Fangli 2023 Jährliche Marketingarbeitskonferenz (22. November)

Ningbo Fangli Tecnología Co., Ltd.es unfabricante de equipos mecánicoscon casi 30 años de experiencia enequipo de extrusión de tubos de plástico, Nuevos equipos de protección del medio ambiente y nuevos materiales.. Desde su creación, Fangli se ha desarrollado en función de las demandas de los usuarios. A través de la mejora continua, I+D independiente sobre la tecnología central y la digestión y absorción de tecnología avanzada y otros medios, hemos desarrolladoLínea de extrusión de tubos de PVC, Línea de extrusión de tubos PP-R, Línea de extrusión de tuberías de suministro de agua/gas de PE, que fue recomendado por el Ministerio de Construcción de China para reemplazar productos importados. Hemos obtenido el título de "Marca de primera clase en la provincia de Zhejiang".

01  Mprincipios mecánicos

El mecanismo básico de extrusión es muy simple: un tornillo gira en el cilindro y empuja el plástico hacia adelante. El tornillo es en realidad una superficie inclinada o pendiente, que rodearía la capa central. Su finalidad es aumentar la presión para superar una mayor resistencia. para unextrusora, hay tres tipos de resistencia que deben superarse: la fricción de las partículas sólidas (alimentación) contra la pared del barril y su fricción mutua durante las primeras revoluciones del tornillo (la zona de alimentación); la adhesión de la masa fundida a la pared del barril; y la resistencia logística dentro de la masa fundida a medida que avanza.

Newton explicó una vez que si un objeto no se mueve en una dirección determinada, entonces las fuerzas sobre ese objeto están equilibradas en esa dirección. Un tornillo no se mueve en dirección axial, aunque puede girar lateralmente y rápidamente cerca de la circunferencia. Por lo tanto, la fuerza axial sobre el tornillo está equilibrada y si ejerce un gran empuje hacia adelante sobre el plástico fundido, también ejerce un empuje igual hacia atrás sobre el objeto. En este caso, el empuje que ejerce se produce sobre el cojinete detrás de la entrada: el cojinete de empuje.

La mayoría de los tornillos individuales tienen rosca derecha, como los tornillos y pernos que se utilizan en carpintería y maquinaria. Si se ven desde atrás, giran en sentido contrario porque intentan salir del cañón lo más atrás posible. en algunosextrusoras de doble tornillo, los dos tornillos giran hacia atrás y se cruzan en ambos cañones, por lo que uno debe ser diestro y el otro zurdo. En otros tornillos gemelos ocluidos, los dos tornillos giran en la misma dirección y por tanto deben tener la misma orientación. Sin embargo, en cualquier caso existen cojinetes de empuje que absorben la fuerza hacia atrás y el principio de Newton sigue siendo válido.

02  Principio térmico

Los plásticos extruibles son termoplásticos: se derriten cuando se calientan y se solidifican nuevamente cuando se enfrían. ¿De dónde viene el calor para fundir plásticos? El precalentamiento de la alimentación y los calentadores del cilindro/molde pueden desempeñar un papel y son importantes en el arranque, pero la energía de entrada del motor (el calor por fricción generado en el cilindro cuando el motor hace girar el tornillo contra la resistencia de la masa fundida viscosa) es la fuente de calor más importante para todos los plásticos, excepto para sistemas pequeños, tornillos de baja velocidad, plásticos de alta temperatura de fusión y aplicaciones de recubrimiento por extrusión.

Para todas las demás operaciones, es importante reconocer que el calentador del barril no es la principal fuente de calor en la operación y, por lo tanto, desempeña un papel en la extrusión menor de lo que podríamos esperar (ver Principio 11). La temperatura del cilindro trasero aún puede ser importante porque afecta el acoplamiento o la velocidad de transporte de sólidos en la alimentación. Las temperaturas del molde y del troquel normalmente deben ser la temperatura de fusión deseada o cerca de ella, a menos que se utilicen para un propósito específico como barnizado, distribución de fluidos o control de presión.

03  Principio de desaceleración

En la mayoríaextrusoras, la velocidad del tornillo se varía ajustando la velocidad del motor. El motor normalmente gira a una velocidad máxima de aproximadamente 1750 rpm, pero esto es demasiado rápido para un tornillo extrusor. Si gira a una velocidad tan rápida, se genera demasiado calor por fricción y el tiempo de retención del plástico es demasiado corto para preparar una masa fundida homogénea y bien mezclada. Las relaciones de reducción típicas están entre 10:1 y 20:1. La primera etapa puede ser un engranaje o un juego de poleas, pero la segunda etapa son todos engranajes y el tornillo está colocado en el centro del último engranaje grande.

En algunas máquinas de funcionamiento lento (comotornillos gemelos para UPVCEl coeficiente de fusión es un método de medición comúnmente utilizado para la viscosidad, pero está invertido (como caudal/empuje en lugar de empuje/caudal). Desafortunadamente, su medición en una extrusora con una velocidad de corte de 10 s-1 o menos y un índice de flujo de fusión rápido puede no ser un valor de medición real.

A veces, la tasa de desaceleración no se adapta correctamente a la tarea (habrá demasiada energía para usar) y es posible agregar un bloque de poleas entre el motor y la primera etapa de desaceleración para cambiar la velocidad máxima. Esto aumenta la velocidad del tornillo más allá del límite anterior o reduce la velocidad máxima permitiendo que el sistema funcione a un mayor porcentaje de la velocidad máxima. Esto aumentará la energía disponible, reducirá el amperaje y evitará problemas en el motor. En ambos casos, el rendimiento puede aumentar dependiendo del material y sus necesidades de refrigeración.

04  Alimentación de refrigerante

La xtrusión es la transferencia de energía desde un motor (a veces un calentador) al plástico frío, convirtiéndolo así de sólido a fundido. La alimentación de entrada es más fría que las superficies del cilindro y del tornillo en la zona de alimentación. Sin embargo, la superficie del cilindro en la zona de alimentación casi siempre se encuentra por encima del rango de fusión del plástico. Se enfría por contacto con las partículas de alimentación, pero el calor se mantiene mediante transferencia de calor desde el extremo frontal caliente al extremo posterior y mediante calentamiento controlado. Puede ser necesario encender el calentador trasero incluso cuando el calor del extremo delantero se mantiene mediante fricción viscosa y no se requiere entrada de calor del cartucho. La excepción más importante es el cartucho de alimentación por ranura, casi exclusivamente para HDPE.

La superficie de la raíz del tornillo también se enfría mediante la alimentación y es adiabática desde la pared del cilindro mediante las partículas de alimentación de plástico (y el aire entre las partículas). Si el tornillo se detiene repentinamente, la alimentación también se detiene y la superficie del tornillo se calienta más en la zona de alimentación a medida que el calor retrocede desde el extremo frontal más caliente. Esto puede provocar que las partículas se peguen o se formen puentes en la raíz.

05  El alimento se pega al barril o se desliza sobre el tornillo

, la velocidad del tornillo se varía ajustando la velocidad del motor. El motor normalmente gira a una velocidad máxima de aproximadamente 1750 rpm, pero esto es demasiado rápido para un tornillo extrusor. Si gira a una velocidad tan rápida, se genera demasiado calor por fricción y el tiempo de retención del plástico es demasiado corto para preparar una masa fundida homogénea y bien mezclada. Las relaciones de reducción típicas están entre 10:1 y 20:1. La primera etapa puede ser un engranaje o un juego de poleas, pero la segunda etapa son todos engranajes y el tornillo está colocado en el centro del último engranaje grande.

La mayoría de los plásticos se deslizan naturalmente sobre la raíz porque están fríos cuando entran y la fricción aún no ha calentado la raíz al mismo nivel de calor que la pared del barril. Algunos materiales tienen más probabilidades de adherirse que otros: PVC altamente plastificado, PET amorfo y ciertos copolímeros de poliolefina con propiedades adhesivas deseadas para el uso final.

Para el cañón, es necesario que el plástico se adhiera para que la rosca del tornillo pueda rasparlo y empujarlo hacia adelante. Debe haber un alto coeficiente de fricción entre las partículas y el cañón, lo que a su vez está fuertemente influenciado por la temperatura del cañón trasero. Si las partículas no se adhieren, simplemente giran en su lugar y no avanzan; por eso la alimentación suave es mala.

La fricción superficial no es el único factor que afecta la alimentación. Muchas partículas nunca entran en contacto con el cilindro o la raíz del tornillo, por lo que debe haber fricción y un vínculo mecánico de viscosidad dentro de las partículas.

La fricción superficial no es el único factor que afecta la alimentación. Muchas partículas nunca tocan el cilindro o la raíz del tornillo, por lo que debe haber fricción y entrelazamiento mecánico y de viscosidad dentro del granulado.

El cilindro ranurado es un caso especial. La ranura está ubicada en el área de alimentación, que está aislada térmicamente y profundamente enfriada por agua del resto del cilindro. El hilo empuja las partículas hacia la ranura y forma una alta presión en una distancia relativamente corta. Esto aumenta la tolerancia a la mordida para velocidades de tornillo más bajas con la misma salida, lo que resulta en una disminución del calor por fricción generado en el extremo frontal y una temperatura de fusión más baja. Esto puede significar que el enfriamiento limita una producción más rápida en las líneas de producción de película soplada. La ranura es especialmente adecuada para HDPE, que es el plástico ordinario más suave además del plástico perfluorado.

06  El coste más alto de los materiales

En algunos casos, los costes de materiales pueden representar el 80% de los costes de producción -más que la suma de todos los demás factores-, excepto en el caso de unos pocos productos con una calidad y un embalaje especialmente importantes, como los catéteres médicos. Este principio lleva naturalmente a dos conclusiones: los procesadores deben reutilizar los desechos y desechos tanto como sea posible para reemplazar las materias primas, y cumplir estrictamente con las tolerancias para evitar desviaciones del espesor objetivo y problemas con el producto.

07  Los costos de energía son relativamente poco importantes

Aunque el atractivo y los problemas reales de una fábrica están al mismo nivel que los crecientes costes energéticos, la energía necesaria para hacer funcionar una extrusora sigue siendo una pequeña parte del coste total de producción. La situación siempre es así porque el coste del material es muy alto y la extrusora es un sistema eficaz. Si se introduce demasiada energía, el plástico rápidamente se calentará mucho y no podrá procesarse adecuadamente.

A matriz composta de cesto adequada para processamento de poliolefinas não apenas garante a estabilidade da extrusão de alta eficiência, mas também atinge o estresse mínimo e a mais alta qualidade do tubo proporcionada pela baixa temperatura de fusão.

Esta presión refleja la resistencia de todos los objetos aguas abajo del tornillo: malla filtrante y placa trituradora de contaminación, tubo transportador adaptador, agitador fijo (si lo hay) y el propio molde. No sólo depende de la geometría de estos componentes sino también de la temperatura del sistema, lo que a su vez afecta la viscosidad de la resina y la velocidad de rendimiento. No depende del diseño del tornillo, excepto cuando afecta la temperatura, la viscosidad y el rendimiento. Por razones de seguridad, medir la temperatura es importante: si es demasiado alta, el cabezal del molde y el molde pueden explotar y dañar al personal o a las máquinas cercanas.

Aunque el atractivo y los problemas reales de una fábrica están al mismo nivel que los crecientes costes energéticos, la energía necesaria para hacer funcionar una extrusora sigue siendo una pequeña parte del coste total de producción. La situación siempre es así porque el coste del material es muy alto y la extrusora es un sistema eficaz. Si se introduce demasiada energía, el plástico rápidamente se calentará mucho y no podrá procesarse adecuadamente.

Al fabricar componentes huecos, como tuberías fabricadas con moldes de araña con soportes para el posicionamiento del núcleo, se debe generar alta presión dentro del molde para ayudar a recombinar la logística separada. De lo contrario, el producto a lo largo de la línea de soldadura puede debilitarse y presentar problemas durante su uso.

09  Salida

El desplazamiento de la última rosca se denomina flujo normal y sólo depende de la geometría del tornillo, la velocidad del tornillo y la densidad de la masa fundida. Está regulado por la logística de presión, que en realidad incluye el efecto de resistencia de reducir la producción (representado por la presión más alta) y cualquier efecto de sobremordida en la alimentación de la producción creciente. La fuga en el hilo puede ser en cualquier dirección.

También es útil calcular la salida de cada rpm (revolución), ya que representa cualquier disminución en la capacidad de bombeo del tornillo en un momento determinado. Otro cálculo relacionado es la producción por caballo de fuerza o kilovatio utilizado. Esto representa eficiencia y puede estimar la capacidad de producción de un motor y controlador determinados.

10  La velocidad de corte juega un papel importante en la viscosidad

Todos los plásticos comunes tienen una característica de reducción de la fuerza de corte, lo que significa que la viscosidad disminuye a medida que el plástico se mueve cada vez más rápido. El efecto de algunos plásticos es particularmente evidente. Por ejemplo, algunos PVC aumentan su velocidad de flujo 10 veces o más cuando se duplica el empuje. Por el contrario, la fuerza de corte del LLDPE no disminuye demasiado y cuando la inferencia se duplica, su velocidad de flujo solo aumenta de 3 a 4 veces. El efecto reducido de reducción de la fuerza de corte significa una alta viscosidad en condiciones de extrusión, lo que a su vez significa que se requiere más potencia del motor.

Esto puede explicar por qué el LLDPE opera a una temperatura más alta que el LDPE. El caudal se expresa como velocidad de corte, que es aproximadamente 100 s-1 en el canal del tornillo, entre 100 y 100 s-1 en la mayoría de las formas de boca de molde y mayor que 100 s-1 en el espacio entre la rosca y la pared del cilindro y algunos espacios pequeños del molde.

El coeficiente de fusión es un método de medición comúnmente utilizado para la viscosidad, pero está invertido (como caudal/empuje en lugar de empuje/caudal). Desafortunadamente, su medición en una extrusora con una velocidad de corte de 10 s-1 o menos y un índice de flujo de fusión rápido puede no ser un valor de medición real.

11  El motor está opuesto al cañón y el cañón está opuesto al motor.

¿Por qué el efecto de control del cañón no siempre es el esperado, especialmente dentro del área de medición? Si se calienta el cañón, la viscosidad de la capa de material en la pared del cañón disminuye y el motor requiere menos energía para funcionar en este cañón más liso. La corriente del motor (amperios) disminuye. Por el contrario, si el cilindro se enfría, la viscosidad de la masa fundida en la pared del cilindro aumenta y el motor debe girar con más fuerza, aumentando el número de amperios. Parte del calor eliminado al pasar a través del cañón es devuelto por el motor. Por lo general, el regulador de barriles tiene un efecto sobre la masa fundida, que es lo que esperamos, pero el efecto en cualquier lugar no es tan significativo como la variable regional. Lo mejor es medir la temperatura de fusión para entender realmente lo que ha sucedido.

El undécimo principio no se aplica al cabezal del molde ni al molde, ya que allí no hay rotación del tornillo. Por eso los cambios de temperatura exterior son más efectivos allí. Sin embargo, estos cambios son desiguales de adentro hacia afuera, a menos que se agite uniformemente en un agitador fijo, que es una herramienta eficaz para los cambios en la temperatura de la masa fundida y la agitación.

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