8 (911)

Lepkość tworzywa ri występująca w równaniu (3.10) jest funkcją temperatury i prędkości ścinania w rozpatrywanym kanale przepływu, a dokładniej — prędkości ścinania na ściance tego kanału. Prędkość ta, dla kanału o przekroju kołowym wyraża się wzorem

y

4Q

7iR³

(3.13)

natomiast dla kanału o przekroju prostokątnym — zależnością

gdzie: y — prędkość ścinania na ściance kanału przepływu, Q — objętościowe natężenie przepływu, R — promień kanału o przekroju kołowym, W, H — szerokość i wysokość kanału o przekroju prostokątnym.

Ze względu na przepływ tworzywa, głowicę można traktować jako zespół szeregowo (czasami równolegle) połączonych kanałów o określonym kształcie przekroju poprzecznego, a więc o określonej przewodności (lub oporności). W przypadku połączenia szeregowego kanałów, natężenie przepływu w poszczególnych kanałach jest stałe, natomiast całkowity spadek ciśnienia w głowicy jest sumą spadków ciśnienia w tych kanałach. Wówczas też oporność całkowita głowicy (odwrotność przewodności) jest równa sumie oporności poszczególnych kanałów przepływu. Natomiast w przypadku połączenia równoległego kanałów, całkowite natężenie przepływu tworzywa w głowicy jest sumą składowych tego natężenia, zaś spadek ciśnienia jest jednakowy we wszystkich kanałach. Wtedy, przewodność całkowita głowicy (odwrotność oporności) jest równa sumie przewodności poszczególnych kanałów. Jak widzimy, zastosowanie znajduje tutaj prosta analogia prądowa, wg której: natężenie przepływu tworzywa odpowiada natężeniu prądu, opór i przewodność kanału odpowiadają oporowi i przewodności elektrycznej, i wreszcie, ciśnienie (spadek ciśnienia) odpowiada napięciu (spadkowi napięcia).

Rys. 3.15. Charakterystyka procesu wytłaczania: Q — objętościowe natężenie przepływu tworzywa, Ap -ciśnienie, S - charakterystyka ślimaka, G — charakterystyka głowicy, A - punkt pracy wytłaczarki; indeksy: 1 — układ klasyczny z gładkim cylindrem, 2 — układ z cylindrem rowkowanym

Równanie (3.10) w układzie współrzędnych: objętościowe natężenie przepływu—ciśnienie przedstawia linię prostą o dodatnim współczynniku kątowym, która stanowi charakterystykę danej głowicy. Charakterystyka ta tworzy z cha-

rakterystyką ślimaka charakterystykę procesu wytłaczania. Punkt przecięcia charakterystyki ślimaka S_{ i charakterystyki głowicy Gj wyznacza tzw. punkt pracy wytłaczarki (rys. 3.15), który określa natężenie przepływu i ciśnienie w procesie wytłaczania — dla określonego tworzywa, ślimaka i głowicy oraz określonych warunków procesu (prędkości obrotowej ślimaka, temperatury).

Przedstawiona powyżej analiza dotyczy wytłaczania tradycyjnego, z gładkim cylindrem, i nie ma zastosowania do opisu wytłaczania z cylindrem rowkowanym. W tym drugim przypadku bowiem, jak już wspomniane (p. 3.1.2.2), wydajność wytłaczarki jest wyznaczana przez strefę zasilania i nie zależy od ciśnienia tworzywa (oporu przepływu) w głowicy. Charakterystykę takiej wytłaczarki przedstawiono na rys. 3.15; punkt przecięcia charakterystyk ślimaka S₂ i głowicy G₂ wyznacza tutaj punkt pracy A₂.

Wydajność wytłaczarki z cylindrem rowkowanym można w przybliżenii określić na podstawie zależności

(3.15;

gdzie: Q — dra, t ślimaka, r\

sko'e

objętościowe natężenie przepływu tworzywa, D — średnica cylin zwoju ślimaka, e — szerokość zwoju, N — prędkość obrotowi 0,6 + 0,8 — objętościowa sprawność transportowania.

3.1.3. W3

TŁACZANIE DWUSLIMAKOWE

Układy d*vuślimakowe wytłaczania (rys. 3.16) dzieli się ze względu ni kierunek obrotów ślimaków na:

—    współbieżne, ślimaki obracają się wówczas w tym samym kierunku; przeciwbieżne; ślimaki obracają się w przeciwnych kierunkach;

natomiast ze względu na stopień zazębienia zwojów na:

—    zazębiając e się, nie zazęb jaj ące się.

Wytłaczał

ki dwuślimakowe znajdują zastosowanie głównie do wytlaczaniOc

profili z materiałów wrażliwych termicznie, np. PVC, oraz do realizowanie), specjalnych operacji technologicznych, np. mieszania tworzyw, odgazo wy wapnia czy wytłaczania reaktywnego.

Wytłaczane profili odbywa się zwykle za pomocą wytłaczarek przeciwbieżnych, szczelnie się zazębiających. Maszyny te, w porównaniu do wy tła czarek jedne ślimakowych, zapewniają lepsze zasilanie tworzywem (zwłaszczG-w przypadku materiałów w postaci sproszkowanej i rnateiialów o właściwoś~~ ciach poślizgowych) oraz krótszy i mniej zróżnicowany czas pobytu cząste.ł-tworzywa w maszynie. Specjalne operacje technologiczne (mieszanie tworzyw (X odgazowywanie i wytłaczanie reaktywne) odbywa się za pomocą wytłaczarejC współbieżnych, także szczelnie się zazębiających.