ภายในขอบเขตที่เรียกร้องของการอัดรีด - พลาสติกอาหารการผสมและอื่น ๆ - ชุดสกรูและบาร์เรลยืนเป็นหัวใจของกระบวนการ วิศวกรแสวงหาการออกแบบที่เพิ่มประสิทธิภาพการหลอมผสมการสร้างแรงดันและความเสถียร ในบรรดาตัวเลือกที่สำคัญคือเรขาคณิตพื้นฐาน: รูปกรวยหรือขนาน ในขณะที่บาร์เรลสกรูแบบขนานครอบงำแอปพลิเคชั่นจำนวนมากการออกแบบรูปกรวยมีข้อได้เปรียบที่แตกต่างที่สำคัญสำหรับข้อกำหนดเฉพาะที่ท้าทายและท้าทาย
ปัจจัยพื้นฐานก่อน: การกำหนดการออกแบบ
- ถังสกรูขนาน: มีเส้นผ่านศูนย์กลางบาร์เรลด้านนอกคงที่และสกรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรากคงที่ (หรือการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยผ่านเที่ยวบินก้าว) ความลึกของช่องทางมักจะลดลงตามความยาวของสกรูเพื่อสร้างการบีบอัด
- ถังกรวยสกรู S: โดดเด่นด้วยถังที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน แท่ง เข้าด้านในจากเขตฟีดไปยังโซนการวัดแสง ตามลําดับสกรูมีรากรูปกรวยที่เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางตามความยาวของมันโดยธรรมชาติจะสร้างความลึกของช่องทางตื้นขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ข้อดีที่สำคัญของการออกแบบกระบอกสกรูกรวย:
-
เพิ่มการหลอมละลายและการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน:
- การบีบอัดค่อยๆ: เรียวโดยธรรมชาติสร้างโปรไฟล์การบีบอัดที่นุ่มนวลและต่อเนื่องมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับขั้นตอนการบีบอัดที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งในการออกแบบคู่ขนาน การลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของปริมาตรของช่องทางทำให้วัสดุยาวขึ้นและควบคุมแรงเฉือนและแรงบีบอัดได้นานขึ้น
- การกระจายแรงเฉือนที่เหนือกว่า: สภาพแวดล้อมที่ควบคุมนี้จะส่งเสริมการหลอมเหลวของเม็ดพอลิเมอร์หรือผงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นตลอดทั้งช่องทางตัดซึ่งนำไปสู่การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของการละลายและการกระจายตัวของสารเติมแต่งหรือสารเติมแต่ง นี่เป็นข้อได้เปรียบโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อนหรือสูตรที่ต้องการการผสมที่อ่อนโยน แต่ละเอียด
-
ปรับปรุงการสะสมแรงดันและความมั่นคง:
- การไล่ระดับความดันอย่างต่อเนื่อง: รูปทรงกรวยสร้างขึ้นตามธรรมชาติสร้างการสะสมแรงดันเชิงเส้นที่นุ่มนวลขึ้นตามแนวแกนสกรู สิ่งนี้จะช่วยลดแรงดันแหลมและความผันผวนที่มักจะพบกับโซนการบีบอัดอย่างฉับพลันในสกรูคู่ขนาน
- การวัดที่มั่นคง: โปรไฟล์ความดันที่เสถียรแปลโดยตรงเป็นกระแสละลายที่สอดคล้องกันมากขึ้นเข้าสู่หัวตาย สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดความเสถียรในมิติที่เหนือกว่าและความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ที่สกัด (เช่นความหนาของผนังท่อ, มาตรวัดแผ่น, ขนาดโปรไฟล์), อัตราการลดลงและการควบคุมกระบวนการที่ดีขึ้น
-
ลดความเครียดแรงเฉือนและการย่อยสลายความร้อน (ศักยภาพ):
- แรงเฉือนสูงสุดที่ต่ำกว่า: ในขณะที่สกรูกรวยสร้างแรงเฉือนอย่างมีนัยสำคัญ การกระจาย แรงเฉือนมักจะกว้างขึ้นและรุนแรงน้อยกว่าในจุดเดียวเมื่อเทียบกับแรงเฉือนที่มีการแปลสูงซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในโซนที่ จำกัด (เช่นเที่ยวบินบีบอัดหรือองค์ประกอบผสม) ภายในสกรูขนาน
- ความอ่อนโยนของวัสดุ: คุณลักษณะนี้ทำให้การออกแบบรูปกรวยเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลวัสดุที่ไวต่อแรงเฉือน (เช่นพีวีซี, โพลีเมอร์วิศวกรรมบางชนิด, โพลีเมอร์ไบโอเมอร์, สารประกอบที่เติมไฟเบอร์) ซึ่งการลดการย่อยสลายเชิงกลหรือการแตกของเส้นใยเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง การบีบอัดแบบค่อยเป็นค่อยไปช่วยจัดการอุณหภูมิหลอมละลายเพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอ
-
ปรับปรุงการจัดการวัสดุที่ท้าทาย:
- ผงและวัตถุดิบที่เปราะบาง: รูปทรงเรขาคณิตที่มาบรรจบกันสามารถให้ข้อได้เปรียบในการให้อาหารและถ่ายทอดผงความหนาแน่นต่ำหรือวัสดุที่เปราะบางเนื่องจากเรียวช่วยรวบรวมอาหารอย่างนุ่มนวลในกระบวนการโดยไม่ต้องย้อนกลับมากเกินไป
- ฟีดรีไซเคิลและปนเปื้อน: บางครั้งลักษณะยานพาหนะที่แข็งแกร่งและการหลอมละลายสามารถให้ความอดทนได้ดีขึ้นสำหรับ regrind หรือวัตถุดิบที่มีรูปแบบการปนเปื้อนเล็กน้อย
-
ศักยภาพในการส่งออกที่สูงขึ้นที่ RPM ที่ต่ำกว่า:
- ของแข็งที่มีประสิทธิภาพถ่ายทอด: ความลึกของช่องสัญญาณเริ่มต้นที่กว้างขึ้นใกล้กับคอฟีดสามารถเพิ่มความสามารถในการลำเลียงของแข็งเมื่อเทียบกับสกรูขนานแบบตื้น
- การถ่ายโอนพลังงานที่ดีที่สุด: ประสิทธิภาพของการหลอมละลายและการสร้างแรงดันในการออกแบบรูปกรวยบางครั้งสามารถช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานได้รับเอาต์พุตเป้าหมายในขณะที่ใช้สกรูที่ความเร็วในการหมุนที่ต่ำกว่าเล็กน้อย (RPM) เมื่อเทียบกับการตั้งค่าแบบขนานที่เทียบเท่ากัน สิ่งนี้แปลว่าลดการใช้พลังงานที่เฉพาะเจาะจง (พลังงานต่อหน่วยเอาท์พุท) และอาจสึกหรอน้อยลงเมื่อเวลาผ่านไป
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ:
ถังสกรูกรวยไม่ได้เหนือกว่าในระดับสากล ข้อดีของพวกเขาเด่นชัดที่สุดในสถานการณ์เฉพาะ:
- ความต้องการการประมวลผล: สำคัญสำหรับวัสดุที่ไวต่อแรงเฉือนสูตรที่ต้องมีความเป็นเนื้อเดียวกันหลอมเหลวที่ยอดเยี่ยมหรือการใช้งานที่ต้องการความดันและเอาต์พุตที่มีเสถียรภาพอย่างมาก (เช่นโปรไฟล์ความแม่นยำสูง, ท่อทางการแพทย์, ฟิล์มออปติคัล)
- การแลกเปลี่ยนทางเศรษฐกิจ: การออกแบบรูปกรวยมักจะซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าในการผลิตและเปลี่ยนมากกว่าสกรูแบบขนาน เครื่องทำความร้อน/ทำความเย็นแบบบาร์เรลอาจซับซ้อนกว่าเล็กน้อยเนื่องจากเรียว
- รอยเท้า: เรียวจำเป็นต้องมีชุดประกอบถังโดยรวมที่ยาวขึ้นเมื่อเทียบกับสกรูแบบขนานที่ได้รับการบีบอัดที่คล้ายกันซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อขนาดของเครื่อง
ตัวเลือกระหว่างถังกรวยและสกรูขนานบานพับบนวัสดุเฉพาะข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์และเป้าหมายกระบวนการ สกรูขนานนำเสนอความเก่งกาจและคุ้มค่าสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามเมื่อความต้องการรวมถึงคุณภาพการหลอมละลายที่เหนือกว่าความเสถียรของความดันที่ยอดเยี่ยมลดความเครียดแรงเฉือนสำหรับสูตรที่ละเอียดอ่อนหรือการจัดการวัตถุดิบที่ท้าทายข้อดีโดยธรรมชาติของการออกแบบสกรูกรวยที่น่าสนใจ โปรไฟล์การบีบอัดที่ค่อยเป็นค่อยไปของมันให้การหลอมเหลวที่มีประสิทธิภาพการไหลที่เสถียรและการควบคุมกระบวนการที่เพิ่มขึ้นทำให้เป็นโซลูชันที่พิสูจน์แล้วสำหรับการเรียกร้องงานการอัดขึ้นรูปที่ความสอดคล้องของประสิทธิภาพและความสมบูรณ์ของวัสดุไม่สามารถต่อรองได้ ผู้ประกอบการควรประเมินข้อกำหนดของกระบวนการอย่างรอบคอบกับข้อได้เปรียบหลักเหล่านี้เพื่อกำหนดรูปทรงเรขาคณิตที่ดีที่สุด
