Só a comprensión das descricións físicas presentadas neste capítulo pode resultar suficientemente beneficiosa para moitos lectores e axudarlles a mellorar os seus procesos e produtos.Unha extrusora de polímero úsase para fundir un polímero sólido e entregar o polímero fundido para varios procesos de conformación ou conformación.O parafuso é o único compoñente de traballo da extrusora.Todos os demais compoñentes (motor, caixa de cambios, tolva, barril e matriz, etc.) só proporcionan o soporte necesario para que o parafuso funcione correctamente.A continuación móstranse as funcións xerais dunha extrusora.
A función de alimentación de transferir o polímero de alimentación da tolva á canle do parafuso ocorre fóra do parafuso, e esencialmente non depende do deseño do parafuso.O parafuso realiza tres funcións básicas: (1) función de transporte de sólidos, (2) función de fusión e (3) función de medición ou función de bombeo.As tres funcións do parafuso ocorren simultáneamente na maior parte da lonxitude do parafuso e son fortemente interdependentes.O nome xeométrico dunha sección de parafuso, como a sección de alimentación, que se mostra no capítulo 1;A figura 1.3 non indica necesariamente a única función da sección do parafuso.Por exemplo, a sección de alimentación non só realiza a función de transporte sólido, senón tamén funcións de fusión e medición.O parafuso tamén realiza outras funcións secundarias como a mestura distributiva, a mestura dispersiva e o refinamento ou homoxeneización por cizallamento.A mestura distributiva refírese á reordenación espacial de diferentes compoñentes, e a mestura dispersiva refírese á redución do tamaño dos compoñentes como se describe no capítulo 2;Sección 2.6.4.O refinado por cizalla refírese á homoxeneización de moléculas de polímero por cizallamento.Unha extrusora dun só parafuso é unha bomba volumétrica continua sen capacidade de retromestura e sen capacidade de transporte positiva.O que primeiro entra nun parafuso, primeiro sae do parafuso.Un polímero, como sólido ou fundido, desprázase pola canle do parafuso polas forzas exercidas sobre o polímero polo parafuso xiratorio e o barril estacionario.Non hai ningún mecanismo para transportar positivamente o polímero ao longo da canle do parafuso cara á matriz.O parafuso xiratorio agarra o polímero e intenta xirar o polímero con el.Supoñamos que o barril está eliminado da extrusora ou está perfectamente lubricado, de xeito que non dá resistencia ao movemento do polímero.Entón o polímero simplemente xira co parafuso á mesma velocidade e non sae nada do parafuso.O barril estacionario dálle unha forza de rotura ao polímero xiratorio e fai que o polímero deslice lixeiramente sobre a superficie do parafuso.O polímero aínda xira co parafuso frotando na superficie do barril, pero a unha velocidade lixeiramente inferior á do parafuso, debido ao deslizamento.O deslizamento do polímero na superficie do parafuso ao longo da canle do parafuso dá como resultado unha taxa de saída.Unha superficie de parafuso lubricada aumenta a taxa de saída, pero unha superficie de barril lubricada reduce negativamente a taxa de saída.É claramente comprensible por que os parafusos comerciais están moi pulidos e por que se prefiren os barrís con ranuras na sección de alimentación.Aínda que moitas prácticas comerciais foron desenvolvidas empíricamente en lugar de basearse en análises teóricas, certamente concordan cos conceptos teóricos subxacentes.Os mecanismos dentro dunha extrusora dun só parafuso estúdanse examinando as seccións transversais do polímero ao longo da canle do parafuso tomadas de "experimentos de conxelación de parafusos".Nun experimento de conxelación do parafuso iniciado por Maddock [1], o parafuso úsase para conseguir un funcionamento en estado estacionario.Entón, o parafuso deténse e aplícase arrefriamento por auga no barril (e tamén no parafuso se é posible) para conxelar o polímero dentro da canle do parafuso.O barril quéntase de novo para derreter o polímero e o parafuso é empuxado fóra do barril cando o polímero comeza a derreterse na superficie do barril.Despois, a tira de polímero solidificado quítase da canle do parafuso e córtase en moitos lugares para examinar as seccións transversais ao longo da canle do parafuso.Algúns gránulos de cores mestúranse na alimentación para visualizar o mecanismo de fusión e o patrón de fluxo.Os gránulos de cores manteñen a súa forma se permaneceron sólidos dentro do leito sólido antes de que o parafuso se detivese, pero esquilmaban e convértense en raias no interior da piscina de fusión se se fundían antes de que o parafuso se detivese.
Hora de publicación: 16-Xun-2019