Como a geometria do cilindro cônico de rosca dupla afeta a mistura e homogeneização de materiais?

A geometria do corpo cônico de rosca dupla desempenha um papel crucial na mistura e homogeneização de materiais de diversas maneiras:

Profundidade e largura do canal: As dimensões dos canais entre os voos do parafuso são determinantes críticos da taxa de cisalhamento sofrida pelos materiais. Canais estreitos aumentam as taxas de cisalhamento, promovendo mistura e dispersão mais intensas. Este efeito é particularmente significativo para materiais viscosos ou que contenham aditivos ou cargas com tendência a aglomerar-se. A geometria deve ser ajustada com precisão para equilibrar as dimensões do canal para atingir o nível desejado de cisalhamento sem causar acúmulo excessivo de pressão ou degradação do material.

Passo do parafuso: O passo do parafuso governa o movimento axial dos materiais ao longo do cilindro e influencia profundamente a cinética de mistura. Um passo mais estreito aumenta o número de eventos de cisalhamento sofridos pelos materiais por unidade de comprimento, promovendo uma mistura mais completa. No entanto, passos excessivamente estreitos podem levar ao aumento do aquecimento por fricção e da tensão de cisalhamento, comprometendo potencialmente a integridade do material ou causando degradação do fundido. A seleção ideal do pitch envolve uma compreensão diferenciada da reologia do material, das condições de processamento e dos objetivos de mistura desejados, muitas vezes informados por testes empíricos e análises reológicas.

Configuração da rosca: A incorporação estratégica de vários elementos de mistura ao longo das hélices da rosca facilita diferentes mecanismos de mistura e aumenta a eficiência geral da mistura. Os blocos de amassamento induzem intenso cisalhamento e forças de alongamento, promovendo mistura distributiva e dispersiva. Os elementos reversos perturbam os padrões de fluxo de materiais, melhorando a mistura distributiva ao promover o contato interfacial entre as camadas de materiais. Os elementos de mistura distributivos criam padrões de fluxo caóticos, maximizando a área interfacial e promovendo uma mistura completa.

Conicidade do cano: O ângulo de conicidade do cilindro de parafuso duplo cônico impacta significativamente o tempo de residência do material e o comportamento do fluxo. Uma conicidade mais acentuada aumenta o tempo de residência, reduzindo a área da seção transversal disponível para o fluxo de material, promovendo mistura e interação mais extensa entre os materiais. No entanto, conicidades excessivamente íngremes podem levar à estagnação do material ou à distribuição desigual do fluxo, necessitando de otimização cuidadosa para equilibrar a eficiência da mistura e o rendimento do material.

Controle de temperatura: Mecanismos precisos de controle de temperatura integrados ao cilindro desempenham um papel crítico na regulação da viscosidade do material e do comportamento do fluxo, influenciando assim a eficiência da mistura. Os elementos de aquecimento facilitam a fusão do material e a redução da viscosidade, promovendo fluxo e dispersão, especialmente para materiais termoplásticos. Por outro lado, os elementos de resfriamento evitam o superaquecimento e a degradação do material, ao mesmo tempo que mantêm as temperaturas de processamento desejadas, cruciais para materiais sensíveis ao calor ou formulações reativas. Sistemas avançados de controle de temperatura, como controladores PID (Proporcional-Integral-Derivativo) e matrizes de termopares, permitem a regulação precisa dos perfis de temperatura do barril, otimizando o desempenho da mistura e garantindo uma qualidade consistente do produto.

Comprimento do barril: O comprimento do barril afeta diretamente o tempo de permanência do material e o número de estágios de mistura na zona de processamento. Barris mais longos proporcionam maior tempo de residência e oportunidades adicionais de mistura, facilitando etapas sequenciais de processamento, como pré-mistura, dispersão e homogeneização final. No entanto, o comprimento excessivo do cano pode levar ao consumo desnecessário de energia e a problemas de distribuição do tempo de residência, necessitando de uma consideração cuidadosa dos objetivos de processamento e das características do material.

Parafuso cônico de cano duplo

Natureza material: 38CrMoALA
Dureza da natureza do acento: HB260-290
Profundidade de nitração: 0,40-0,70 mm
Dureza da superfície:Hv90o-1050
Rugosidade da superfície: Ra0,32um
Linearidade do parafuso: 0,015 mm/m