एक्सट्रूज़न के मांग के दायरे के भीतर - प्लास्टिक, भोजन, कंपाउंडिंग, और उससे आगे - स्क्रू और बैरल असेंबली प्रक्रिया के दिल के रूप में खड़ा है। इंजीनियर लगातार उन डिजाइनों की तलाश करते हैं जो पिघलने, मिश्रण, दबाव उत्पादन और स्थिरता का अनुकूलन करते हैं। प्रमुख विकल्पों में मौलिक ज्यामिति निहित है: शंक्वाकार या समानांतर। जबकि समानांतर स्क्रू बैरल कई अनुप्रयोगों पर हावी हैं, शंक्वाकार डिजाइन विशिष्ट, अक्सर चुनौतीपूर्ण, उत्पादन आवश्यकताओं के लिए महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं।
फंडामेंटल पहले: डिजाइन को परिभाषित करना
- समानांतर स्क्रू बैरल: एक निरंतर बाहरी बैरल व्यास और एक निरंतर रूट व्यास के साथ एक पेंच (या चरणबद्ध उड़ानों के माध्यम से मामूली बदलाव) के साथ एक पेंच। चैनल की गहराई आमतौर पर संपीड़न उत्पन्न करने के लिए पेंच की लंबाई के साथ कम हो जाती है।
- शंक्वाकार पेंच बैरल एस: एक बैरल की विशेषता जिसका आंतरिक व्यास टापर फीड ज़ोन से पैमाइश ज़ोन तक अंदर की ओर। इसके विपरीत, स्क्रू में एक शंक्वाकार जड़ है जो इसकी लंबाई के साथ व्यास में बढ़ती है, स्वाभाविक रूप से एक उत्तरोत्तर उथले चैनल की गहराई का निर्माण करती है।
शंक्वाकार स्क्रू बैरल डिजाइन के प्रमुख लाभ:
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बढ़ाया पिघलने और समरूपता:
- क्रमिक संपीड़न: अंतर्निहित टेपर समानांतर डिजाइनों में अक्सर अचानक अचानक संपीड़न चरणों की तुलना में काफी चिकनी और अधिक निरंतर संपीड़न प्रोफ़ाइल बनाता है। चैनल वॉल्यूम में यह क्रमिक कमी सामग्री को लंबे समय तक, अधिक नियंत्रित कतरनी और संपीड़न बलों के लिए प्रस्तुत करती है।
- बेहतर कतरनी वितरण: यह नियंत्रित वातावरण पूरे चैनल क्रॉस-सेक्शन में बहुलक छर्रों या पाउडर के अधिक कुशल पिघलने को बढ़ावा देता है, जिससे एडिटिव्स या फिलर्स के पिघलने और फैलाव के बेहतर समरूपता होती है। यह विशेष रूप से गर्मी-संवेदनशील सामग्री या कोमल लेकिन पूरी तरह से मिश्रण की आवश्यकता वाले योगों के लिए फायदेमंद है।
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बेहतर दबाव बिल्डअप और स्थिरता:
- निरंतर दबाव ढाल: शंक्वाकार ज्यामिति स्वाभाविक रूप से पेंच अक्ष के साथ एक चिकनी, अधिक रैखिक दबाव बिल्डअप उत्पन्न करती है। यह दबाव स्पाइक्स और उतार -चढ़ाव को कम से कम करता है जो अक्सर समानांतर शिकंजा में अचानक संपीड़न क्षेत्रों के साथ अनुभव होता है।
- स्थिर पैमाइश: स्थिर दबाव प्रोफ़ाइल सीधे एक अधिक सुसंगत पिघल प्रवाह में अनुवाद करता है जो डाई हेड में प्रवेश करता है। यह बेहतर आयामी स्थिरता और एक्सट्रूडेड उत्पाद (जैसे, पाइप की दीवार की मोटाई, शीट गेज, प्रोफ़ाइल आयाम), कम स्क्रैप दर, और बेहतर प्रक्रिया नियंत्रण, विशेष रूप से उच्च-सटीक एक्सट्रूज़न कार्यों के लिए महत्वपूर्ण है।
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कम कतरनी तनाव और थर्मल गिरावट (संभावित):
- कम शिखर कतरनी: जबकि शंक्वाकार शिकंजा महत्वपूर्ण कतरनी उत्पन्न करते हैं, वितरण कतरनी बल अक्सर व्यापक और उच्च स्थानीयकृत कतरनी की तुलना में किसी भी एक बिंदु पर कम तीव्र होते हैं जो समानांतर शिकंजा के भीतर प्रतिबंधात्मक क्षेत्रों (जैसे संपीड़न उड़ानों या मिश्रण तत्वों) में हो सकते हैं।
- सामग्री सज्जनता: यह विशेषता शंक्वाकार डिजाइनों को विशेष रूप से कतरनी-संवेदनशील सामग्री (जैसे, पीवीसी, कुछ इंजीनियरिंग पॉलिमर, जैव-पॉलिमर, फाइबर से भरे यौगिकों) के प्रसंस्करण के लिए अच्छी तरह से अनुकूल बनाती है, जहां यांत्रिक गिरावट या फाइबर टूटने को कम करना सर्वोपरि है। क्रमिक संपीड़न पिघला हुआ तापमान वृद्धि को अधिक समान रूप से प्रबंधित करने में मदद करता है।
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चुनौतीपूर्ण सामग्रियों की बढ़ी हुई हैंडलिंग:
- पाउडर और भयावह फीडस्टॉक: अभिसरण ज्यामिति कम-बल्क-घनत्व पाउडर या भयावह सामग्रियों को खिलाने और व्यक्त करने में लाभ प्रदान कर सकती है, क्योंकि टेपर अत्यधिक बैकफ्लो के बिना प्रक्रिया में जल्दी से फ़ीड को धीरे से समेकित करने में मदद करता है।
- रीसाइक्लिंग और दूषित फ़ीड: मजबूत कन्वेंशन और पिघलने की विशेषताएं कभी -कभी मामूली संदूषण विविधताओं के साथ रेग्रिंड या फीडस्टॉक्स के लिए बेहतर सहिष्णुता प्रदान कर सकती हैं।
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कम आरपीएम पर उच्च आउटपुट के लिए संभावित:
- कुशल ठोस संदेश: फ़ीड गले के पास प्रारंभिक व्यापक चैनल की गहराई एक उथले-फीडिंग समानांतर पेंच की तुलना में ठोस क्षमता को बढ़ा सकती है।
- अनुकूलित ऊर्जा हस्तांतरण: शंक्वाकार डिजाइन में पिघलने और दबाव उत्पादन की दक्षता कभी -कभी ऑपरेटरों को एक तुलनीय समानांतर सेटअप की तुलना में थोड़ा कम घूर्णी गति (आरपीएम) पर स्क्रू चलाने के दौरान लक्ष्य आउटपुट प्राप्त करने की अनुमति दे सकती है। यह कम विशिष्ट ऊर्जा खपत (प्रति यूनिट आउटपुट ऊर्जा) और समय के साथ कम पहनने के लिए अनुवाद करता है।
महत्वपूर्ण विचार:
शंक्वाकार स्क्रू बैरल सार्वभौमिक रूप से श्रेष्ठ नहीं हैं। उनके फायदे विशिष्ट परिदृश्यों में सबसे अधिक स्पष्ट हैं:
- प्रसंस्करण मांग: कतरनी-संवेदनशील सामग्री के लिए महत्वपूर्ण, असाधारण पिघल समरूपता की आवश्यकता होती है, या बेहद स्थिर दबाव और आउटपुट (जैसे, उच्च-सटीक प्रोफाइल, मेडिकल ट्यूबिंग, ऑप्टिकल फिल्म) की मांग करने वाले अनुप्रयोग।
- आर्थिक व्यापार-बंद: शंक्वाकार डिजाइन अक्सर समानांतर शिकंजा की तुलना में निर्माण और प्रतिस्थापित करने के लिए अधिक जटिल और महंगे होते हैं। बैरल हीटिंग/कूलिंग भी टेपर के कारण थोड़ा अधिक जटिल हो सकता है।
- पदचिह्न: टेंपर को समान संपीड़न, संभावित रूप से प्रभावित मशीन के आकार को प्राप्त करने वाले समानांतर पेंच की तुलना में एक लंबे समय तक बैरल विधानसभा की आवश्यकता होती है।
शंक्वाकार और समानांतर स्क्रू बैरल के बीच की पसंद विशिष्ट सामग्री, उत्पाद आवश्यकताओं और प्रक्रिया लक्ष्यों पर टिका है। समानांतर शिकंजा अनुप्रयोगों की एक विशाल श्रृंखला के लिए बहुमुखी प्रतिभा और लागत-प्रभावशीलता प्रदान करते हैं। हालांकि, जब मांगों में बेहतर पिघल गुणवत्ता, असाधारण दबाव स्थिरता, संवेदनशील योगों के लिए कम कतरनी तनाव, या चुनौतीपूर्ण फीडस्टॉक्स को संभालना शामिल है, तो शंक्वाकार स्क्रू बैरल डिजाइन के अंतर्निहित लाभ सम्मोहक हो जाते हैं। इसका क्रमिक संपीड़न प्रोफ़ाइल कुशल पिघलने, स्थिर प्रवाह और बढ़ाया प्रक्रिया नियंत्रण प्रदान करता है, जिससे यह एक्सट्रूज़न कार्यों की मांग के लिए एक सिद्ध समाधान बन जाता है जहां प्रदर्शन स्थिरता और सामग्री अखंडता गैर-परक्राम्य हैं। ऑपरेटरों को इष्टतम ज्यामिति निर्धारित करने के लिए इन मुख्य लाभों के खिलाफ अपनी प्रक्रिया आवश्यकताओं का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन करना चाहिए। $ $
