Faktor-faktor apa yang harus dipertimbangkan ketika menentukan kecepatan sekrup optimal untuk laras sekrup kembar berbentuk kerucut?

Bahan yang sedang diproses merupakan faktor penting dalam menentukan kecepatan sekrup. Setiap material, baik itu polimer, karet, atau komposit, memiliki sifat unik seperti viskositas, sensitivitas termal, dan perilaku aliran. Misalnya, material yang sangat kental memerlukan kecepatan sekrup yang lebih rendah untuk mencegah geseran berlebihan, yang dapat menyebabkan degradasi material atau peningkatan suhu leleh. Di sisi lain, material dengan viskositas rendah mungkin mentolerir kecepatan yang lebih tinggi, sehingga memungkinkan hasil yang lebih cepat tanpa mengurangi kualitas. Selain itu, material dengan sifat sensitif terhadap panas, seperti PVC, memerlukan pengaturan kecepatan yang cermat untuk mencegah degradasi termal, yang dapat mengakibatkan perubahan warna, hilangnya sifat mekanis, atau pelepasan gas berbahaya.

Throughput, atau jumlah material yang diproses per satuan waktu, secara langsung mempengaruhi pilihan kecepatan sekrup. Tuntutan throughput yang lebih tinggi umumnya memerlukan peningkatan kecepatan sekrup. Namun, hal ini harus diimbangi dengan karakteristik pemrosesan material. Kecepatan yang berlebihan dapat mengakibatkan pencampuran yang buruk, pencairan yang tidak sempurna, atau bahkan kegagalan mekanis. Sebaliknya, jika kecepatan sekrup terlalu rendah, hasil produksi mungkin tidak memenuhi target produksi, sehingga menyebabkan inefisiensi. Kecepatan pasti harus menjadi titik di mana throughput yang diperlukan dapat dicapai tanpa mengorbankan integritas material atau kualitas produk.

Desain sekrup itu sendiri, termasuk pitch, kedalaman penerbangan, dan geometri keseluruhannya, memainkan peran penting dalam menentukan kecepatan sekrup yang pasti. Sekrup kembar berbentuk kerucut dirancang untuk menekan material saat bergerak di sepanjang laras, sehingga membantu meningkatkan pencampuran dan peleburan. Pitch dan kedalaman penerbangan sekrup menentukan seberapa cepat material bergerak melalui laras dan seberapa besar geseran yang dialaminya. Sekrup dengan pitch dangkal dan penerbangan dalam umumnya memerlukan pengaturan kecepatan yang berbeda dibandingkan dengan sekrup dengan pitch curam dan penerbangan dangkal. Desain harus selaras dengan sifat material dan keluaran yang diinginkan untuk mencapai hasil.

Bahan yang diproses dalam laras sekrup kembar berbentuk kerucut dapat sensitif terhadap gaya geser dan panas. Kecepatan sekrup yang tinggi meningkatkan laju geser dan timbulnya panas gesekan, yang dapat menyebabkan degradasi termal pada material yang peka terhadap panas. Hal ini dapat menimbulkan masalah seperti perubahan warna, perubahan berat molekul, atau pelepasan komponen yang mudah menguap. Untuk material seperti termoplastik tertentu atau produk food grade, mempertahankan kecepatan sekrup yang rendah dapat membantu meminimalkan risiko ini, dan memastikan bahwa sifat material tetap terjaga selama proses berlangsung. Kecepatan pastinya harus cukup rendah untuk mencegah degradasi sambil tetap mencapai pencampuran dan hasil yang memadai.

Efektivitas sistem pendingin dan pemanas laras sangat penting ketika menentukan kecepatan sekrup yang pasti. Sistem ini mengontrol suhu material saat diproses, mencegah panas berlebih atau pemanasan yang tidak mencukupi. Jika kecepatan sekrup terlalu tinggi, panas yang dihasilkan dapat melebihi kapasitas sistem pendingin, sehingga menyebabkan suhu leleh yang berlebihan dan potensi degradasi material. Sebaliknya, jika kecepatannya terlalu rendah, sistem pemanas mungkin tidak dapat mempertahankan suhu yang diperlukan untuk pemrosesan, sehingga menyebabkan peleburan tidak sempurna atau pencampuran yang buruk. Kecepatan sekrup harus diimbangi dengan kemampuan sistem ini untuk mempertahankan suhu pemrosesan yang diinginkan selama proses ekstrusi.

Kecepatan sekrup secara langsung mempengaruhi tekanan di dalam laras. Kecepatan yang lebih tinggi biasanya meningkatkan tekanan, yang diperlukan untuk mendorong material melewati cetakan dan membentuk produk akhir. Namun, tekanan yang berlebihan dapat menyebabkan beberapa masalah, seperti keausan cetakan, aliran tidak merata, atau ketidakstabilan material. Di sisi lain, tekanan yang tidak mencukupi dapat menyebabkan pengisian cetakan tidak lengkap, sehingga menyebabkan cacat pada produk akhir. Kecepatan sekrup yang pasti harus menciptakan tekanan yang cukup untuk memastikan pengisian cetakan dan pembentukan produk yang tepat sekaligus menghindari tekanan berlebihan pada peralatan atau material.

Sekrup barel kembar berbentuk kerucut