Екструзія є загальним процесом виробництва, який використовується для формування полімерів у безперервні профілі. Точне моделювання полімерного потоку при екструзії є важливим для оптимізації якості продукції та ефективності процесу. Ця стаття обговорює основні розрахунки та проектування для моделювання полімерного потоку в екструзійних процесах.

Розуміння патології полімера

Поведінка потоку полімеру в першу чергу регулюється риологіями, яка описує, як матеріал деформує під впливом стресу. Більшість полімерів експонують неновотонічну поведінку, що означає їх в'язкість змін з частотою зсуву. Точні револогічні моделі необхідні для прогнозування характеристик потоку при екструзії.

Основні розрахунки в моделюванні полів по полоу

Кілька обчислень є фундаментальними для моделювання полімерного потоку. До них відносяться визначення зсувного стресу, швидкості зсуву і падіння тиску по всьому екструдеру. Модель електроживлення часто використовується для опису неновтонічної в'язкості:

Шар в'язкість: η = K * ( ⁇ )^(n-1)

де K є індекс консистенції, ⁇ є показником зсуву, а n - індекс поведінки потоку. Використовуючи цю модель, інженери можуть оцінити тиск, необхідний для штовхачування полімеру через штамп.

Поради щодо дизайну для екструзії

Правильні параметри штампування і процесу є критичними для гладкого потоку. Підтримуючи оптимальну температуру знижує в'язкість і запобігає потоку нестабільності. Крім того, контроль швидкості гвинта впливає на швидкість зсуву і тиск, впливає на якість продукції.

Ключові поради включають:

  • Забезпечити рівномірний розподіл температури.
  • Регулювання швидкості гвинта на основі риологічних властивостей.
  • Проектування штампів для мінімізації крапель тиску.
  • Частота вимірювання монітора.