5 (1214)

W maszynach z cylindrami rowkowanymi ciśnienie jest wytwarzane w strefie rowkowanej (rys. 3.9) i ta właśnie strefa determinuje wydajność wytłaczania. Wytłaczarki tego typu charakteryzują się — w porównaniu z wytłaczarkami o gładkich cylindrach — większą wydajnością oraz praktycznie brakiem zależności wydajności od ciśnienia (oporu przepływu) w głowicy, co oznacza większą stabilność wytłaczania. Ponadto, pozwalają one na wytłaczanie materiałów trudno przetwarzalnych, np. proszkowych. Wytłaczarki te mają jednak także istotne wady. Wymagają stosowania silniejszego napędu, wykazują zwiększone zużycie energii, charakteryzują się dużym zużyciem rowków i występuje możliwość zalegania tworzywa w tych rowkach. Trudno jest także

Rys. 3.9. Rozkład ciśnienia w układzie uplastyczniającym niekonwencjonalnym (z cylindrem rowkowanym): p — ciśnienie, l — współrzędna w kierunku długości ślimaka, 1 — strefa rowkowana

zapewnić odpowiednie uplastycznienie i wymieszanie tworzywa, ze względu na wyższą wydajność procesu i odmienną charakterystykę przepływu materiału. Wreszcie, zachodzi w tym przypadku potrzeba stosowania odmiennych ślimaków niż w rozwiązaniach z cylindrami gładkimi, z płytszą strefą zasilania i głębszą strefą dozowania.

3.1.2.3. Elementy teorii wytłaczania jeduoślimakowego

W wytłaczarce jednoślimakowej można wyróżnić kilka obszarów (stref) o różnym jakościowo zachowaniu się tworzywa. W sposób modelowy przedstawiono to na rys. 3.10 (porównaj p. 3.1.1).

Strefą pierwszą jest zasobnik, przez który tworzywo w stanie stałym (w postaci granulatu łub proszku) jest dostarczane do cylindra wytłaczarki. Przemieszczanie się tworzywa' w tej strefie następuje zwykle jedynie pod wpływem siły grawitacji. Drugą strefą jest początkowa część cylindra, wypełniona tworzywem w stanie stałym, które w wyniku zagęszczania przyjmuje

postać jednolitej warstwy. Tu przemieszczanie się tworzywa jest wyni'cM'^VVV/ względnego ruchu ślimaka i cylindra oraz tarcia między tworzywem Qy wierzchnią ślimaka i cylindra. Trzecia strefa procesu, tj. strefa wstępC^-d-G uplastyczniania, rozpoczyna się, gdy na powierzchni styku tworzywa z na^Y^T^ĆL, ną ścianką cylindra tworzy się cienka warstewka tworzywa uplastycznionego której grubość powiększa się w miarę przesuwania w kierunku głovd(tLk^/

Z chwilą gdy warstewka ta osiągnie wystarczającą grubość (większą, -ha.2

szczeliny

jest zganiiana przez ściankę zwoju ślimaka. Tworzywo uplastycznione grChwć)<3^x ctetsię w

między wierzchołkami uzwojenia ślimaka a powierzchnią cylin&vCL)

tylnej, aktywnej części kanału, podczas gdy część przednia (pas^.ur-na) jest Wypełniona tworzywem stałym. W miejscu odpowiadającym tej chuKCu rozpoczyna się strefa uplastyczniania właściwego. W miarę trwania tego upUży— styczniania (przemieszczania w kierunku głowicy), wskutek znacznego ciśVu*£ — nia w obszarze tworzywa uplastycznionego, zmniejszaniu ulega szerokC&Ć warstwy stałej — aż do całkowitego uplastycznienia tworzywa. Gdy szeroko^c warstwy stałej zmniejszy się do zera, rozpoczyna się strefa tworzywa całkom cie uplastycznionego. Jego przepływ jest wynikiem względnego ruchu ślimoJbO-' i cylindra oraz gradientu ciśnienia w kanale ślimaka wytłaczarki. Pod wpiło -wem ciśnienia wytworzonego w cylindrze tworzywo przepływa następ~AX£ przez głowicę, w której zachodzi formowanie wyrobu.

Rys. 3.10. Schemat przebiegu procesu wytłaczania: 1' — zasobnik, 2' - cylinder, 3' - ślimak 4' — głowica, 1 — strefa tworzywa stałego w zasobniku, 2 — strefa tworzywa stałego w cylindrze 3 - strefa wstępnego uplastyczniania, 4 - strefa uplastyczniania właściwego, 5 - strefa tworzyw, uplastycznionego w cylindrze, 6 — strefa tworzywa uplastycznionego w głowicy, 7 — stref, wytłoczyny, X — szerokość warstwy tworzywa stałego, W - szerokość kanału ślimaka, h_f -szczelina międzk' wierzchołkami uzwojenia ślimaka a ścianką cylindra, li - grubość warstewki 1    tworzywa unIactvr-»r>ir>no~~