueden contribuir al acortamiento de las fibras.
Dependiendo de la formulación y la disposición de la alimentación, las estrategias de mezcla de corte más bajo y los elementos de transporte cuidadosamente seleccionados pueden ayudar a equilibrar la dispersión y retención de fibra.
La longitud final de la fibra está influenciada por el proceso completo, no solo por un bloque de amasaje.
Polímeros sensibles al calor
Los materiales con ventanas de procesamiento estrechas pueden ser sensibles a la entrada excesiva de energía mecánica y a los largos tiempos de permanencia.
En estas aplicaciones, pueden ser apropiados elementos de transporte y configuraciones de mezcla menos restrictivas.
El objetivo es obtener la homogeneidad de fusión requerida al tiempo que se limita el calentamiento innecesario por cizallamiento.
Dispersión del masterbatch y del pigmento
La producción de los lotes maestros de color puede requerir tanto una fusión eficaz de polímeros como una dispersión de pigmentos.
Los bloques de flexión pueden ayudar a proporcionar la deformación mecánica requerida para la dispersión, mientras que los elementos de transporte mantienen el transporte del material entre las secciones de procesamiento.
La disposición correcta depende de las características del pigmento, de la resina portadora, de la carga aditiva y de la calidad de dispersión final requerida.
¿Por qué no siempre se mezcla mejor con más bloques?
Puede parecer razonable aumentar el número de bloques de amasado cuando la dispersión es insuficiente.
Sin embargo, esto no siempre resuelve el problema.
Las secciones de amasado adicionales pueden cambiar:
Relleno de material local
Tiempo de residencia
Temperatura de fusión
Demandas de par
Desarrollo de la presión
Riesgo de degradación mecánica
Para algunos materiales, el aumento de la intensidad de mezcla puede mejorar la dispersión. Para otros, puede contribuir al sobrecalentamiento, al daño de las fibras o al consumo innecesario de energía.
Por lo tanto, el rendimiento de mezcla debe evaluarse junto con la condición del material, la temperatura de fusión y la estabilidad de la extrusión, en lugar de simplemente aumentar el número de elementos de amasado.
Por qué la configuración de los tornillos es más importante que los elementos individuales
Una extrusora de doble tornillo no funciona a través de elementos de tornillo independientes.
Las secciones de transporte y de amasado interactúan continuamente.
Por ejemplo, un elemento transportador inadecuado antes de una sección de amasado puede influir en el relleno local,mientras que una restricción excesiva dentro de una sección de amasado puede afectar la presión aguas arriba y el flujo de material aguas abajo.
Una configuración práctica de los tornillos debe tener en cuenta:
Requisitos de alimentación y de ingesta de material
Comportamiento de fusión del polímero
Requisitos de mezcla distributiva y dispersiva
Sensibilidad al corte de la formulación
Requisitos de ventilación y desvolatilización
Evolución de la presión hacia la sección de descarga
Cuando se modifica una configuración de tornillo existente, generalmente es mejor identificar el problema de procesamiento específico antes de reemplazar varios elementos con una geometría diferente.
Selección del material y resistencia al desgaste
Tanto los elementos de transporte como los bloques de amasado pueden experimentar desgaste, pero la gravedad y los mecanismos de desgaste pueden diferir según la posición de procesamiento.
El acero herramienta W6Mo5Cr4V2 y las aleaciones resistentes al desgaste seleccionadas pueden considerarse para aplicaciones de procesamiento abrasivo.
Otros materiales pueden ser apropiados cuando se requiera resistencia a la corrosión o propiedades mecánicas específicas.
Para el reemplazo de OEM, la selección de materiales también debe combinarse con una coincidencia dimensional precisa.
Los parámetros importantes incluyen el diámetro exterior, la geometría interna del spline, la longitud del elemento, las dimensiones de la cara final y la compatibilidad con los componentes vecinos.
Preguntas frecuentes
¿Pueden los bloques de amasaje reemplazar a los elementos de transporte?
Aunque ciertos diseños de bloques de amasado proporcionan una acción de transporte hacia adelante, su propósito principal es mezclar y deformar el material.Deben seleccionarse de acuerdo con la función requerida de la zona de transformación..
¿Los ángulos de amasaje más grandes siempre producen una mejor mezcla?
No. La mezcla depende de la geometría completa de amasado, incluida la anchura del disco, la orientación del escalonamiento y la longitud del elemento, así como de las condiciones de funcionamiento.
¿Qué elementos de tornillo son mejores para plásticos reforzados con fibra de vidrio?
A menudo se requiere una combinación de elementos de transporte adecuados y de mezcla de corte controlado.
¿Deberían reemplazarse juntos los elementos de transporte y los bloques de amasado desgastados?
No necesariamente: los elementos o grupos individuales pueden evaluarse para su sustitución cuando el conjunto de tornillos restante se encuentre en condiciones aceptables y se pueda mantener la compatibilidad dimensional.
Elementos de tornillo personalizados para extrusoras de tornillo gemelo
ZHITIAN fabrica elementos de transporte, bloques de amasado, elementos de mezcla y otros componentes de tornillo modular para sistemas de extrusión de tornillo doble.
Apoyamos la fabricación de elementos de tornillo personalizados, la selección de materiales, el reemplazo de OEM y la coincidencia dimensional basada en dibujos, muestras existentes y requisitos de aplicación.
Ya sea que esté reemplazando elementos desgastados o evaluando cambios en una configuración de tornillo existente,La comprensión de las diferentes funciones de los elementos de transporte y bloques de amasaje es un punto de partida importante.
Envíe sus dibujos de elementos de tornillo o configuración existente para su revisión técnica.
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