Comment la géométrie du fût conique à double vis affecte-t-elle le mélange et l’homogénéisation des matériaux ?

La géométrie du fût conique à double vis joue un rôle crucial dans le mélange et l'homogénéisation des matériaux de plusieurs manières :

Profondeur et largeur des canaux : Les dimensions des canaux entre les vols de vis sont des déterminants essentiels du taux de cisaillement subi par les matériaux. Les canaux étroits augmentent les taux de cisaillement, favorisant un mélange et une dispersion plus intenses. Cet effet est particulièrement important pour les matériaux visqueux ou contenant des additifs ou des charges ayant tendance à s'agglomérer. La géométrie doit être finement ajustée pour équilibrer les dimensions du canal afin d'atteindre le niveau de cisaillement souhaité sans provoquer une accumulation excessive de pression ou une dégradation du matériau.

Pas de vis : Le pas de vis régit le mouvement axial des matériaux le long du canon et influence profondément la cinétique de mélange. Un pas plus serré augmente le nombre d’événements de cisaillement subis par les matériaux par unité de longueur, favorisant ainsi un mélange plus approfondi. Cependant, des pas trop serrés peuvent entraîner une augmentation de l'échauffement par friction et des contraintes de cisaillement, compromettant potentiellement l'intégrité du matériau ou provoquant une dégradation de la matière fondue. La sélection optimale du pas implique une compréhension nuancée de la rhéologie des matériaux, des conditions de traitement et des objectifs de mélange souhaités, souvent éclairée par des tests empiriques et des analyses rhéologiques.

Configuration des vis : L'incorporation stratégique de divers éléments de mélange le long des vols de vis facilite différents mécanismes de mélange et améliore l'efficacité globale du mélange. Les blocs de pétrissage induisent des forces de cisaillement et d’allongement intenses, favorisant un mélange distributif et dispersif. Les éléments inversés perturbent les schémas de flux de matériaux, améliorant ainsi le mélange distributif en favorisant le contact interfacial entre les couches de matériaux. Les éléments de mélange distributifs créent des modèles d'écoulement chaotiques, maximisant la zone d'interface et favorisant un mélange complet.

Cône du baril : L'angle de conicité du baril conique à double vis a un impact significatif sur le temps de séjour du matériau et le comportement de l'écoulement. Une conicité plus prononcée augmente le temps de séjour en réduisant la surface transversale disponible pour le flux de matériaux, favorisant ainsi un mélange et une interaction plus étendus entre les matériaux. Cependant, des cônes trop prononcés peuvent entraîner une stagnation du matériau ou une répartition inégale du débit, ce qui nécessite une optimisation minutieuse pour équilibrer l'efficacité du mélange et le débit du matériau.

Contrôle de la température : des mécanismes précis de contrôle de la température intégrés dans le fût jouent un rôle essentiel dans la régulation de la viscosité du matériau et du comportement d'écoulement, influençant ainsi l'efficacité du mélange. Les éléments chauffants facilitent la fusion des matériaux et la réduction de la viscosité, favorisant l'écoulement et la dispersion, en particulier pour les matériaux thermoplastiques. À l’inverse, les éléments de refroidissement empêchent la surchauffe et la dégradation des matériaux tout en maintenant les températures de traitement souhaitées, cruciales pour les matériaux sensibles à la chaleur ou les formulations réactives. Les systèmes avancés de contrôle de la température, tels que les contrôleurs PID (proportionnel-intégral-dérivé) et les réseaux de thermocouples, permettent une régulation précise des profils de température du fût, optimisant les performances de mélange et garantissant une qualité constante du produit.

Longueur du baril : La longueur du baril a un impact direct sur le temps de séjour du matériau et le nombre d'étapes de mélange dans la zone de traitement. Des fûts plus longs offrent un temps de séjour accru et des possibilités supplémentaires de mélange, facilitant les étapes de traitement séquentielles telles que le prémélange, la dispersion et l'homogénéisation finale. Cependant, une longueur excessive du fût peut entraîner une consommation d'énergie inutile et des problèmes de répartition du temps de séjour, nécessitant un examen attentif des objectifs de traitement et des caractéristiques des matériaux.

Vis conique à double barillet

Nature du matériau : 38CrMoALA
Dureté de la nature de l'accent : HB260-290
Profondeur de nitration : 0,40-0,70 mm
Dureté de la surface ： Hv90o-1050
Rugosité de la surface ： Ra0,32um
Linéarité de la vis：0,015 mm/m