Hvilke faktorer bør tas i betraktning når man bestemmer den optimale skruhastigheten for en konisk tvillingskrue?

Materialet som behandles er den kritiske faktoren for å bestemme skruhastigheten. Hvert materiale, enten det er en polymer, gummi eller kompositt, har unike egenskaper som viskositet, termisk følsomhet og flytoppførsel. For eksempel krever svært viskøse materialer lavere skruehastigheter for å forhindre overdreven skjærkraft, noe som kan føre til materialforringelse eller en økning i smeltetemperatur. På den annen side kan materialer med lav viskositet tolerere høyere hastigheter, noe som gir raskere gjennomstrømming uten at det går på bekostning av kvaliteten. I tillegg krever materialer med varmefølsomme egenskaper, som PVC, nøye hastighetsstyring for å forhindre termisk nedbrytning, noe som kan resultere i misfarging, tap av mekaniske egenskaper eller frigjøring av skadelige gasser.

Gjennomstrømning, eller mengden materiale som behandles per tidsenhet, påvirker valget av skruhastighet direkte. Høyere gjennomstrømningskrav krever generelt en økning i skruhastigheten. Dette må imidlertid balanseres mot materialets bearbeidingsegenskaper. For høy hastighet kan føre til dårlig blanding, ufullstendig smelting eller til og med mekanisk feil. Omvendt, hvis skruhastigheten er for lav, kan det hende at gjennomstrømningen ikke oppfyller produksjonsmålene, noe som fører til ineffektivitet. Den definitive hastigheten bør være punktet der den nødvendige gjennomstrømningen oppnås uten at det går på bekostning av materialintegritet eller produktkvalitet.

Utformingen av selve skruen, inkludert stigningen, flydybden og den generelle geometrien, spiller en betydelig rolle i å bestemme den definitive skruhastigheten. Koniske tvillingskruer er designet for å komprimere materialet når det beveger seg langs tønnen, noe som bidrar til å forbedre blanding og smelting. Stigningen og dybden på skruefluene bestemmer hvor raskt materialet beveger seg gjennom tønnen og hvor mye skjær det opplever. En skrue med lav stigning og dype stigninger vil generelt kreve en annen hastighetsinnstilling sammenlignet med en med bratt stigning og grunne stigninger. Designet må samsvare med materialegenskapene og ønsket utgang for å oppnå resultatene.

Materialer behandlet i en konisk tvillingskrue kan være følsomme for skjærkrefter og varme. Høye skruehastigheter øker både skjærhastighet og friksjonsvarmeutvikling, noe som kan forårsake termisk nedbrytning i varmefølsomme materialer. Dette kan føre til problemer som misfarging, endringer i molekylvekt eller frigjøring av flyktige komponenter. For materialer som visse termoplaster eller matvarer, kan å opprettholde en lav skruhastighet bidra til å minimere disse risikoene, og sikre at materialets egenskaper bevares gjennom hele prosessen. Den definitive hastigheten må være lav nok til å forhindre nedbrytning samtidig som det oppnås tilstrekkelig blanding og gjennomstrømning.

Effektiviteten til tønnens kjøle- og varmesystemer er avgjørende for å bestemme den definitive skruhastigheten. Disse systemene kontrollerer temperaturen på materialet mens det behandles, og forhindrer overoppheting eller utilstrekkelig oppvarming. Hvis skruhastigheten er for høy, kan den genererte varmen overskride kapasiteten til kjølesystemet, føre til for høye smeltetemperaturer og potensiell materialnedbrytning. Omvendt, hvis hastigheten er for lav, kan det hende at varmesystemet ikke kan opprettholde den nødvendige temperaturen for prosessering, noe som resulterer i ufullstendig smelting eller dårlig blanding. Skruehastigheten må balanseres med egenskapene til disse systemene for å opprettholde ønsket behandlingstemperatur gjennom ekstruderingsprosessen.

Skruehastigheten påvirker direkte trykket i tønnen. Høyere hastigheter øker vanligvis trykket, noe som er nødvendig for å drive materialet gjennom dysen og forme sluttproduktet. Imidlertid kan overdreven trykk føre til flere problemer, for eksempel slitasje på formen, ujevn flyt eller materialustabilitet. På den annen side kan utilstrekkelig trykk forårsake ufullstendig fylling av dysen, føre til defekter i sluttproduktet. Den definitive skruhastigheten bør skape nok trykk til å sikre riktig dysefylling og produktdannelse samtidig som man unngår overdreven belastning på utstyret eller materialet.

Konisk tvillingskrue