Vite barriera vs vite convenzionale: come scegliere un sostituto dell'estrusione

DiIndustria EJS

• Iniziamo dai difetti e dai registri operativi, non dall’aumento della produzione promesso.
• Separare i problemi di fusione, miscelazione, alimentazione e usura meccanica.
• Specificare la rampa principale e la rampa barriera indipendentemente sul disegno.
• Abbinare la proposta alla botte installata, al sistema di alimentazione e alla lunghezza di lavoro disponibile.
• Accettare la sostituzione con una produzione stabile e conforme alle specifiche nell'intervallo operativo concordato.

Come le viti convenzionali e a barriera gestiscono la fusione

Una coclea convenzionale a tre zone ha sezioni di alimentazione, transizione e dosaggio. Nella sezione di transizione, il materiale solido e il materiale fuso in accumulo condividono il canale principale. Una coclea barriera aggiunge un volo secondario che divide parte della sezione di fusione in solidi e canali di fusione. Il materiale fuso passa sopra la barriera sottosquadro nel canale di fusione mentre i solidi continuano attraverso il proprio canale.La spiegazione della vite barriera di Rauwendaaldescrive questa separazione e la diversa disposizione dei canali lungo la sezione della barriera.

Questa distinzione identifica un metodo di progettazione e non una classificazione automatica delle prestazioni. La geometria deve ancora adattarsi al materiale che entra nella macchina e ai requisiti di produzione. ILConfronto tra i corsi di formazione sull'estrusione di SHStratta il design delle viti come un compromesso tra capacità di plastificazione e lavorazione delicata e descrive sia le architetture convenzionali che quelle barriera.

Se la vite attuale produce un prodotto accettabile nell'intero intervallo operativo richiesto, documentare tale linea di base prima di modificarne l'architettura. Se la qualità peggiora solo all'aumentare della velocità richiesta, registrare il punto in cui inizia il deterioramento e quali letture del processo cambiano con esso. Questa prova rende utile una discussione sulla progettazione; le parole “alto rendimento” no.

ILGuida all'acquisto del cilindro della vite dell'estrusore EJScopre le specifiche più ampie e il processo di sostituzione. Questo confronto riguarda i design convenzionali e a vite singola con barriera, non la scelta tra macchine a vite singola e bivite.

Leggere l'autorizzazione della barriera separatamente dall'autorizzazione del volo principale

Due dimensioni necessitano di nomi separati. L'altezza della volo principale è lo spazio tra il diametro esterno di un volo principale e il foro della canna. L'autorizzazione del volo barriera è lo spazio sopra il volo secondario. In una tipica disposizione con barriera sottosquadro, il tratto secondario ha un diametro esterno più piccolo, consentendo al materiale fuso di passare sopra di esso. Si tratta di funzionalità diverse e dovrebbero avere didascalie di disegno diverse.

Per un confronto dimensionale concentrico, il gioco radiale è:

Gioco radiale = (diametro del foro della canna − diametro del volo rilevante) / 2

Questo calcolo descrive la relazione nominale tra i diametri. Non stabilisce il più piccolo gioco locale in un assieme eccentrico, danneggiato o disallineato, né il gioco di esercizio alla temperatura di lavorazione.

Un esempio dimensionale, non un consiglio di lavorazione

Assumere un alesaggio della canna di 90,10 mm, un diametro dell'aletta principale di 90,00 mm e un diametro dell'aletta della barriera di 89,30 mm nella posizione da confrontare. Il gioco radiale risultante del rampone principale è di 0,05 mm; il gioco radiale della rampa barriera è di 0,40 mm. Questi valori assunti spiegano l'aritmetica e non sono tolleranze specificate per un prodotto EJS.

Una citazione che indichi solo "autorizzazione al volo" è ambigua per questa geometria. Chiedi quale volo, quale posizione assiale e se il valore è radiale o diametrale. Distinguere inoltre le dimensioni nominali delle nuove parti dalle letture attuali dell'usura. Non misurare un volo presumendo che descriva l'altro.

Il progettista deve specificare le distanze di lavoro per la resina e la macchina effettive. Un passaggio barriera più piccolo non è automaticamente migliore, e uno più grande non è automaticamente più sicuro. Mantieni insieme la geometria approvata e il metodo di ispezione anziché adottare un numero da un altro estrusore.

Una sezione barriera e una sezione di miscelazione risolvono problemi diversi

La fusione e la miscelazione meritano controlli separati. Una sezione barriera gestisce la transizione da solido a fuso. Un miscelatore a valle lavora sull'uniformità o sulla dispersione della fusione a seconda della sua geometria. Una vite può contenere entrambi, quindi “coclea barriera o miscelatrice” è spesso una scelta incompleta.

Quello di RauwendaalDescrizione della vite barriera CRDdiscute esplicitamente l'aggiunta di un miscelatore a valle perché la sezione barriera da sola non fornisce la miscelazione distributiva richiesta. Questo è un motivo per specificare ciascuna funzione, non per dare per scontato che EJS utilizzi quel design proprietario.

ILGuida alla sezione di miscelazione EJSdistingue gli elementi Maddock, Pineapple e Saxton. Usalo per discutere l'azione di miscelazione desiderata dopo aver identificato il difetto. Il nome familiare di un mixer necessita comunque di un disegno e di un contesto operativo.

Evitare di assegnare una nuova vite solo in base all'aspetto. "Gel" e "fisheye" sono descrizioni del prodotto e non una causa confermata. Una particella estranea o un materiale degradato non deve essere trattato come un normale materiale non fuso che sarà necessariamente rimosso da una nuova sezione di fusione.

Chiedere una proposta per identificare separatamente la sezione di fusione e la sezione di miscelazione, comprese le loro posizioni e le funzioni previste. Se cambiano entrambi, la prova di produzione valuta la vite completa. Non è possibile isolare il vantaggio del volo della barriera dal vantaggio del mixer senza un confronto adeguato.

Stabilire se la linea è effettivamente limitata in termini di fusione

Iniziare con l'attuale configurazione approvata e una corsa di riferimento stabile. Per il confronto, utilizzare lo stesso grado di resina, procedura di preparazione, miscela, matrice e disposizione del vaglio. Identificare quale controllo del prodotto limita la velocità operativa: difetti visibili, variazione dimensionale, temperatura di fusione, carico di azionamento o un requisito a valle.

Nel rispetto delle istruzioni operative e dei limiti di sicurezza del fornitore della macchina, registrare il processo nei punti di produzione concordati. Non aumentare la velocità unicamente per provocare un guasto. Raccogli i risultati relativi all'output temporizzato, alla temperatura di fusione effettiva, alla pressione, alla velocità della vite, al carico di azionamento e alla qualità del prodotto negli stessi intervalli di campionamento.

Definire il problema in termini utilizzabili dal progettista

"Unmelt appare quando eseguiamo questo grado a questo punto operativo" è un'utile affermazione di partenza se i campioni e le registrazioni lo supportano. “Abbiamo bisogno del 30% in più di produzione” è un obiettivo, non una spiegazione di ciò che oggi impedisce tale produzione. Mantieni l'obiettivo e il vincolo diagnosticato in campi separati.

I compromessi sono reali. UNStudio di ottimizzazione del 2023 di Gaspar-Cunha e colleghihanno confrontato i design convenzionali e con barriera Maillefer per LDPE e PP. Nei casi modellizzati, i progetti di barriera erano generalmente vantaggiosi per l’LDPE, mentre entrambe le architetture erano fattibili per il PP. Si trattava di confronti numerici di progettazione, non di test di produzione EJS o di raccomandazioni per ogni grado di entrambi i polimeri.

Utilizzare questa distinzione quando si valutano le dichiarazioni dei fornitori. Richiedi risultati in condizioni pertinenti, con l'intera geometria identificata, piuttosto che accettare "le viti barriera sono migliori" come prova della tua linea.

La domanda di fabbrica: cosa è cambiato nella tramoggia?

In una richiesta di sostituzione dell'EJS, le specifiche installate erano 90 mm, 30:1 L/D e rapporto di compressione 3:1. La linea presentava una pressione dello stampo in aumento e uno spessore della parete incoerente. La richiesta iniziale era quella di copiare una vite presumibilmente usurata. Abbiamo chiesto cosa entrasse ora nella tramoggia rispetto alla configurazione originale: la pianta aveva iniziato a miscelare i propri rifili nell'alimentazione. Nostronote del negozio pubblicatedescrivere il motivo per cui tale modifica doveva far parte delle specifiche sostitutive.

Questa domanda rientra nelle prime fasi di qualsiasi discussione sul concetto di “convenzione-barriera”. Registrare se il mangime contiene pellet, scaglie o materiale macinato e come la miscela raggiunge la gola. “Stesso polimero” non dimostra che l’alimentazione sia la stessa.

Trasforma la descrizione del feed in una specifica utilizzabile

Raccogliere un campione rappresentativo e identificarne la fonte. Prendere nota della diffusione delle dimensioni delle particelle, della forma, del metodo di miscelazione e se la proporzione cambia durante la corsa. Se misuri la densità apparente sfusa, mantieni la coerenza del contenitore e del metodo di riempimento. Un campione versato liberamente e un campione compattato sono misurazioni diverse.

Indicare se il fusto installato ha una sezione di alimentazione a canna liscia o scanalata e descrivere eventuali alimentatori controllati o apparecchiature di assistenza all'alimentazione. Chiedere alla proposta della vite di identificare la condizione di alimentazione che assume. Non dare per scontato che un progetto destinato ad un sistema di alimentazione sia un sostituto identico per un altro.

Per una revisione in fabbrica, il disegno e la descrizione del materiale devono arrivare insieme. Un disegno può stabilire l'involucro meccanico, ma non può descrivere un cambiamento di alimentazione avvenuto dopo l'installazione della vite. Al contrario, le fotografie di alimentazione irregolare non stabiliscono un profilo di canale o un passaggio di barriera adeguati.

Separate wear requirements from melting geometry, too. Fillers, additives and contamination history belong in the surface-treatment discussion. ILGuida ai materiali EJScopre tale decisione. La modifica dell'architettura della vite non risolve automaticamente una superficie di lavoro specificata in modo errato.

Una vite barriera può adattarsi al tuo estrusore esistente?

Un retrofit proposto deve superare due revisioni: idoneità meccanica e idoneità del processo. Il superamento del primo non stabilisce il secondo. La connessione tra cilindro e azionamento può accettare fisicamente una vite mentre la sua geometria rimane inadatta all'alimentazione o al campo operativo.

Confronta i disegni con l'assieme installato, non solo con il nome del modello. Stabilire la lunghezza utile delle facchini, il profilo del foro della canna, il collegamento dell'estremità di comando, i dettagli dell'estremità di scarico e la posizione dell'apertura di alimentazione. Includere eventuali aperture o altre caratteristiche del cilindro a cui la vite deve corrispondere. Mantenere visibili le convenzioni dimensionali del produttore della macchina.

Do not assume a larger L/D can be supplied as an ordinary drop-in upgrade. Available working length has to accommodate the feed, barrier and downstream sections together. Vedi ilEJS L/D e guida al rapporto di compressioneper il motivo per cui tali rapporti principali lasciano importanti dettagli del profilo non specificati.

Ispezionare la canna prima di autorizzare la sostituzione della sola vite. Le sue attuali dimensioni del foro sono importanti sia per l'adattamento che per la discussione sul gioco. Seguire la procedura di ispezione approvata anziché assegnare un limite di sostituzione universale. ILGuida alla vita utile di EJSspiega come le misurazioni dei componenti corrispondenti supportano tale decisione.

Specificare il disegno, non solo la “vite barriera”

Il disegno dovrebbe identificare le caratteristiche che definiscono il progetto proposto. Mantenere la sua revisione collegata al preventivo, alle specifiche dei materiali e ai requisiti di ispezione. Altrimenti, un fornitore può accettare la parola “barriera” senza che entrambe le parti accettino la stessa geometria.

Chiedere l'inizio e la fine della sezione della barriera, i profili del diametro della rampa principale e della rampa della barriera, i loro inizi o passi, le larghezze della rampa, i profili di profondità del canale e la transizione nella sezione a valle. Dove i canali cambiano lungo la lunghezza, identificare le stazioni di ispezione. Un singolo diametro o un singolo numero del rapporto di compressione non possono sostituire tali informazioni.

Ciò di cui abbiamo bisogno per una richiesta di sostituzione EJS

NostroPagina del prodotto del cilindro della vite dell'estrusoredescrive il lavoro di sostituzione personalizzato, il rapporto di ispezione e il certificato del materiale forniti con i cilindri a vite. Per una revisione del progetto, inviare separatamente il disegno installato e la revisione proposta, insieme ai requisiti del processo. Ciò conferisce alla discussione una componente definita e un compito definito.

Includere:

1. Marca della macchina, modello, riferimenti dei componenti installati e disegni meccanici.
2. Grado di resina, additivi, caricamento del riempitivo, forma di alimentazione e metodo di preparazione.
3. Il profilo esistente e le modifiche proposte, compreso l'eventuale miscelatore.
4. Letture di uscita temporizzata, giri/min, temperatura di fusione effettiva, pressione e azionamento.
5. Campioni o fotografie difettosi legati ai punti operativi registrati.
6. Misurazioni vite/cilindro corrispondenti se verranno riutilizzati i componenti esistenti.
7. La gamma di produzione e i controlli sul prodotto che il sostituto deve soddisfare.

Non lasciare che la documentazione di ispezione diventi un sostituto di una prova di produzione. Un rapporto dimensionale può dimostrare la conformità al disegno approvato; non stabilisce che la geometria scelta risolva il problema del processo. Il processo ha bisogno di condizioni e criteri di accettazione propri.

ILPagina del cilindro a vite singola EJSè un utile riferimento al prodotto durante la preparazione delle informazioni sui componenti installati. Inviare il disegno e l'obbligo effettivi per la revisione anziché dare per scontato che una configurazione generica della barriera sia un'idoneità confermata.

Giudicare la prova in base a produzione, temperatura ed energia accettabili

Concordare il metodo di accettazione prima di ordinare o commissionare un progetto rivisto. Utilizzare le stesse posizioni di misurazione e un intervallo di produzione costante definito. Registrare il comportamento di avvio ed eliminazione separatamente dai risultati dello stato stazionario in modo che un avvio facile non nasconda una finestra operativa instabile.

Due calcoli utili sono:

Portata specifica = portata massica misurata (kg/h) / velocità della vite (rpm)

Energia elettrica specifica = potenza elettrica misurata (kW) / potenza massica misurata (kg/h)

Il secondo risultato ha unità di kWh/kg. Stabilire il limite di misurazione: la potenza di sola trasmissione e la potenza di linea totale sono quantità diverse. La percentuale di corrente del motore non è una misurazione diretta della potenza elettrica e non deve essere sostituita in tale formula.

Un esempio aritmetico che mostra il compromesso

Supponiamo che la prova A produca 180 kg/h a 60 giri al minuto con 54 kW misurati ad un limite elettrico definito. La prova B produce 210 kg/h a 70 giri al minuto con 70 kW allo stesso limite. Queste letture presunte sono un esempio di calcolo, non un progetto EJS o una previsione per l'architettura delle viti.

La prova B ha una maggiore produzione di massa, ma una produzione specifica identica e una maggiore energia elettrica specifica in questo esempio. La qualità del prodotto e la temperatura di fusione sono ancora necessarie prima di definirlo un miglioramento. Riportare inoltre quanta parte della produzione misurata supera i controlli di prodotto concordati.

Testare le qualità pertinenti e i punti operativi richiesti invece di scegliere solo la corsa dimostrativa più semplice. Documenta insieme velocità, condizioni di alimentazione, pressione, temperatura di fusione effettiva, limite di potenza e qualità. Invia quel record tramite il filePagina dei contatti dell'EJSquando si discute di una sostituzione, quindi l'obiettivo è un intervallo operativo utile piuttosto che un numero di picco di uscita isolato.

Domande frequenti

Qual è la differenza principale tra una barriera e una vite convenzionale?

Una vite singola convenzionale a tre zone utilizza un canale principale attraverso la sezione di fusione. Una vite barriera introduce un volo secondario per formare solidi e canali di fusione. Il confronto necessita ancora di profili completi, materiali e condizioni operative; il nome dell'architettura da solo non stabilisce quale sostituzione soddisfi il dovere.

Una coclea barriera sostituisce una sezione di miscelazione?

Non automaticamente. La sezione barriera gestisce la disposizione della fusione, mentre un miscelatore gestisce la distribuzione o dispersione richiesta nella massa fusa. Una vite può contenerli entrambi. Identificare il difetto e specificare la funzione prevista per ciascuna sezione invece di dare per scontato che il volo della barriera fornisca ogni forma di miscelazione.

Una vite barriera garantirà una maggiore resa o eliminerà tutti i gel?

No. Stabilire prima il vincolo effettivo e identificare il difetto. Una modifica alla progettazione della fusione non risolve automaticamente l'alimentazione incoerente, il materiale degradato, la contaminazione, l'usura, i limiti di guida o le restrizioni a valle. Confronta una produzione stabile e accettabile con temperatura, pressione e potenza in condizioni di prova definite.

L'autorizzazione al volo barriera è la stessa dell'autorizzazione al volo principale?

No. In una tipica disposizione di barriera sottosquadro, il facchino secondario ha un diametro e un passaggio separati sopra di esso. Identificare il volo, la posizione assiale e la convenzione radiale o diametrale sul disegno. I calcoli del diametro nominale non stabiliscono ogni spazio locale o di passaggio a caldo nella macchina assemblata.

Posso sostituire una vite convenzionale senza sostituire la canna?

Ciò richiede una revisione dimensionale e di processo. Controllare il profilo e le condizioni del foro della canna, le interfacce meccaniche, la lunghezza di lavoro, la disposizione dell'alimentazione e i limiti operativi rispetto alla vite proposta. Una vite installabile fisicamente non è necessariamente una sostituzione del processo adeguata e non si deve presumere che un cilindro usurato corrisponda al disegno originale.

Quali informazioni devo inviare per una revisione sostitutiva?

Invia i dettagli della macchina, i disegni installati e proposti, le informazioni sulla resina e sull'alimentazione, i registri operativi, i difetti identificati e le misurazioni disponibili della vite/del cilindro. Indicare la gamma di produzione richiesta e i controlli di qualità del prodotto. Mantenere esplicite la revisione del disegno e le condizioni di prova in modo che la geometria, l'adattamento meccanico e l'accettazione del processo possano essere esaminati separatamente.