Aké faktory by sa mali vziať do úvahy pri určovaní optimálnej rýchlosti závitovky pre kužeľový dvojzávitovkový valec?

Spracovávaný materiál je kritickým faktorom pri určovaní rýchlosti skrutky. Každý materiál, či už ide o polymér, gumu alebo kompozit, má jedinečné vlastnosti, ako je viskozita, tepelná citlivosť a tokové správanie. Napríklad vysoko viskózne materiály vyžadujú nižšie rýchlosti skrutiek, aby sa zabránilo nadmernému strihu, ktorý by mohol spôsobiť degradáciu materiálu alebo zvýšenie teploty taveniny. Na druhej strane materiály s nízkou viskozitou môžu tolerovať vyššie rýchlosti, čo umožňuje rýchlejšiu priepustnosť bez zníženia kvality. Okrem toho materiály s vlastnosťami citlivými na teplo, ako je PVC, vyžadujú starostlivé riadenie rýchlosti, aby sa zabránilo tepelnej degradácii, ktorá by mohla viesť k zmene farby, strate mechanických vlastností alebo uvoľňovaniu škodlivých plynov.

Priepustnosť alebo množstvo materiálu spracovaného za jednotku času priamo ovplyvňuje výber rýchlosti závitovky. Vyššie požiadavky na priepustnosť vo všeobecnosti vyžadujú zvýšenie rýchlosti skrutky. Toto však musí byť v rovnováhe s vlastnosťami spracovania materiálu. Nadmerná rýchlosť môže spôsobiť zlé miešanie, neúplné roztavenie alebo dokonca mechanické zlyhanie. Naopak, ak je rýchlosť závitovky príliš nízka, priepustnosť nemusí spĺňať výrobné ciele, čo vedie k neefektívnosti. Definitívna rýchlosť by mala byť bodom, pri ktorom sa dosiahne požadovaná priepustnosť bez toho, aby sa ohrozila integrita materiálu alebo kvalita produktu.

Konštrukcia samotnej skrutky vrátane jej stúpania, hĺbky letu a celkovej geometrie zohráva významnú úlohu pri určovaní konečnej rýchlosti skrutky. Kónické dvojité skrutky sú navrhnuté tak, aby stláčali materiál pri jeho pohybe pozdĺž valca, čo pomáha zlepšiť miešanie a tavenie. Stúpanie a hĺbka závitoviek určujú, ako rýchlo sa materiál pohybuje cez hlaveň a aký veľký šmyk zažíva. Skrutka s plytkým stúpaním a hlbokými lopatkami bude vo všeobecnosti vyžadovať iné nastavenie rýchlosti v porovnaní so skrutkou so strmým stúpaním a plytkými lopatkami. Na dosiahnutie výsledkov musí byť dizajn v súlade s vlastnosťami materiálu a požadovaným výstupom.

Materiály spracované v kónickom dvojzávitovkovom valci môžu byť citlivé na šmykové sily a teplo. Vysoké rýchlosti skrutiek zvyšujú šmykovú rýchlosť a generovanie tepla trením, čo môže spôsobiť tepelnú degradáciu materiálov citlivých na teplo. To môže viesť k problémom, ako je zmena farby, zmeny molekulovej hmotnosti alebo uvoľňovanie prchavých zložiek. V prípade materiálov, ako sú určité termoplasty alebo potravinárske výrobky, môže udržanie nízkej rýchlosti skrutky pomôcť minimalizovať tieto riziká a zabezpečiť, aby sa vlastnosti materiálu zachovali počas celého procesu. Konečná rýchlosť musí byť dostatočne nízka, aby sa predišlo degradácii a zároveň sa dosiahlo primerané miešanie a priepustnosť.

Účinnosť chladiaceho a vykurovacieho systému hlavne je rozhodujúca pri určovaní konečnej rýchlosti skrutky. Tieto systémy kontrolujú teplotu materiálu pri jeho spracovaní, čím zabraňujú prehriatiu alebo nedostatočnému ohrevu. Ak je rýchlosť skrutky príliš vysoká, generované teplo môže presiahnuť kapacitu chladiaceho systému, spôsobiť nadmerné teploty taveniny a potenciálnu degradáciu materiálu. Naopak, ak je rýchlosť príliš nízka, vykurovací systém nemusí byť schopný udržať požadovanú teplotu na spracovanie, čo má za následok neúplné roztavenie alebo zlé premiešanie. Rýchlosť závitovky musí byť v rovnováhe so schopnosťami týchto systémov, aby sa udržala požadovaná teplota spracovania počas celého procesu extrúzie.

Rýchlosť skrutky priamo ovplyvňuje tlak v hlavni. Vyššie rýchlosti zvyčajne zvyšujú tlak, ktorý je potrebný na poháňanie materiálu cez matricu a tvarovanie konečného produktu. Nadmerný tlak však môže spôsobiť niekoľko problémov, ako je opotrebovanie lisovnice, nerovnomerný prietok alebo nestabilita materiálu. Na druhej strane nedostatočný tlak môže spôsobiť neúplné naplnenie formy a spôsobiť chyby v konečnom produkte. Definitívna rýchlosť skrutky by mala vytvoriť dostatočný tlak, aby sa zabezpečilo správne plnenie formy a tvorba produktu, pričom sa zabráni nadmernému namáhaniu zariadenia alebo materiálu.

Kónická dvojhlavňová skrutka