एक्सट्रूज़न प्रक्रियाओं में कौन -सी डिजाइन विशेषताएं शंक्वाकार स्क्रू बैरल कुशल बनाती हैं?

आधुनिक बहुलक प्रसंस्करण उद्योग में, एक्सट्रूज़न उपकरणों का प्रदर्शन सीधे उत्पादन दक्षता और उत्पाद की गुणवत्ता निर्धारित करता है। एक्सट्रूडर के मुख्य घटक के रूप में, शंक्वाकार पेंच बैरल अपने अद्वितीय डिजाइन लाभों के कारण हाल के वर्षों में उद्योग का ध्यान केंद्रित कर गया है।
1। शंक्वाकार ज्यामिति: दबाव और कतरनी बल का सटीक संतुलन
शंक्वाकार स्क्रू बैरल (बड़े इनलेट अंत और छोटे आउटलेट अंत) का प्रगतिशील व्यास परिवर्तन एक प्राकृतिक दबाव ढाल वातावरण बनाता है। पारंपरिक समानांतर शिकंजा की तुलना में, यह डिज़ाइन सामग्री को धीरे-धीरे संकोने की प्रक्रिया के दौरान संकुचित करने की अनुमति देता है, और संपीड़न अनुपात को 30% -50% (2022 में प्लास्टिक प्रोसेसिंग के लिए जर्मन संस्थान के अनुसार) बढ़ाया जा सकता है। उच्च संपीड़न दक्षता न केवल ऊर्जा हानि को कम करती है, बल्कि प्रभावी रूप से कतरनी उत्परिवर्तन के कारण होने वाली सामग्री में गिरावट से बचती है। उदाहरण के लिए, जब गर्मी-संवेदनशील इंजीनियरिंग प्लास्टिक (जैसे कि पीक या टीपीयू) का प्रसंस्करण होता है, तो शंक्वाकार संरचना का कोमल संपीड़न वक्र सामग्री अपघटन दर को 0.5%से कम कर सकता है।
2। खंडित कार्यात्मक डिजाइन: अनुकूलित प्रक्रिया का भौतिक वाहक
क्रूसमाफेई और डेविस-स्टैंडर्ड जैसे अग्रणी निर्माता शंक्वाकार बैरल को फीडिंग सेक्शन, कम्प्रेशन सेक्शन और होमोजेनाइजेशन सेक्शन में विभाजित करने के लिए मॉड्यूलर स्क्रू कॉम्बिनेशन तकनीक का उपयोग करते हैं। प्रत्येक खंड विभेदित पेंच खांचे की गहराई (H1/H2 = 2.5-3.0) और थ्रेड लीड कोण (25 ° -35 °) के माध्यम से कार्यात्मक विशेषज्ञता प्राप्त करता है:
फीडिंग सेक्शन: डीप स्क्रू ग्रूव डिज़ाइन ठोस संदेश देने वाली दक्षता में सुधार करता है और पारंपरिक उपकरणों की "ब्रिजिंग" समस्या को हल करता है
संपीड़न अनुभाग: ढाल पिच डिजाइन एक साथ पिघलने और निकास पूरा करता है, ऊर्जा की खपत को कम करता है 15-20%
Homogenization अनुभाग: उथले स्क्रू ग्रूव संरचना कतरनी मिश्रण को बढ़ाती है और यह सुनिश्चित करती है कि पिघल तापमान में उतार -चढ़ाव ± 1 ℃ के भीतर नियंत्रित किया जाता है
3। मिश्र धातु को मजबूत करने और सतह इंजीनियरिंग का सहयोगी नवाचार
Bimetallic Centrifugal कास्टिंग तकनीक (जैसे Xaloy X-800 श्रृंखला) का उपयोग करते हुए, 0.8-1.2 मिमी मोटी टंगस्टन कार्बाइड परत 38CrmoAla मैट्रिक्स पर 8-10 बार स्क्रू बैरल के पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए क्लैड है। जोटुन जैसी कंपनियों ने सतह पर 3-5μm tialn कोटिंग उत्पन्न करने के लिए भौतिक वाष्प जमाव (PVD) तकनीक की शुरुआत की है, जिससे घर्षण गुणांक को 0.15 से नीचे तक कम कर दिया गया है। यह "कठोर और लचीला" सामग्री संयोजन उपकरण को 12,000 घंटे की सेवा जीवन को पार करने की अनुमति देता है जब ग्लास फाइबर प्रबलित सामग्री को संसाधित करता है।
4। थर्मोडायनामिक ऑप्टिमाइज़ेशन: क्लोज-लूप एनर्जी मैनेजमेंट में एक क्रांति
शंक्वाकार संरचना का कॉम्पैक्ट डिज़ाइन पिघल निवास समय (पारंपरिक उपकरणों की तुलना में 25% कम) को छोटा करता है, और एम्बेडेड हीटिंग ज़ोन नियंत्रण प्रणाली के साथ, यह ° 0.5 ° C की तापमान नियंत्रण सटीकता प्राप्त कर सकता है। जर्मनी में एचेन यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में प्रयोगों से पता चलता है कि इसका थर्मल दक्षता सूचकांक (TEI) 92.7 तक पहुंचता है, जिसका अर्थ है कि 90% से अधिक इनपुट ऊर्जा को प्रभावी रूप से उपयोगी कार्य में परिवर्तित किया जाता है, जबकि पारंपरिक उपकरणों में केवल 78-82% का यह सूचकांक होता है। इसी समय, सर्पिल प्रवाह चैनल द्वारा उत्पन्न स्व-सफाई प्रभाव कार्बाइड बयान को कम करता है और शटडाउन सफाई की आवृत्ति 40%तक कम हो जाती है।
उद्योग प्रभाव और भविष्य की संभावनाएं
एएमआर रिपोर्ट के अनुसार, वैश्विक शंक्वाकार स्क्रू बैरल बाजार का आकार 2028 में 2.7 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच जाएगा, जिसमें 6.3%की वार्षिक वृद्धि दर है। यह डिजाइन नवाचार एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के आर्थिक मॉडल को फिर से आकार दे रहा है: एक पालतू शीट निर्माता ने उन्नत उपकरण अपनाए जाने के बाद, इकाई ऊर्जा लागत 18%तक गिर गई, उत्पादन क्षमता 22%बढ़ गई, और निवेश पेबैक अवधि को 14 महीने तक छोटा कर दिया गया। एआई-चालित बुद्धिमान तापमान नियंत्रण प्रणाली और नैनो-कंपोजिट कोटिंग की सफलता के साथ, यह क्लासिक यांत्रिक संरचना लगातार खुफिया और अति-लंबे जीवन की ओर विकसित हो रही है।
शंक्वाकार स्क्रू बैरल का डिजाइन दर्शन साबित करता है कि मैकेनिकल इंजीनियरिंग की प्रगति विध्वंसक पुनर्निर्माण में नहीं है, बल्कि गहन विश्लेषण और भौतिक कानूनों के सटीक अनुप्रयोग में है। जब ज्यामितीय यांत्रिकी, सामग्री प्रौद्योगिकी और डिजिटल नियंत्रण प्रतिध्वनित होता है, यहां तक ​​कि सदी पुरानी एक्सट्रूज़न प्रक्रिया अभी भी एक अद्भुत दक्षता क्रांति का उत्पादन कर सकती है ।