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內(nèi)容: 1.押出螺旋簡(jiǎn)介:
1.1.傳統(tǒng)押出螺旋:一般為單牙螺旋,優(yōu)點(diǎn)為設(shè)計(jì)及製造較容易,同一螺旋對(duì)相近之不同材料押出較有彈性,缺點(diǎn)為部份不完全融化顆粒,易帶出于線(xiàn)纜表面,因此溝深不能加深,押出量也受到限制
1.2.混練式螺旋(Mixing Type Screw):包括PVC押出常用的雙牙螺旋(BM Type Screw),PE押出用的凹槽型螺旋(MADDOCK Type Screw),其他還有較特殊的如Mixing Pin Type,Buster Ring Type…等,無(wú)奇不有,其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以阻絕未融化粒子,使其繼續(xù)停留在螺缸內(nèi)至融化后押出,線(xiàn)纜外觀(guān)較不會(huì)有未融顆粒,因此溝深設(shè)計(jì)可以加大,押出量也可增加;缺點(diǎn)為螺旋設(shè)計(jì)及加工較一般單牙螺旋復(fù)雜,單一螺旋適用之押出材料范圍較窄,目前國(guó)內(nèi)對(duì)于PVC押出用的雙牙螺旋(BM Type Screw),已很成熟,螺旋加工也沒(méi)有困難,太平洋在國(guó)內(nèi)也是領(lǐng)先同業(yè),使用BM Type Screw已有十五年以上的經(jīng)驗(yàn)
2.一般螺旋設(shè)計(jì)要點(diǎn):(民國(guó)七十二年個(gè)人撰寫(xiě)過(guò)一份押出螺旋設(shè)計(jì)方法的技術(shù)資料,內(nèi)有詳細(xì)說(shuō)明,對(duì)初學(xué)之生技同仁,應(yīng)有參考價(jià)值)
2.1.三段式螺旋:一般螺旋分進(jìn)料段(Feed Section),壓縮段或稱(chēng)移轉(zhuǎn)段(Transition Section),及計(jì)量段(Metering Section),進(jìn)料段之溝深最深,壓縮段溝深呈錐度由深變淺,計(jì)量段的溝深固定,深度最小
2.2.長(zhǎng)徑比(L/D):螺旋長(zhǎng)度與直徑比,一般PVC及PE螺旋常用的L/D值為20~24,特殊材料也有更長(zhǎng)或更短的設(shè)計(jì),一般言L(fǎng)/D值較大,混練效果較好,料溫也較均勻,早期太平洋PVC及PE押出設(shè)備L/D值大部份為20/1,后來(lái)逐漸改為24/1
2.3.螺旋壓縮比:壓縮比為螺旋進(jìn)料段溝深與計(jì)量段溝深的比值,是影響螺旋性能的重要因素,不同材料有不同的壓縮比,相同材料不同軟硬度,壓縮比也不同,除了理論值外,經(jīng)驗(yàn)值也非常重要,例如一般PVC螺旋常用押縮比約為2.5,但是太平洋長(zhǎng)久以來(lái)設(shè)計(jì)一般PVC螺旋常選擇3.5的壓縮比,依其使用經(jīng)驗(yàn)效果良好,因此螺旋設(shè)計(jì)理論與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)需并重
2.4.螺旋的溝深:一般設(shè)計(jì)計(jì)量段溝深,再依壓縮比計(jì)算即可求出其他段溝深,此項(xiàng)與壓縮比同樣是影響螺旋性能最重要的因素,以不同材料而言,融化后黏性系數(shù)(Viscosity)較高之材料,選擇較大之溝深,例如押出PVC比PE選擇較大的溝深,以相同材料言,較大溝深可以得到較大的押出量,較小溝深可以得到較佳的混練效果,此與螺旋之剪切率(Shear Rate)有關(guān),也是這篇文章討論的重點(diǎn)
2.5.除了上述幾點(diǎn),螺旋設(shè)計(jì)還包括三段式各段長(zhǎng)度,螺紋節(jié)距,螺峰寬度,螺峰雙邊角,螺旋螺缸間隙,螺旋材質(zhì),螺旋角…..等,在本人所寫(xiě)押出螺旋設(shè)計(jì)方法中,均有詳述并提供相關(guān)數(shù)據(jù),有興趣之技術(shù)同仁均可參考
3.螺旋剪切率(Shear Rate):
3.1.我們都知道材料押出靠的就是溫度和混練,什么是混練不足或是混練過(guò)度呢?最主要就是剪切率的影響,可見(jiàn)螺旋剪切率對(duì)押出而言是非常重要的一環(huán),但從事押出生產(chǎn)技術(shù)同仁,對(duì)剪切率有深入了解并能實(shí)際應(yīng)用的并不多,以往一般PVC或PE押出時(shí),較為單純,但隨著押出材料多樣化,為達(dá)性能要求在材料中的添加物種類(lèi)也更多,如果對(duì)螺旋剪切率沒(méi)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),會(huì)常遇到押出問(wèn)題而無(wú)法解決
3.2.剪切率的計(jì)算: r =(3.14*D*N)/(d*60)
D:代表螺旋外徑
N:代表螺旋轉(zhuǎn)數(shù)
d: 代表計(jì)量段溝深
3.3.混練式螺旋(Mixing Screw)的迷思:混練式螺旋對(duì)于未融顆粒流出造成線(xiàn)纜外觀(guān)不良的問(wèn)題,提供了很好的解決方案,也因此溝深加大,又可提高押出量,可說(shuō)一舉兩得,但也造成很多人誤以為Mixing Screw 的混練一定比傳統(tǒng)螺旋好,實(shí)際上由3.2的公式就可以了解,混練度或是Shear Rate 與螺旋轉(zhuǎn)數(shù)成正比,與溝深成反比,而混練式螺旋的設(shè)計(jì)是利用第二道螺旋,擋住未融材料使其延緩流出,增加材料均勻性,并未增加剪切率,且將溝深增加,反而降低材料的混練度,對(duì)于部份需要高Shear Rate的材料就可能面臨押出困難的窘境,因此Mixing Screw之溝深設(shè)計(jì)仍需考慮不同材料所需的Shear Rate不可一味的加大溝深
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