Guía definitiva para tornillo extrusor

La función del tornillo extrusor es hacer que el material de caucho cambie gradualmente a un movimiento lineal con la rotación del tornillo, empujarlo hacia la cabeza y cooperar con el cuerpo para comprimir, generar calor, ablandar, remover y mezclar el material de caucho. .

1 Conocimientos básicos

El tornillo se compone de roscas y cilindros. El tornillo tiene un orificio largo a lo largo de la línea central, por el que puede pasar agua de refrigeración. La cola del tornillo está instalada en el cojinete de empuje para evitar la fuerza de reacción generada al apretar la goma para sacar el tornillo.

El diámetro del tornillo es ligeramente menor que el diámetro interior del manguito de acero del cuerpo, es decir, debe haber un espacio entre el diámetro del tornillo y la superficie interior del manguito de acero, y el espacio generalmente se controla a 0,002~0,004 veces el diámetro del tornillo. Si el espacio es demasiado pequeño, el tornillo "barrerá el orificio", provocará desgaste e incluso provocará que el tornillo se atasque; si el espacio es demasiado grande, el caucho regresará y afectará el volumen de extrusión, la baja eficiencia de producción y la calidad del producto.

2 Características de la rosca del tornillo.

La profundidad del hilo está directamente relacionada con la capacidad de producción del equipo. Cuanto mayor sea la profundidad del hilo, más caucho se podrá extruir bajo una determinada presión. Sin embargo, la plastificación del caucho es difícil y la resistencia del tornillo es pobre. La profundidad de la rosca del tornillo generalmente se controla entre 0,18 y 0,25 veces el diámetro del tornillo. La superficie de propulsión de la rosca debe ser perpendicular al eje del tornillo y la superficie opuesta de la superficie de propulsión debe tener una cierta pendiente. La distancia axial entre roscas adyacentes se llama paso. El tornillo de la extrusora de caucho es generalmente un tornillo de doble rosca con igual distancia y diferente profundidad. El volumen entre tonos se calcula de la siguiente manera:

tgФ=L/πD

F=h(πD tgФ-e)Donde:Ф——la pendiente de la superficie opuesta de la superficie de empuje del tornillo

L——tono

D——diámetro del tornillo

e——ancho de la cresta del hilo

F——volumen entre tonos

El ancho de la cresta de la rosca es generalmente de 0,07 a 0,1 veces el diámetro del tornillo, entre los cuales el tornillo de la extrusora de caucho de tamaño pequeño puede tomar un valor mayor, mientras que el tornillo de la extrusora de caucho de tamaño grande puede tomar un valor menor. El ancho de la cresta del hilo no puede ser demasiado pequeño. Si es demasiado pequeña, la fuerza en la cresta es demasiado pequeña; si es demasiado grande, se reducirá el volumen del hilo. Afectando la salida, y provocando que la goma se queme debido al calor de fricción. La distancia de la rosca es generalmente igual o ligeramente mayor que el diámetro del tornillo.

Hay tres formas de cabezas de tornillos: plana, semicircular y cónica. Generalmente se utilizan tornillos cónicos.

3 Relación longitud-diámetro del tornillo

La relación longitud-diámetro del tornillo es la relación entre la longitud L del tornillo y el diámetro del tornillo D. Cuanto mayor sea la relación longitud-diámetro del tornillo, es decir, cuanto más larga sea la parte de trabajo del tornillo, mejor será la plastificación del caucho y más uniforme Mientras más se mezcle, mayor será la presión sobre el caucho y mejor será la calidad del producto. Sin embargo, cuanto más largo sea el tornillo, más fácil será quemar el caucho, más difícil será el procesamiento del tornillo y mayor será la potencia de extrusión. El tornillo usado para extrusoras de caucho de alimentación en caliente generalmente tiene una relación longitud-diámetro de 4 a 6 veces, y el tornillo usado para extrusoras de caucho de alimentación en frío generalmente tiene una relación longitud-diámetro de 8 a 12 veces.

Relación longitud-diámetro L/D

Las extrusoras de plástico utilizan una gran variedad de plásticos para el moldeo por extrusión y un tornillo no puede moldear todos los plásticos. El tornillo debe diseñarse de acuerdo con las características de las materias primas y se deben considerar en la medida de lo posible los puntos en común de varias materias primas, de modo que un tornillo pueda extruir varios plásticos al mismo tiempo, lo cual es económicamente significativo en la producción industrial. La rosca inversa en el extremo posterior del tornillo evita fugas.

Relación longitud-diámetro del tornillo L/D, el diámetro del tornillo D se refiere al diámetro exterior de la rosca del tornillo. La longitud efectiva L del tornillo se refiere a la longitud de la parte de trabajo del tornillo, como se muestra en la Figura 3-14. La longitud efectiva es diferente de la longitud total del tornillo. La relación longitud-diámetro es la relación entre la longitud efectiva del tornillo y el diámetro. El primer tornillo extrusor tenía una relación longitud-diámetro relativamente pequeña, de sólo 12-16. Con el desarrollo de la industria de procesamiento de moldes de plástico, la relación longitud-diámetro del tornillo extrusor ha aumentado gradualmente. Actualmente los más utilizados son 15, 20 y 25, pudiendo el máximo llegar a 43.

Aumentar la relación de aspecto tiene los siguientes beneficios:

①. El tornillo está completamente presurizado y se pueden mejorar las propiedades físicas y mecánicas del producto.

②. El material está bien plastificado y la calidad del aspecto del producto es buena.

③. El volumen de extrusión aumenta entre un 20 y un 40%. Al mismo tiempo, la curva característica del tornillo con una gran relación de aspecto tiene una pendiente pequeña, es relativamente plana y el volumen de extrusión es estable.

④. Es propicio para el moldeado de polvo, como el tubo de extrusión de polvo de cloruro de polivinilo.

Sin embargo, aumentar la relación de aspecto dificulta la fabricación del tornillo y el montaje del tornillo y el cilindro. Por lo tanto, la relación de aspecto no se puede aumentar indefinidamente.

4 Relación de compresión del tornillo

La relación de compresión requerida por varios plásticos no es fija, pero puede tener un rango. Diferentes materias primas requieren diferentes relaciones de compresión. Por ejemplo, al extruir plástico de cloruro de polivinilo blando, si es un material granular, la relación de compresión del tornillo suele ser de 2,5 a 3, y si es una mezcla en polvo, la relación de compresión puede ser de 4 a 5. Selección de la relación de compresión del tornillo.

La relación entre el volumen del primer paso en el extremo de alimentación del tornillo y el volumen del último paso en el extremo de descarga se denomina relación de compresión del tornillo. La fórmula de cálculo de la relación de compresión es la siguiente:

(T1-e)(D-h1)h1

Yo = —————————

(T2-e)(D-h2)h2

Donde: S1——El primer paso del extremo de alimentación del tornillo mm

S2——El último paso del extremo de descarga del tornillo mm

h1——La profundidad de la ranura del tornillo en el extremo de alimentación del tornillo mm

h2——La profundidad de la ranura del tornillo en el extremo de descarga del tornillo mm

D——El diámetro del tornillo mm

e——El ancho del pico del hilo mm

La relación de compresión del tornillo se puede obtener mediante los siguientes métodos:

1. El paso cambia y la profundidad de la ranura del tornillo permanece sin cambios;

2. La profundidad de la ranura del tornillo aumenta y el paso permanece sin cambios;

3. Tanto el paso como la profundidad de la ranura del tornillo cambian.

La mayoría de las fábricas de alambres y cables utilizan tornillos equidistantes y de profundidad desigual. La fórmula de cálculo de la relación de compresión es la siguiente:

yo = h1/h2

El tamaño de la relación de compresión tiene una gran influencia en la calidad del producto. Cuanto mayor sea la relación de compresión, mayor será la densidad del caucho y más lisa será la superficie. Si la relación de compresión es demasiado grande, la reacción del caucho al tornillo será grande y el tornillo se romperá fácilmente. La relación de compresión del tornillo extrusor de caucho generalmente se controla a

1,3:1 a 1,6:1.

Otro tipo de tornillo es el tornillo de separación. Este tipo de tornillo agrega una rosca adicional a la sección central del tornillo. El tornillo se divide en tres secciones: sección de alimentación, sección de fusión y sección de medición. La sección intermedia con roscas adicionales es la sección de fusión, la sección de alimentación se refiere a la parte desde el punto de alimentación del tornillo hasta el punto inicial de la rosca adicional, y la sección de medición se refiere a la parte desde la cabeza del tornillo hasta el punto final del hilo adicional.

La relación de compresión se puede obtener mediante los siguientes métodos:

(1) Variación del tono (igual profundidad y tono desigual). La ventaja de esta estructura es que no afecta la resistencia del tornillo cuando la relación de compresión es grande. La desventaja es que el tornillo es difícil de mecanizar. Cuando el ángulo de la hélice es demasiado pequeño cerca del extremo del tornillo, el flujo de material no puede ser suave y es fácil producir nidos.

(2) Variación de la profundidad de la ranura del tornillo (paso igual y profundidad desigual). Sus ventajas son su fácil procesamiento y fabricación, su gran área de contacto entre el material y el cilindro y su buen efecto de transferencia de calor. La desventaja es que la resistencia se debilita enormemente y se debe prestar especial atención al utilizar tornillos largos y relaciones de compresión grandes.

(3) Tanto el paso como la profundidad de la ranura del tornillo varían (paso y profundidad desiguales). Si se diseña correctamente, este tornillo puede lograr las mayores ventajas y las menores desventajas. En la producción real, los tornillos equidistantes y de profundidad desigual son los más utilizados, principalmente por la conveniencia de procesamiento y fabricación.

5 Material de los tornillos

El tornillo debe ser resistente al calor, al desgaste y a la abrasión. Por lo tanto, al procesar el tornillo, se debe realizar un tratamiento térmico y la superficie debe estar cromada o nitrurada. Los materiales comúnmente utilizados incluyen acero 45# o acero de aleación de aluminio al cromo-molibdeno.

Segmentación

El movimiento del material en el tornillo extrusor se estudia en tres secciones, por lo que el diseño del tornillo muchas veces se realiza por secciones. Dado que cada sección es un canal continuo, en la producción real, siempre que se puedan cumplir los requisitos, no es necesario dividir el tornillo en tres secciones. De hecho, algunos tornillos tienen sólo dos secciones y otros no están segmentados. Por ejemplo, al extruir nailon, un material con buena cristalinidad, sólo hay secciones de alimentación y secciones de homogeneización. Para tornillos generales que extruyen plásticos blandos de cloruro de polivinilo, se pueden usar todas las secciones de compresión sin dividirlas en secciones de alimentación y secciones de homogeneización.

La segmentación del tornillo se obtiene por experiencia y viene determinada principalmente por las propiedades del material. La longitud de la sección de alimentación puede ser del 0 al 75% de la longitud total del tornillo. En términos generales, es el más largo cuando se extruyen polímeros cristalinos, seguido de los polímeros amorfos duros y el más corto para los polímeros amorfos blandos. La longitud de la sección de compresión suele representar el 50% de la longitud total del tornillo; por supuesto, el nailon y los plásticos blandos de cloruro de polivinilo mencionados anteriormente son excepciones. Al extruir polietileno, la longitud de la sección de homogeneización puede ser del 20 al 25% de la longitud total. Sin embargo, para algunos materiales sensibles al calor (como el cloruro de polivinilo), el material no debe permanecer en esta sección por mucho tiempo y se puede omitir la sección de homogeneización. Algunas extrusoras de alta velocidad tienen una longitud de sección de homogeneización del 50%.

¿Quienes somos?

Somos Barrelize. Hemos estado suministrando e tornillos de xtrusión a la industria del plástico desde 1990. Actualmente suministramos a la industria un total de 70.000 unidades al año