Aumento de la producción del extrusor de doble tornillo mediante una configuración de tornillo optimizada

En la mayoría de los procesos de composición, la capacidad de producción de una extrusora de doble tornillo está limitada principalmente por dos factores:

• Potencia disponible

• Tasa de alimentación

Si bien es difícil cambiar el volumen interno de la extrusora, la capacidad de producción se puede mejorar aumentando la entrada de energía mecánica y mejorando la eficiencia del transporte mediante una configuración optimizada del elemento de tornillo. Las siguientes estrategias demuestran cómo lograr un mayor rendimiento perfeccionando el diseño del tornillo.

1. Mejora de la capacidad de alimentación volumétrica: premezcla

Para materiales con mucho relleno, la capacidad de alimentación de la primera sección del barril es crítica. La tasa de producción depende de la cantidad de material premezclado que se pueda introducir. Después de la primera sección de amasado, el volumen de material disminuye significativamente y las zonas posteriores quedan insuficientemente llenas.

Método de optimización:

Instale elementos transportadores de paso grande entre las zonas de alimentación y amasado. Esto reduce el nivel de llenado y al mismo tiempo mantiene la velocidad del tornillo, lo que aumenta el rendimiento general.

Factores clave que influyen:

• Diámetro del tornillo y relación L/D

• Velocidad del tornillo

• Diseño de elementos de tornillo

• Densidad aparente del material de alimentación

2. Mejora de la eficiencia de fusión

Cuando la producción aumenta a una velocidad de tornillo constante, la eficiencia de fusión puede disminuir. Los bloques de amasado deben elevar la temperatura del material hasta el rango de fusión, pero el desgaste de la extrusora y el aumento de la alimentación pueden reducir la calidad de la fusión.

A medida que aumenta la velocidad de alimentación, el punto de fusión se acerca al troquel, acortando el tiempo de plastificación. De manera similar, las velocidades más altas del tornillo y los elementos desgastados desplazan la zona de fusión hacia adelante.

Método de optimización:

El uso de elementos de tornillo de tres tramos en la zona de fusión mejora la temperatura y la velocidad de fusión. Esto garantiza que la temperatura de fusión antes de la alimentación lateral permanezca lo suficientemente alta como para manejar alimentación adicional sin problemas de enfriamiento.

3. Optimización de la alimentación lateral

Los alimentadores laterales introducen polvo adicional o fibras cortas, pero el rendimiento de la alimentación depende de varios parámetros:

• Diámetro del tornillo y del alimentador lateral (relación ID/OD)

• Velocidad del tornillo

• Configuración de tornillo

• Densidad aparente del material

• Calidad del derretimiento antes de alimentar

Para evitar problemas de alimentación lateral y ventilación, el material antes del alimentador lateral debe estar completamente fundido.

Método de optimización:

Utilice elementos transportadores de paso grande (~2D) antes de la zona de mezcla para mantener la capacidad y evitar el sobrellenado.

4. Mejorar el rendimiento de la mezcla

Una mezcla eficiente requiere mecanismos tanto distributivos como dispersivos. Los factores que influyen en la calidad de la mezcla incluyen:

• Tipo y número de elementos de mezcla (bloques de amasar, elementos dentados, etc.)

• Secuencia y posicionamiento de elementos.

• Tiempo de residencia dentro de la zona de mezcla.

Método de optimización:

Ajuste la configuración del tornillo para maximizar el índice de presión para una mejor dispersión del relleno o minimizarlo para reducir la rotura de la fibra.

5. Mejora de la acumulación de presión y la extrusión

Una longitud inadecuada de acumulación de presión limita la capacidad de extrusión. Los parámetros clave incluyen:

• Diámetro del tornillo y relación ID/OD

• Longitud de la sección de creación de presión

• Velocidad del tornillo

• Diseño de elementos de tornillo

• Densidad de fusión

Método de optimización:

Utilice elementos de tornillo de un solo tramo en la zona de presión para acortar la sección de acumulación, reducir la temperatura de fusión y estabilizar la ventilación de vacío. Esto también prolonga la vida útil del cambiador de pantalla.

6. Resumen: Beneficios de la optimización de la configuración de los tornillos

La optimización de las combinaciones de tornillos en cada etapa de procesamiento (alimentación, fusión, alimentación lateral, mezcla y extrusión) puede significativamente:

• Aumentar la producción

• Mejorar la calidad del compuesto

• Mejorar la estabilidad operativa

• Reducir el tiempo de cambio de material

Sin embargo, toda optimización implica compensaciones entre rendimiento, compatibilidad de materiales y flexibilidad de procesamiento.

Con la creciente variedad de elementos de tornillo disponibles en la actualidad, los fabricantes pueden experimentar con diferentes diseños para aprovechar al máximo el rendimiento de las extrusoras de doble tornillo de alta velocidad y alto par.

Nanjing Haisi es un fabricante profesional de la máquina de extrusores de plástico, suministramos extrusor de tornillo gemelo, extrusora de tornillo único, extrusora de reciclaje de plástico, extrusora de dos etapas, extrusora de escala de laboratorio, máquina de mezcla y alimentación, máquina de enfriamiento y peletizante, máquina trituradora, etc.