Une extrudeuse à double vis fait plus que transporter la matière à travers un cylindre. Elle doit également faire fondre, mélanger et traiter la matière première dans des conditions contrôlées. La configuration de la vis détermine la manière dont la machine effectue ces tâches.
Chaque ensemble de vis contient plusieurs éléments. Leur géométrie et leur position affectent le mouvement de la matière, l'intensité du mélange, le développement de la pression et le temps de séjour. Une configuration appropriée dépend de la formulation et de l'objectif de production.
Pour cette raison, les ingénieurs doivent définir les exigences du processus avant de sélectionner les éléments de vis individuels.
La matière fournit le premier indice lors de la conception d'une configuration de vis. Différents polymères ont des comportements de fusion et des viscosités différents. Les charges et les additifs peuvent modifier la façon dont la matière circule dans la machine.
Une formulation avec des fibres de verre peut nécessiter une attention particulière à la distribution des fibres et à l'usure. Un polymère sensible à la chaleur peut nécessiter une configuration qui limite les augmentations de température inutiles. Un composé fortement chargé peut nécessiter un arrangement d'alimentation et de mélange différent d'un matériau non chargé.
Les ingénieurs doivent identifier les ingrédients principaux, la teneur en charges, le débit cible et les limites de température avant d'examiner la disposition des vis.
Ils doivent également considérer la manière dont la matière entre dans la machine. Une alimentation stable aide la configuration de la vis à fonctionner comme prévu. Si le débit d'alimentation change constamment, il devient plus difficile d'évaluer l'effet d'un nouvel arrangement d'éléments.
Une configuration de vis contient souvent plusieurs zones fonctionnelles. L'arrangement exact dépend de l'application, mais les ingénieurs considèrent couramment l'alimentation, le transport, la fusion, le mélange, le dégazage et le développement de la pression.
Les éléments de transport déplacent la matière le long du cylindre. Leur pas et leur géométrie influencent le transport et le remplissage de la matière.
Les blocs de malaxage créent une action de mélange. Leur arrangement de disques et leur angle de décalage affectent la résistance à l'écoulement et la déformation de la matière.
D'autres éléments peuvent supporter des exigences de traitement spécifiques, en fonction de la conception de la vis.
Les ingénieurs doivent considérer comment chaque zone interagit avec la suivante. Une section de mélange ne peut pas fonctionner indépendamment des éléments de transport avant et après elle. La matière entrant dans la section affecte les résultats qu'elle peut obtenir.
Un mélange plus intensif n'améliore pas toujours la qualité du produit. Une restriction plus forte peut augmenter l'apport d'énergie mécanique et élever la température de fusion.
Certaines formulations tolèrent bien cela. D'autres contiennent des ingrédients qui peuvent se dégrader lorsque la matière reste chaude trop longtemps.
Une configuration de vis appropriée doit fournir la qualité de mélange requise tout en maintenant le processus dans les limites de fonctionnement de la machine. Les ingénieurs peuvent avoir besoin d'équilibrer l'intensité du mélange, le débit, la demande de couple et le temps de séjour.
Le meilleur arrangement n'est donc pas nécessairement le plus agressif. C'est l'arrangement qui atteint l'objectif de production de manière constante.
Certains processus d'extrusion nécessitent un dégazage pour éliminer l'humidité, l'air ou les substances volatiles. La configuration de la vis autour d'une section de dégazage nécessite une attention particulière.
La matière doit atteindre le évent dans des conditions appropriées. Un remplissage excessif peut entraîner l'entrée de matière dans l'ouverture du évent, tandis qu'un mouvement de matière insuffisant peut réduire l'efficacité du processus.
Le développement de la pression dépend également de l'arrangement de vis en aval et de la filière ou d'autres équipements connectés à l'extrudeuse.
Lors du changement d'une configuration de vis, les ingénieurs doivent examiner l'ensemble de la ligne de traitement. Un changement dans une zone peut affecter les conditions dans une autre.
Chaque élément de vis doit s'adapter au système d'arbre et de cylindre. Le diamètre extérieur, la longueur de l'élément, le profil de cannelure et d'autres dimensions critiques doivent correspondre à la conception de la machine.
Les acheteurs ne doivent pas sélectionner une configuration uniquement à partir d'un schéma trouvé en ligne. Des éléments d'apparence similaire peuvent avoir des dimensions ou des fonctions différentes.
Si vous avez besoin d'une configuration de remplacement, fournissez le dessin de vis d'origine et les détails de la machine. Si l'objectif est l'amélioration du processus, incluez le problème de fonctionnement actuel et le résultat souhaité.
Un changement de configuration doit avoir un objectif clair. Par exemple, l'objectif peut être d'améliorer la dispersion des charges, de réduire la température de fusion excessive ou de stabiliser l'alimentation de la matière.
Enregistrez les conditions de fonctionnement actuelles avant d'apporter des modifications. Dans la mesure du possible, surveillez le débit, le couple, la température, la pression et la qualité du produit pendant l'essai.
Évitez de modifier plusieurs variables non liées en même temps. Sinon, l'équipe peut avoir du mal à déterminer quel changement a produit le résultat.
Une configuration de vis personnalisée nécessite des dessins précis et une compréhension claire de l'application. Le fabricant a besoin de connaître le modèle de la machine, les dimensions de l'arbre, la géométrie des éléments, les exigences en matière de matière et les conditions de fonctionnement pertinentes.
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