Bagaimana desain laras sekrup kembar paralel berkontribusi terhadap peningkatan pencampuran dan homogenisasi bahan selama proses ekstrusi?

Desain laras sekrup kembar paralel memainkan peran penting dalam meningkatkan pencampuran dan homogenisasi selama proses ekstrusi melalui beberapa mekanisme utama:

Sekrup Intermeshing: Desain barel sekrup kembar paralel memaksimalkan kontak antarmuka antara material dan sekrup. Sekrup dirancang dengan toleransi yang tepat untuk memastikan jarak yang dekat, menciptakan jalur labirin untuk aliran material. Pengaturan yang rumit ini menyebabkan perpecahan dan pencampuran material secara ekstensif. Saat material melewati laras, material tersebut mengalami siklus kompresi, pemanjangan, dan geser yang berulang-ulang, yang mengakibatkan dispersi aditif secara menyeluruh, pemecahan aglomerat, dan pencampuran komponen. Sekrup intermeshing secara efektif bertindak sebagai pencampur dinamis, yang secara terus menerus mendistribusikan kembali material sepanjang laras untuk mencapai homogenitas optimal.

Kedalaman dan Konfigurasi Saluran: Geometri saluran sekrup dirancang dengan cermat agar sesuai dengan sifat reologi spesifik bahan yang sedang diproses. Kedalaman, lebar, dan tinggi saluran dioptimalkan untuk meningkatkan efisiensi pengangkutan dan pencampuran material. Berbagai elemen pencampur seperti blok pengaduk, elemen pencampur distributif, dan elemen pembalikan ditempatkan secara strategis di sepanjang penerbangan sekrup untuk menimbulkan turbulensi dan geser tambahan. Turbulensi terkendali ini memfasilitasi pencampuran tingkat makroskopis dan molekuler, memastikan distribusi aditif dan pengubah yang seragam di seluruh matriks polimer.

Gaya Geser dan Pengulenan: Laras sekrup kembar paralel menghasilkan gaya geser dan pengadukan yang kuat melalui aksi terkoordinasi dari sekrup yang saling menjalin dan elemen pencampur. Gaya geser muncul dari perbedaan kecepatan antara penerbangan sekrup yang berdekatan, menyebabkan lapisan material saling bergesekan dan mengalami deformasi yang hebat. Tindakan pemotongan ini memecah aglomerat, menyebarkan zat aditif, dan mendorong penyelarasan molekul. Sebaliknya, gaya pengadukan dihasilkan dari elemen sekrup yang saling mengunci, yang menekan, meregangkan, dan melipat material saat melintasi laras. Tindakan pengadukan ini memfasilitasi pencampuran komponen secara menyeluruh, sehingga menghasilkan lelehan yang homogen dengan sifat yang seragam dan kinerja yang ditingkatkan.

Kontrol Suhu: Kontrol suhu yang tepat sangat penting untuk mengoptimalkan aliran material dan memastikan kondisi pemrosesan yang konsisten. Laras sekrup kembar paralel dilengkapi dengan beberapa zona pemanasan dan pendinginan, masing-masing dikontrol secara independen untuk mempertahankan profil suhu yang diinginkan. Elemen pemanas yang tertanam di dalam dinding barel meningkatkan suhu material ke kisaran pemrosesan yang diperlukan, meningkatkan fluiditas lelehan dan meningkatkan efisiensi pencampuran. Sebaliknya, saluran pendingin yang diposisikan secara strategis mencegah panas berlebih dan degradasi termal material, sehingga menjaga kualitas dan stabilitas produk. Dengan mengatur suhu selama proses ekstrusi, laras memungkinkan kontrol yang tepat terhadap viskositas material, waktu tinggal, dan kinetika reaksi, sehingga menghasilkan konsistensi dan kinerja produk yang unggul.

Distribusi Waktu Tinggal (RTD): Distribusi waktu tinggal dalam laras sekrup kembar paralel dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti konfigurasi sekrup, sifat material, dan kondisi pemrosesan. Pola aliran kompleks yang dihasilkan oleh geometri sekrup menyebabkan waktu tinggal yang bervariasi untuk komponen material yang berbeda. Distribusi waktu tinggal yang dinamis ini memastikan pencampuran dan interaksi menyeluruh antara unsur-unsur material, mendorong dispersi aditif dan pengubah yang seragam.

Ventilasi dan Degassing: Sistem ventilasi dan degassing diintegrasikan ke dalam ekstruder sekrup kembar paralel untuk menghilangkan kontaminan yang mudah menguap, udara yang terperangkap, dan kelembapan dari lelehan. Lubang ventilasi yang ditempatkan secara strategis di sepanjang laras memungkinkan pelepasan gas dan uap secara terkendali, mencegah porositas, gelembung, dan cacat permukaan pada produk akhir. Sistem degassing vakum dapat digabungkan untuk lebih meningkatkan efisiensi degassing, khususnya untuk material yang sangat mudah menguap atau sensitif terhadap kelembapan. Dengan menghilangkan gas dan kotoran yang terperangkap, sistem ventilasi dan degassing berkontribusi pada peningkatan estetika produk, sifat mekanik, dan stabilitas proses, sehingga memastikan kualitas dan kinerja yang konsisten.

Sekrup Kembar Datar WEBER 107MM