Comment le choix de la géométrie des vis influence-t-il la fusion, le mélange et le transport des matériaux dans le processus d'extrusion ?

Le choix de la géométrie des vis a un impact significatif sur la fusion, le mélange et le transport des matériaux dans le processus d'extrusion. Voici comment:

Fusion : la géométrie des vis influence profondément le processus de fusion en dictant le temps de séjour du matériau dans le corps de l'extrudeuse et l'efficacité du transfert de chaleur. Une vis plus longue avec un rapport longueur/diamètre accru permet une exposition plus prolongée du matériau aux éléments chauffants, facilitant ainsi une fusion complète. Ce temps de séjour prolongé est particulièrement bénéfique pour les thermoplastiques ayant des points de fusion élevés ou une mauvaise conductivité thermique. Les conceptions de vis spécialisées, telles que les vis à barrière, introduisent stratégiquement des barrières ou des interruptions dans le trajet d'écoulement, prolongeant ainsi efficacement l'exposition du matériau à la chaleur. Ces interruptions créent des zones de pression et de cisaillement accrus, favorisant une fusion plus complète en décomposant les agglomérats de polymères et en améliorant l'efficacité du transfert de chaleur.

Mélange : La géométrie de la vis joue un rôle déterminant dans la réalisation d'un mélange homogène des matériaux dans le processus d'extrusion. L'incorporation de divers éléments de mélange dans la conception de la vis, tels que des sections de mélange, des blocs de pétrissage ou des éléments de mélange distributifs, améliore le mélange d'additifs, de colorants ou de plusieurs composants polymères. Ces éléments perturbent le flux de matière, induisant des mouvements chaotiques et facilitant les interactions intermoléculaires. La disposition, la taille et la configuration de ces éléments déterminent le degré de mélange obtenu. Par exemple, un nombre plus élevé de blocs de pétrissage augmente l'intensité du mélange en conférant des forces de cisaillement et d'allongement supplémentaires au matériau, favorisant ainsi la dispersion et la distribution uniforme des additifs ou des charges.

Transport : la géométrie de la vis a un impact direct sur l'efficacité du transport de l'extrudeuse en influençant le volume de matériau transporté par unité de temps et l'accumulation de pression le long de la vis. Les vols hélicoïdaux de la vis agissent comme un convoyeur, poussant le matériau de la section d'alimentation vers la filière. La profondeur, l'inclinaison et la forme de ces filets jouent un rôle essentiel dans la détermination de l'efficacité du transport. Une plus grande profondeur de vol permet de transporter un plus grand volume de matériau par tour, tandis qu'un pas plus élevé entraîne un flux de matériau plus rapide. Cependant, l’optimisation de ces paramètres nécessite une attention particulière pour éviter un cisaillement excessif ou une dégradation du matériau. Le taux de compression de la vis, qui représente le rapport entre la profondeur de la zone d'alimentation et la profondeur de la zone de dosage, affecte l'efficacité du transport. Un taux de compression plus élevé augmente l'accumulation de pression le long de la vis, facilitant le transport du matériau mais ayant également un impact sur les processus de fusion et de mélange.

Double vis conique