Guia definitivo para parafuso extrusor

A função do parafuso extrusor é fazer com que o material de borracha mude gradualmente para um movimento linear com a rotação do parafuso, empurre-o em direção à cabeça e coopere com o corpo para comprimir, gerar calor, amolecer e agitar e misturar o material de borracha .

1 Conhecimento básico

O parafuso é composto por roscas e cilindros. O parafuso possui um orifício longo ao longo da linha central, por onde pode passar água de resfriamento. A cauda do parafuso é instalada no mancal axial para evitar a força de reação gerada ao apertar a borracha para empurrar o parafuso para fora.

O diâmetro do parafuso é ligeiramente menor que o diâmetro interno da luva de aço do corpo, ou seja, deve haver uma folga entre o diâmetro do parafuso e a superfície interna da luva de aço, e a folga é geralmente controlada em 0,002 ~ 0,004 vezes o diâmetro do parafuso. Se a folga for muito pequena, o parafuso “varrerá o furo”, causará desgaste e até mesmo fará com que o parafuso fique preso; se a lacuna for muito grande, a borracha retornará e afetará o volume de extrusão, a baixa eficiência da produção e a qualidade do produto.

2 Características da rosca do parafuso

A profundidade da rosca está diretamente relacionada à capacidade de produção do equipamento. Quanto maior a profundidade da rosca, mais borracha pode ser extrudada sob uma certa pressão. Contudo, a plastificação da borracha é difícil e a resistência do parafuso é fraca. A profundidade da rosca do parafuso é geralmente controlada em 0,18 ~ 0,25 vezes o diâmetro do parafuso. A superfície de propulsão da rosca deve ser perpendicular ao eixo do parafuso, e a superfície oposta da superfície de propulsão deve ter uma certa inclinação. A distância axial entre roscas adjacentes é chamada de passo. O parafuso da extrusora de borracha é geralmente um parafuso de rosca dupla com distância igual e profundidade desigual. O volume entre tons é calculado da seguinte forma:

tgФ=L/πD

F=h(πD tgФ-e)Onde:Ф——a inclinação da superfície oposta da superfície de pressão do parafuso

L—— arremesso

D —— diâmetro do parafuso

e——largura da crista do fio

F —— volume entre tons

A largura da crista da rosca é geralmente 0,07 ~ 0,1 vezes o diâmetro do parafuso, entre os quais o parafuso da extrusora de borracha de pequeno porte pode assumir um valor maior, enquanto o parafuso da extrusora de borracha de grande porte pode assumir um valor menor. A largura da crista da linha não pode ser muito pequena. Se for muito pequeno, a resistência na crista é muito pequena; se for muito grande, o volume do fio será reduzido. Afetando a saída e fazendo com que a borracha queime devido ao calor friccional. A distância da rosca é geralmente igual ou ligeiramente maior que o diâmetro do parafuso.

Existem três formatos de cabeças de parafuso: plana, semicircular e cônica. Parafusos cônicos são comumente usados.

3 Relação comprimento-diâmetro do parafuso

A relação comprimento-diâmetro do parafuso é a relação entre o comprimento L do parafuso e o diâmetro do parafuso D. Quanto maior a relação comprimento-diâmetro do parafuso, ou seja, quanto mais longa for a peça de trabalho do parafuso, melhor será a plastificação da borracha, mais uniforme quanto maior a mistura, maior será a pressão sobre a borracha e melhor será a qualidade do produto. Porém, quanto mais longo o parafuso, mais fácil é queimar a borracha, mais difícil é o processamento do parafuso e maior é o poder de extrusão. A rosca usada para extrusoras de borracha com alimentação a quente geralmente tem uma relação comprimento-diâmetro de 4 a 6 vezes, e a rosca usada para extrusoras de borracha com alimentação a frio geralmente tem uma relação comprimento-diâmetro de 8 a 12 vezes.

Relação comprimento-diâmetro L/D

As extrusoras de plástico usam uma grande variedade de plásticos para moldagem por extrusão e um parafuso não pode moldar todos os plásticos. O parafuso deve ser projetado de acordo com as características das matérias-primas e as semelhanças das diversas matérias-primas devem ser consideradas tanto quanto possível, para que um parafuso possa extrusar vários plásticos ao mesmo tempo, o que é economicamente significativo na produção industrial. A rosca reversa na extremidade traseira do parafuso evita vazamentos.

Relação comprimento-diâmetro do parafuso L/D, o diâmetro do parafuso D refere-se ao diâmetro externo da rosca do parafuso. O comprimento efetivo L do parafuso refere-se ao comprimento da parte funcional do parafuso, conforme mostrado na Figura 3-14. O comprimento efetivo é diferente do comprimento total do parafuso. A relação comprimento-diâmetro é a relação entre o comprimento efetivo do parafuso e o diâmetro. A rosca extrusora inicial tinha uma relação comprimento/diâmetro relativamente pequena de apenas 12-16. Com o desenvolvimento da indústria de processamento de moldagem de plástico, a relação comprimento/diâmetro da rosca extrusora aumentou gradualmente. Atualmente, os mais utilizados são 15, 20 e 25, e o máximo pode chegar a 43.

Aumentar a proporção tem os seguintes benefícios:

①. O parafuso é totalmente pressurizado e as propriedades físicas e mecânicas do produto podem ser melhoradas.

②. O material é bem plastificado e a qualidade da aparência do produto é boa.

③. O volume de extrusão aumenta em 20-40%. Ao mesmo tempo, a curva característica do parafuso com grande proporção tem uma pequena inclinação, é relativamente plana e o volume de extrusão é estável.

④. É propício à moldagem em pó, como tubo de extrusão de pó de cloreto de polivinila.

No entanto, o aumento da proporção de aspecto dificulta a fabricação do parafuso e a montagem do parafuso e do cilindro. Portanto, a proporção não pode ser aumentada indefinidamente.

4 Taxa de compressão do parafuso

A taxa de compressão exigida por vários plásticos não é fixa, mas pode variar. Diferentes matérias-primas requerem diferentes taxas de compressão. Por exemplo, ao extrusar plástico macio de cloreto de polivinila, se for um material granular, a taxa de compressão do parafuso é geralmente de 2,5-3, e se for uma mistura em pó, a taxa de compressão pode ser de 4 a 5. Seleção da taxa de compressão do parafuso.

A relação entre o volume do primeiro passo na extremidade de alimentação do parafuso e o volume do último passo na extremidade de descarga é chamada de taxa de compressão do parafuso. A fórmula de cálculo da taxa de compressão é a seguinte:

(S1-e)(D-h1)h1

Eu = —————————

(S2-e)(D-h2)h2

Onde: S1 —— O primeiro passo da extremidade de alimentação do parafuso mm

S2 —— O último passo da extremidade de descarga do parafuso mm

h1 —— A profundidade da ranhura do parafuso na extremidade de alimentação do parafuso mm

h2 —— A profundidade da ranhura do parafuso na extremidade de descarga do parafuso mm

D —— O diâmetro do parafuso mm

e——A largura do pico da rosca mm

A taxa de compressão do parafuso pode ser obtida pelos seguintes métodos:

1. O passo muda e a profundidade da ranhura do parafuso permanece inalterada;

2. A profundidade da ranhura do parafuso aumenta e o passo permanece inalterado;

3. Tanto o passo quanto a profundidade da ranhura do parafuso mudam.

A maioria das fábricas de fios e cabos usa parafusos equidistantes e de profundidade desigual. A fórmula de cálculo da taxa de compressão é a seguinte:

Eu = h1/h2

O tamanho da taxa de compressão tem grande influência na qualidade do produto. Quanto maior a taxa de compressão, maior será a densidade da borracha e mais lisa será a superfície. Se a taxa de compressão for muito grande, a reação da borracha ao parafuso será grande e o parafuso quebrará facilmente. A taxa de compressão da rosca extrusora de borracha é geralmente controlada em

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

Outro tipo de parafuso é um parafuso de separação. Este tipo de parafuso adiciona uma rosca adicional à seção intermediária do parafuso. A rosca é dividida em três seções: seção de alimentação, seção de fusão e seção de medição. A seção intermediária com roscas adicionais é a seção de fusão, a seção de alimentação refere-se à parte do ponto de alimentação do parafuso até o ponto inicial da rosca adicional e a seção de medição refere-se à parte da cabeça do parafuso até o ponto final do thread adicional.

A taxa de compressão pode ser obtida pelos seguintes métodos:

(1) Variação de tom (profundidade igual e tom desigual). A vantagem desta estrutura é que ela não afeta a resistência do parafuso quando a taxa de compressão é grande. A desvantagem é que o parafuso é difícil de processar. Quando o ângulo da hélice é muito pequeno perto da extremidade do parafuso, o fluxo de material não pode ser suave e é fácil produzir ninhos.

(2) Variação da profundidade da ranhura do parafuso (passo igual e profundidade desigual). Suas vantagens são fácil processamento e fabricação, grande área de contato entre o material e o cilindro e bom efeito de transferência de calor. A desvantagem é que a resistência fica muito enfraquecida e atenção especial deve ser dada ao usar parafusos longos e grandes taxas de compressão.

(3) Tanto o passo quanto a profundidade da ranhura do parafuso variam (passo e profundidade desiguais). Se projetado corretamente, este parafuso pode alcançar as maiores vantagens e as menores desvantagens. Na produção real, os parafusos equidistantes e de profundidade desigual são os mais utilizados, principalmente pela conveniência de processamento e fabricação.

5 Material do parafuso

O parafuso deve ser resistente ao calor, ao desgaste e à abrasão. Portanto, no processamento do parafuso, deve-se realizar tratamento térmico, e a superfície deve ser cromada ou nitretada. Os materiais comumente usados ​​incluem aço 45# ou aço de liga de alumínio cromo-molibdênio.

Segmentação

O movimento do material na rosca extrusora é estudado em três seções, portanto o projeto da rosca é frequentemente realizado em seções. Como cada seção é um canal contínuo, na produção real, desde que os requisitos possam ser atendidos, não é necessário dividir o parafuso em três seções. Na verdade, alguns parafusos possuem apenas duas seções e alguns não são segmentados. Por exemplo, na extrusão do náilon, material com boa cristalinidade, existem apenas seções de alimentação e seções de homogeneização. Para parafusos gerais que extrusam plásticos macios de cloreto de polivinila, todas as seções de compressão podem ser usadas sem dividi-las em seções de alimentação e seções de homogeneização.

A segmentação do parafuso é obtida pela experiência e é determinada principalmente pelas propriedades do material. O comprimento da seção de alimentação pode ser de 0 a 75% do comprimento total da rosca. De modo geral, é o mais longo na extrusão de polímeros cristalinos, seguido por polímeros amorfos duros, e o mais curto para polímeros amorfos macios. O comprimento da seção de compressão geralmente representa 50% do comprimento total do parafuso; é claro, o náilon e os plásticos macios de cloreto de polivinila mencionados acima são exceções. Ao extrusar polietileno, o comprimento da seção de homogeneização pode ser de 20 a 25% do comprimento total. No entanto, para alguns materiais sensíveis ao calor (como o cloreto de polivinila), o material não deve permanecer nesta seção por muito tempo e a seção de homogeneização pode ser omitida. Algumas extrusoras de alta velocidade possuem um comprimento de seção de homogeneização de 50%.

Quem somos nós?

Nós somos Barrelize. Temos fornecido e parafusos de extrusão para a indústria de plásticos desde 1990. Atualmente fornecemos à indústria um total de 70.000 unidades anuais