Como a escolha da geometria do parafuso influencia a fusão, mistura e transporte de materiais no processo de extrusão?

A escolha da geometria do parafuso tem um impacto significativo na fusão, mistura e transporte de materiais no processo de extrusão. Veja como:

Fusão: A geometria do parafuso influencia profundamente o processo de fusão, ditando o tempo de residência do material dentro do cilindro da extrusora e a eficácia da transferência de calor. Um parafuso mais longo com uma relação comprimento/diâmetro aumentada permite uma exposição mais prolongada do material aos elementos de aquecimento, facilitando a fusão abrangente. Este tempo de residência prolongado é particularmente benéfico para termoplásticos com pontos de fusão elevados ou baixa condutividade térmica. Projetos de parafusos especializados, como parafusos de barreira, introduzem estrategicamente barreiras ou interrupções no caminho do fluxo, prolongando efetivamente a exposição do material ao calor. Essas interrupções criam zonas de aumento de pressão e cisalhamento, promovendo uma fusão mais completa ao quebrar os aglomerados de polímeros e aumentar a eficiência da transferência de calor.

Mistura: A geometria do parafuso é fundamental para conseguir uma mistura homogênea de materiais no processo de extrusão. A incorporação de vários elementos de mistura no design da rosca, como seções de mistura, blocos de amassamento ou elementos de mistura distributivos, melhora a mistura de aditivos, corantes ou múltiplos componentes poliméricos. Esses elementos interrompem o fluxo de material, induzindo movimentos caóticos e facilitando interações intermoleculares. A disposição, tamanho e configuração destes elementos determinam o grau de mistura alcançado. Por exemplo, um maior número de blocos de amassamento aumenta a intensidade da mistura, transmitindo cisalhamento adicional e forças de alongamento ao material, promovendo dispersão e distribuição uniforme de aditivos ou cargas.

Transporte: A geometria da rosca impacta diretamente a eficiência de transporte da extrusora, influenciando o volume de material transportado por unidade de tempo e o aumento de pressão ao longo da rosca. As hélices helicoidais da rosca atuam como um transportador, empurrando o material da seção de alimentação em direção à matriz. A profundidade, inclinação e formato desses voos desempenham papéis críticos na determinação da eficiência do transporte. Uma maior profundidade de voo permite que um maior volume de material seja transportado por revolução, enquanto um passo mais alto resulta em um fluxo de material mais rápido. No entanto, a otimização destes parâmetros requer uma consideração cuidadosa para evitar cisalhamento excessivo ou degradação do material. A taxa de compressão da rosca, que representa a relação entre a profundidade da zona de alimentação e a profundidade da zona de medição, afeta a eficiência do transporte. Uma taxa de compressão mais alta aumenta o acúmulo de pressão ao longo da rosca, auxiliando no transporte do material, mas também impactando os processos de fusão e mistura.

Parafuso duplo cônico