1. Постизање ефикасног транспорта и топљења чврсте материје
Чврсто транспортовање: Секција за довод пужа транспортује ППР пелете (чврсте честице) достављене из резервоара напред и постепено их сабија. Геометријски параметри завртња (као што су дубина жлеба и угао спирале) директно одређују ефикасност транспорта.
Присилно топљење: ППР је кристални полимер са јасном тачком топљења (приближно 140–160 степени). Кроз ротацију завртња и спољно загревање, материјал се подвргава интензивном смицању, трењу и компресији у зони компресије, формирајући стабилан растоп. Дизајн вијчаног односа компресије (однос дубине жлеба секције за напајање и дубине жлеба мерног дела) је посебно критичан-одговарајући однос компресије (обично 2,5–3,5 за ППР) обезбеђује потпуно и равномерно топљење ППР пелета, спречавајући стварање неотопљених „рибљих очију“ или кристалних мрља.
Преведено са ДеепЛ.цом (бесплатна верзија)
2. Обезбеђивање адекватног мешања и хомогенизације
ППР материјали захтевају додавање неопходних адитива (као што су антиоксиданси и мастербатцхи), а њихова дистрибуција молекулске тежине значајно утиче на њихов учинак. Дизајн завртња постиже хомогенизацију следећим методама:
Дистрибуционо мешање: Равномерно диспергујући адитиви и мастербач боје у талини како би се спречиле варијације у боји или агломерација адитива.
Дисперзивно мешање: Генерише велике силе смицања кроз посебне карактеристике завртња (као што су делови баријере, игле и елементи за мешање) како би се разбиле агломериране честице адитива и равномерно их распршиле, док истовремено промовише оријентацију и преуређење ППР молекуларних ланаца ради повећања чврстоће топљења.
Температурна хомогенизација: Минимизира температурне разлике у растопу иу ободном и у аксијалном правцу (обично се контролише унутар ±1–2 степена), спречавајући деградацију материјала узроковану локализованим прегревањем или тешкоћама у екструзији узрокованим локализованим подхлађењем.
3. Успостављање стабилног и контролисаног притиска топљења
Стварање повратног притиска: Одељак за дозирање вијка, кроз одређене дубине и дужине жлебова, ствара довољан притисак на матрици (екструзија ППР цеви типично захтева 15–30 МПа). Овај притисак је неопходан да би се савладао отпор матрице, филтерске мреже и калупа, обезбеђујући да талина густо и непрекидно испуњава калуп.
Сузбијање флуктуација притиска: Стабилан притисак је кључ за обезбеђивање уједначеног спољног пречника цеви и дебљине зида. Дизајн завртња високих{1}}конструкција (као што су раздвојени завртњи и завртњи типа БМ-) могу значајно да смање пулсације притиска, обично одржавајући флуктуације унутар ±1%.
4. Прилагођавање јединственим реолошким својствима ППР материјала
ППР топљење испољава понашање у стањивању при смицању (тј., вискозитет опада како се брзина смицања повећава) и широку дистрибуцију молекулске тежине. Циљани дизајн вијака укључује:
Нижи степен компресије: Нижи од оног код ПЕ или ППХ, да би се спречило прекомерно смицање да изазове ломљење или деградацију ППР молекулског ланца.
Дуже зоне топљења и мерења: За прилагођавање широком опсегу температуре топљења ППР-а, обезбеђујући довољну пластификацију док спречавају жутило изазвано продуженим излагањем топлоти.
Одговарајући однос-према-пречника (Л/Д): екструзија ППР цеви обично користи Л/Д однос од 30:1 до 36:1. Довољан однос Л/Д обезбеђује екструзију на ниској{6}}температури (смањење унутрашњег напрезања) и висок учинак, али претерано дуг однос може довести до деградације материјала.
5. Балансирање излаза и потрошње енергије
Геометријске димензије одређују теоретски капацитет транспорта: параметри као што су дубина жлеба завртња, корак и пречник корена заједно одређују запремину растопа који се може пренети у јединици времена. Дубоки жлебови повећавају излаз, али жртвују ефикасност мешања; плитки жлебови имају супротан ефекат.
Оптимизација енергетске ефикасности: Одличан дизајн завртња обезбеђује да се, уз одржавање квалитета пластике, већи део улазне енергије мотора претвара у унутрашњу енергију материјала и енергију притиска, уместо да се троши на неефикасно трење или повратни ток. Типично, високо{1}}шрафови могу да смање потрошњу енергије за 15–25%.