Conţinut
Extrudarea este un proces de producție care folosește un șurub pentru a forța un material printr-un sistem sub presiune. Pentru a calcula performanța unui sistem de extrudare, este necesar să se cunoască o serie de valori legate de sistemul de presiune, dimensiunile extruderului și proprietățile materialului care va trece prin proces. Randamentul de extrudare este calculat prin scăderea presiunii de curgere volumetrică a sistemului din rezistența de curgere volumetrică.
Pasul 1
Determinați valoarea variabilelor necesare pentru a calcula randamentul extrudării. Va trebui să cunoașteți diametrul șurubului de extrudare, viteza acestuia (măsurată în rpm), unghiul spiralei sale și înălțimea și lățimea canalului său.De asemenea, va trebui să cunoașteți modificarea presiunii în sistem în kilograme pe inch pătrat (psi), vâscozitatea materialului dvs. și lungimea întregului canal de extrudare. Consultați linkul de mai jos pentru o reprezentare vizuală a fiecăreia dintre aceste măsuri.
Pasul 2
Determinați indicele legii potenței substanței pe care o utilizați. Dacă nu cunoașteți acest indice pentru un polimer plastic, puteți consulta tabelul 4.2 de la pagina 46 a cărții de Giles, Wagner și Mount: „Extrusion, the Definitive Processing Guide and Handbook”.
Pasul 3
Calculați rezistența fluxului volumetric newtonian al sistemului. Înmulțiți următoarele variabile: lățimea canalului, adâncimea canalului, viteza șurubului, diametrul șurubului și cosinusul unghiului spiralului șurubului. Înmulțiți rezultatul cu constanta pi (aproximativ 3,14) și împărțiți rezultatul la 2. Această ecuație oferă o estimare a rezistenței debitului volumetric pentru un fluid newtonian din sistemul dvs. de extrudare.
Pasul 4
Corectați rezistența fluxului volumetric newtonian al substanței dvs., pentru o natură non-newtoniană. Adăugați 4 la indicele dvs. de putere și împărțiți rezultatul la 5. Înmulțiți acest rezultat cu rezistența de curgere volumetrică estimată deja calculată. Rezultatul va fi rezistența fluxului volumetric la sistemul dvs.
Pasul 5
Calculați debitul de presiune newtonian al sistemului dvs. Ridicați înălțimea canalului de extrudare la cub și înmulțiți rezultatul cu sinusul unghiului spiralului șurubului, lățimea canalului și schimbarea presiunii în sistem în timpul extrudării. Împărțiți valoarea rezultatului la viscozitatea plasticului, lungimea întregului sistem de extrudare și constanta 12. Valoarea rezultată va fi estimarea newtoniană a debitului de presiune al sistemului.
Pasul 6
Corectați fluxul de presiune newtonian pentru a ține cont de natura non-newtoniană a polimerului. Înmulțiți indicele legii puterii polimerului cu 2, apoi adăugați 1 pentru a obține numitorul ecuației. Apoi înmulțiți debitul de presiune newtonian cu 3 și apoi împărțiți rezultatul la numitorul pe care tocmai l-ați calculat. Făcând acest lucru, veți obține fluxul real de presiune volumetrică din sistemul dvs.
Pasul 7
Scădeți fluxul de presiune volumetrică al sistemului dvs. din fluxul de rezistență volumetrică. Rezultatul va fi debitul de extrudare pentru sistemul dvs., măsurat în psi.