双合金螺杆设计之延迟段机理

  • 发布日期:2016-06-27
  • 摘要:

    当固体塞表面达到熔点时,并不能立刻形成熔膜,只有新产生的熔体渗入料粒之间的空隙并将她充满后才有可能形成熔膜。当熔膜增长到一定厚度(大约等于合金螺杆和机筒之间间隙的几倍)后螺棱将熔膜刮下并使之集中于螺纹的推进面前,这是才形成熔池。按照熔融理论的惯用说法,只有熔池出现之后熔融区才算开始,或者说熔融机理开始起作用。因此,从固体塞表面这到熔点到形成熔池这一段距离,我们成为延迟段Lm。器重新熔体渗入料粒之间的空隙、熔膜暂不形成的这一段长度有可能达到熔融区全长的20%。

     

    为何增强固体输送作用,必须增大固体与机筒的摩擦系数,在固体输送区建立较高的压力。为达到这个目的,应该使延迟段出现得较晚,这时必须强力地冷却机筒加料段,防止因熔膜的出现而影响建立高压。

     

    因此可见从理论上分析延迟段的性能,预测延迟段的长度还是具有较大意义的。

     

    从机理上来讲,延迟段已经不再是建立在固体摩擦机理上的固体输送过程,但目前仍把它归于固体输送理论来进行研究。准确地来说,延迟段是固体输送区和熔融区之间的一个具有独立功能的过渡段。

     

     

    塔德摩尔通过对延迟段分界面的热量平衡(熔膜流入分界面的热量剪去从分界面流入固体塞的热量应等于分界面上熔融无卤所需的热量)和沿螺槽方向固相微元dz的质量平衡(流入该微元的固相质量剪去留出该微元的固相质量应等于在该微元上熔融的质量)求出熔膜厚度Δ与槽向距离z的关系式Δ=i(z)即

    合金螺杆设计1
      用数值解法中的龙格-库塔法可解出这个微分方程,式中E,F,C和n都是物料物力性质和挤出机操作条件的函数。
      塔德摩尔在ф65挤出机上进行实验时观察到当熔膜厚度Δ大约等于机筒螺杆间隙&的5倍时开始出现熔池,而在产生熔池后熔膜的厚度有稍有减薄,因此他建议用Δ=5&带入方程来求的延迟段的长度。
    合金螺杆设计2
    合金螺杆设计3
     
     

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