Барьерный шнек против обычного шнека: как выбрать замену экструзии

КЭДЖС Индустрия

• Начните с дефектов и эксплуатационных отчетов, а не с обещанного увеличения выпуска.
• Отдельные проблемы плавления, смешивания, подачи и механического износа.
• Укажите основной марш и барьерный марш самостоятельно на чертеже.
• Сопоставьте предложение с установленным стволом, системой подачи и доступной рабочей длиной.
• Примите замену при стабильном, соответствующем спецификации производстве в согласованном рабочем диапазоне.

Как обычные и барьерные шнеки справляются с плавлением

Обычный трехзонный шнек имеет подающую, переходную и дозирующую секции. В переходном участке твердый материал и аккумулирующий расплав делят основной канал. Барьерный шнек добавляет вторичную скребок, который разделяет часть секции плавления на твердые частицы и каналы для расплава. Расплав проходит через подрезанный барьерный пролет в канал расплава, в то время как твердые вещества продолжают проходить через свой собственный канал.Объяснение барьерного винта Раувендалаописывает это разделение и изменение расположения каналов вдоль секции барьера.

Это различие определяет метод проектирования, а не автоматическое ранжирование производительности. Геометрия по-прежнему должна соответствовать материалу, поступающему в машину, и производственным требованиям.Сравнение обучения SHS Extrusionрассматривает конструкцию шнека как компромисс между пластифицирующей способностью и щадящей обработкой и описывает как традиционную, так и барьерную архитектуру.

Если текущий винт производит приемлемый продукт во всем требуемом рабочем диапазоне, задокументируйте этот базовый уровень, прежде чем менять его архитектуру. Если качество ухудшается только при повышении запрошенной скорости, запишите, где начинается ухудшение и показания каких процессов изменяются вместе с ним. Эти данные делают обсуждение дизайна полезным; слова «высокая производительность» нет.

The Руководство покупателя шнекового цилиндра экструдера EJSохватывает более широкую спецификацию и процесс замены. Это сравнение касается традиционных и барьерных одношнековых конструкций, а не выбора между одно- и двухшнековыми машинами.

Прочтите высоту барьера отдельно от высоты основного полета.

Двум измерениям нужны отдельные имена. Зазор основной лопасти - это зазор между внешним диаметром основной лопасти и каналом ствола. Зазор между барьером и пролетом - это зазор над второстепенным пролетом. В типичной конструкции барьера с подрезом вторичная ветвь имеет меньший внешний диаметр, что позволяет расплаву проходить через нее. Это разные элементы, и они должны иметь разные обозначения.

Для сравнения концентрических размеров радиальный зазор составляет:

Радиальный зазор = (диаметр отверстия ствола − соответствующий диаметр полета) / 2

Этот расчет описывает номинальное соотношение между диаметрами. Он не определяет ни малейшего местного зазора в эксцентричном, поврежденном или смещенном узле, а также рабочего зазора при температуре обработки.

Пример размеров, а не рекомендация по обработке

Предположим, что диаметр ствола равен 90,10 мм, диаметр основной нарезки 90,00 мм и диаметр заграждающей нарезки 89,30 мм в сравниваемом месте. Полученный радиальный зазор основного витка составляет 0,05 мм; радиальный зазор барьерного действия составляет 0,40 мм. Эти предполагаемые значения объясняют арифметику и не являются указанными допусками для продукта EJS.

Цитата, в которой говорится только о «полетном разрешении», для этой геометрии неоднозначна. Спросите, какой полет, какое осевое положение и является ли значение радиальным или диаметральным. Также отличайте номинальные размеры новой детали от текущих показаний износа. Не измеряйте один полет и не думайте, что он описывает другой.

Проектировщик должен указать рабочие зазоры для фактической смолы и машины. Меньший проход через барьер автоматически не становится лучше, а больший автоматически не становится безопаснее. Сохраняйте утвержденную геометрию и метод контроля вместе, а не заимствуйте номер от другого экструдера.

Барьерная секция и секция смешивания решают разные задачи.

Плавление и смешивание заслуживают отдельной проверки. Барьерная секция управляет переходом из твердого состояния в расплав. Последующий смеситель работает над однородностью или дисперсией расплава в зависимости от его геометрии. Шнек может содержать и то, и другое, поэтому «барьерный или смесительный шнек» часто является неполным выбором.

Раувендал'сОписание барьерного винта CRDподробно обсуждается добавление последующего смесителя, поскольку сама по себе барьерная секция не обеспечивает требуемого распределительного смешивания. Это повод указать каждую функцию, а не предполагать, что EJS использует эту проприетарную конструкцию.

The Руководство по смесительной секции EJSразличает элементы Мэддока, Ананаса и Сакстона. Используйте его, чтобы обсудить желаемое действие смешивания после выявления дефекта. Знакомое название микшера все еще нуждается в изображении и рабочем контексте.

Не назначайте новый винт только по внешнему виду. «Гель» и «рыбий глаз» — это описания продукта, а не подтвержденная причина. Посторонние частицы или разложившийся материал не следует рассматривать как обычный нерасплавленный материал, который обязательно будет удален в новой секции плавления.

Попросите предложить отдельно определить секцию плавления и секцию смешивания, включая их расположение и предполагаемые функции. Если оба изменяются, в ходе производственного испытания оценивается весь винт. Без подходящего сравнения нельзя отделить выгоду от преодоления барьера и выгоду от смесителя.

Установите, действительно ли линия ограничена плавлением.

Начните с текущей утвержденной установки и стабильного эталонного запуска. Для сравнения используйте ту же марку смолы, процедуру приготовления, смесь, матрицу и сито. Определите, какая проверка продукта ограничивает производительность: видимые дефекты, отклонения в размерах, температура расплава, нагрузка привода или требования последующей обработки.

В соответствии с инструкциями по эксплуатации поставщика оборудования и безопасными пределами запишите процесс в согласованных производственных точках. Не увеличивайте скорость только для того, чтобы спровоцировать сбой. Собирайте временные данные, фактическую температуру расплава, давление, скорость шнека, нагрузку на привод и результаты качества продукции за одни и те же интервалы отбора проб.

Определите проблему в терминах, которые может использовать дизайнер.

«Неплавление появляется, когда мы запускаем этот сорт в этой рабочей точке» — полезное стартовое утверждение, если образцы и записи подтверждают это. «Нам нужно на 30% больше производства» — это цель, а не объяснение того, что сегодня мешает этому производству. Держите цель и диагностированное ограничение в отдельных полях.

Компромиссы реальны. АИсследование оптимизации на 2023 год, проведенное Гаспаром-Кунья и его коллегамисравнили традиционные конструкции и конструкции с барьером Майльфера для ПЭНП и ПП. В смоделированных случаях барьерные конструкции в целом были выгодны для ПЭВД, тогда как обе архитектуры были приемлемы для ПП. Это были численные сравнения конструкций, а не производственные испытания EJS или рекомендации для каждой марки того или иного полимера.

Используйте это различие при оценке претензий поставщиков. Запрашивайте результаты при соответствующих условиях, с полной идентификацией геометрии, вместо того, чтобы принимать утверждение «барьерные винты лучше» в качестве доказательства вашей линии.

Заводской вопрос: что изменилось в бункере?

В запросе на замену EJS установленная спецификация составляла 90 мм, соотношение длины и диаметра 30:1 и степень сжатия 3:1. Линия имела скачущее давление в головке и непостоянную толщину стенок. Первоначальной просьбой было скопировать предположительно изношенный винт. Мы спросили, что теперь попадает в бункер по сравнению с первоначальной установкой: завод начал смешивать с кормом собственную кромку. Нашопубликованные заметки о магазинеопишите, почему это изменение должно быть частью заменяющей спецификации.

Этот вопрос стоит начинать в любой дискуссии о барьерах и конвенциях. Запишите, содержит ли корм гранулы, хлопья или измельченный материал, а также как смесь попадает в горло. «Тот же полимер» не означает, что корм один и тот же.

Превратите описание фида в полезную спецификацию

Соберите репрезентативную пробу и определите ее источник. Обратите внимание на разброс частиц по размерам, форму, метод смешивания и меняется ли пропорция во время анализа. Если вы измеряете насыпную плотность, соблюдайте единообразие контейнера и метода наполнения. Свободно налитый образец и уплотненный образец — это разные измерения.

Укажите, имеет ли установленный ствол гладкоствольную или рифленую подающую часть и опишите любое управляемое подавающее или вспомогательное оборудование. Попросите шнековое предложение определить условия кормления, которые оно предполагает. Не думайте, что конструкция, предназначенная для одного устройства подачи, является аналогичной заменой в другом.

Для заводской проверки чертеж и описание материала должны быть представлены вместе. Чертеж может определить механическую зону, но не может описать изменение подачи, произошедшее после установки винта. И наоборот, фотографии нерегулярной подачи не позволяют установить подходящий профиль канала или барьерный проход.

Также отделите требования к износу от геометрии плавления. Наполнители, добавки и история загрязнений относятся к обсуждению обработки поверхности.Руководство по материалам EJSохватывает это решение. Изменение архитектуры винта не устраняет автоматически неправильно указанную рабочую поверхность.

Может ли барьерный шнек подойти к вашему существующему экструдеру?

Предлагаемая модернизация должна пройти две проверки: механическая посадка и технологическая пригодность. Прохождение первого не устанавливает второе. Соединение ствола и привода может физически принимать винт, в то время как его геометрия остается неподходящей для подачи или рабочего диапазона.

Сравните чертежи с установленной сборкой, а не только с названием модели. Установите полезную длину звена, профиль канала ствола, соединение приводной стороны, детали разгрузочной стороны и положение загрузочного отверстия. Укажите любые вентиляционные отверстия или другие особенности ствола, которым должен соответствовать винт. Следите за соблюдением размеров, указанными производителем машины.

Не думайте, что больший L/D может быть поставлен в качестве обычного обновления. Доступная рабочая длина должна вмещать вместе питающую, барьерную и выходную секции. См.EJS L/D и руководство по степени сжатияпочему эти заголовки показателей оставляют важные детали профиля неуказанными.

Осмотрите ствол, прежде чем разрешить замену только винта. Его текущие размеры отверстия имеют значение как для посадки, так и для обсуждения зазора. Следуйте утвержденной процедуре проверки, а не назначайте один универсальный предел замены.Руководство по сроку службы EJSобъясняет, как измерения соответствующих компонентов поддерживают это решение.

Укажите чертеж, а не просто «барьерный винт»

На чертеже должны быть указаны особенности, определяющие предлагаемую конструкцию. Держите его версию связанной с предложением, спецификациями материалов и требованиями проверки. В противном случае поставщик может согласиться на слово «барьер», при этом обе стороны не согласятся на одну и ту же геометрию.

Запросите начало и конец секции барьера, профили диаметра основной и барьерной маршей, их шаг или шаг, ширину пролетов, профили глубины канала и переход в нижнюю секцию. Там, где каналы меняются по длине, обозначьте станции контроля. Один диаметр или одно число степени сжатия не могут заменить эту информацию.

Что нам нужно для запроса на замену EJS

НашСтраница продукта со цилиндром экструдераописаны работы по индивидуальной замене, а также отчет о проверке и сертификат на материал, поставляемый вместе с шнековыми цилиндрами. Для проверки конструкции отправьте установленный чертеж и предлагаемую версию отдельно вместе с технологическими требованиями. Это придает дискуссии определенный компонент и определенную обязанность.

Включать:

1. Марка машины, модель, ссылки на установленные компоненты и механические чертежи.
2. Марка смолы, добавки, загрузка наполнителя, форма подачи и метод приготовления.
3. Существующий профиль и предлагаемые изменения, включая любой микшер.
4. Выход по времени, частота вращения, фактическая температура расплава, давление и показания привода.
5. Образцы дефектов или фотографии, привязанные к зафиксированным рабочим точкам.
6. Соответствие размеров шнека/цилиндра, если существующие компоненты будут использоваться повторно.
7. Производственный ассортимент и проверки продукции, которым должна соответствовать замена.

Не позволяйте инспекционной документации стать заменой производственного испытания. Отчет с размерами может продемонстрировать соответствие утвержденному чертежу; он не устанавливает, что выбранная геометрия решает проблему процесса. Для испытания нужны свои условия и критерии приемлемости.

The Страница с одношнековым цилиндром EJSявляется полезным справочником по продукту при подготовке информации об установленных компонентах. Отправьте на рассмотрение фактический чертеж и описание задачи, а не предполагайте, что стандартная конфигурация барьера подтверждена.

Оценивайте испытание по приемлемому производству, температуре и энергии.

Согласуйте метод приемки перед заказом или вводом в эксплуатацию пересмотренной конструкции. Используйте одни и те же места измерения и определенный устойчивый интервал добычи. Записывайте поведение при запуске и очистке отдельно от результатов в устойчивом состоянии, чтобы простой запуск не скрывал нестабильное рабочее окно.

Два полезных расчета:

Удельная мощность = измеренная массовая производительность (кг/ч) / скорость шнека (об/мин).

Удельная электрическая энергия = измеренная электрическая мощность (кВт) / измеренная массовая производительность (кг/ч).

Второй результат имеет единицы измерения кВтч/кг. Укажите границу измерения: мощность только привода и общая мощность сети — это разные величины. Процент тока двигателя не является прямым измерением электрической мощности и не должен подставляться в эту формулу.

Арифметический пример, показывающий компромисс

Предположим, что испытание А производит 180 кг/ч при 60 об/мин и 54 кВт, измеренных на определенной электрической границе. Испытание B производит 210 кг/ч при 70 об/мин и мощности 70 кВт на той же границе. Эти предполагаемые значения являются примером расчета, а не проектом EJS или прогнозом для любой винтовой архитектуры.

В этом примере испытание B имеет большую выходную массу, но идентичную удельную мощность и большую удельную электрическую энергию. Качество продукта и температура плавления по-прежнему необходимы, прежде чем называть это улучшением. Также сообщите, какая часть измеренной продукции проходит согласованные проверки продукции.

Протестируйте соответствующие сорта и требуемые рабочие точки, а не выбирайте только самый простой демонстрационный запуск. Документируйте скорость, состояние подачи, давление, фактическую температуру плавления, границы мощности и качество вместе. Отправьте эту запись черезСтраница контактов EJSпри обсуждении замены, поэтому целью является полезный рабочий диапазон, а не изолированное значение пиковой мощности.

Часто задаваемые вопросы

В чем основное отличие барьера от обычного шнека?

В обычном трехзонном одношнековом оборудовании используется один основной канал через плавильную секцию. Барьерный шнек создает вторичный скребок для образования твердых частиц и каналов расплава. Для сравнения по-прежнему необходимы полные профили, материалы и условия эксплуатации; само по себе название архитектуры не определяет, какая замена соответствует требованиям.

Заменяет ли барьерный шнек секцию смешивания?

Не автоматически. Барьерная секция управляет процессом плавления, а смеситель обеспечивает необходимое распределение или дисперсию в расплаве. Винт может содержать и то, и другое. Определите дефект и укажите предполагаемую функцию каждой секции вместо того, чтобы предполагать, что полет барьера обеспечивает все формы смешивания.

Будет ли барьерный винт гарантировать большую производительность или устранит все гели?

Нет. Сначала установите фактическое ограничение и определите дефект. Изменение конструкции плавки не устраняет автоматически непостоянную подачу, разложение материала, загрязнение, износ, ограничения привода или ограничения на выходе. Сравните стабильную, приемлемую производительность с температурой, давлением и мощностью в определенных условиях испытаний.

Является ли разрешение барьерного полета таким же, как разрешение основного полета?

Нет. В типичной конструкции барьера с подрезом вторичная ветвь имеет отдельный диаметр и проход над ней. Определите полет, осевое положение и условное обозначение радиала или диаметра на чертеже. Расчеты номинального диаметра не позволяют установить каждый местный или горячий зазор в собранной машине.

Можно ли заменить обычный винт без замены ствола?

Это требует масштабного и технологического анализа. Проверьте профиль и состояние канала ствола, механические соединения, рабочую длину, расположение подачи и эксплуатационные ограничения по предлагаемому винту. Физически устанавливаемый винт не обязательно является подходящей технологической заменой, и нельзя считать, что изношенный ствол соответствует своему первоначальному чертежу.

Какую информацию я должен отправить для проверки замены?

Отправьте подробную информацию о машине, установленные и предлагаемые чертежи, информацию о смоле и питании, эксплуатационные записи, выявленные дефекты и доступные размеры шнека/цилиндра. Укажите необходимый ассортимент продукции и проверки качества продукции. Обязательно указывайте версию чертежа и условия испытаний, чтобы геометрию, механическую посадку и приемку процесса можно было рассматривать отдельно.