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Die Extrusion ist ein Produktionsprozess, bei dem eine Schraube verwendet wird, um ein Material durch ein Drucksystem zu drücken. Um die Leistung eines Extrusionssystems zu berechnen, müssen eine Reihe von Werten bekannt sein, die sich auf das Drucksystem, die Abmessungen des Extruders und die Eigenschaften des Materials beziehen, das den Prozess durchlaufen wird. Die Extrusionsausbeute wird berechnet, indem der Volumenstromdruck des Systems vom Volumenstromwiderstand abgezogen wird.
Schritt 1
Bestimmen Sie den Wert der Variablen, die zur Berechnung der Extrusionsausbeute benötigt werden. Sie müssen den Durchmesser der Extrusionsschraube, ihre Geschwindigkeit (gemessen in U / min), den Winkel ihrer Spirale sowie die Höhe und Breite ihres Kanals kennen.Sie müssen auch die Druckänderung im System in Pfund pro Quadratzoll (psi), die Viskosität Ihres Materials und die Länge des gesamten Extrusionskanals kennen. Unter dem folgenden Link finden Sie eine visuelle Darstellung jeder dieser Maßnahmen.
Schritt 2
Bestimmen Sie den Index des Potenzgesetzes der Substanz, die Sie verwenden. Wenn Sie diesen Index für ein Kunststoffpolymer nicht kennen, können Sie Tabelle 4.2 auf Seite 46 des Buches von Giles, Wagner und Mount entnehmen: "Extrusion, Definitive Processing Guide and Handbook".
Schritt 3
Berechnen Sie den Widerstand des Newtonschen Volumenstroms des Systems. Multiplizieren Sie die folgenden Variablen: Kanalbreite, Kanaltiefe, Schneckendrehzahl, Schneckendurchmesser und Kosinus des Schraubenspiralwinkels. Multiplizieren Sie das Ergebnis mit der Konstanten pi (ungefähr 3,14) und dividieren Sie das Ergebnis durch 2. Diese Gleichung liefert eine Schätzung des Widerstands des Volumenstroms für eine Newtonsche Flüssigkeit in Ihrem Extrusionssystem.
Schritt 4
Korrigieren Sie den Widerstand des Newtonschen Volumenstroms Ihrer Substanz für eine nicht-Newtonsche Natur. Addieren Sie 4 zu Ihrem Leistungsindex und dividieren Sie das Ergebnis durch 5. Multiplizieren Sie dieses Ergebnis mit dem bereits berechneten geschätzten Volumenstromwiderstand. Das Ergebnis ist der Widerstand des Volumenstroms zu Ihrem System.
Schritt 5
Berechnen Sie den Newtonschen Druckfluss Ihres Systems. Erhöhen Sie die Höhe Ihres Extrusionskanals zum Würfel und multiplizieren Sie das Ergebnis mit dem Sinus des Schraubenspiralwinkels, der Breite des Kanals und der Druckänderung im System während der Extrusion. Teilen Sie den Ergebniswert durch die Viskosität des Kunststoffs, die Länge des gesamten Extrusionssystems und die Konstante 12. Der resultierende Wert ist die Newtonsche Schätzung des Druckflusses des Systems.
Schritt 6
Korrigieren Sie den Newtonschen Druckfluss, um die nicht-Newtonsche Natur Ihres Polymers zu berücksichtigen. Multiplizieren Sie den Potenzgesetzindex Ihres Polymers mit 2 und addieren Sie dann 1, um den Nenner der Gleichung zu erhalten. Multiplizieren Sie dann den Newtonschen Druckfluss mit 3 und dividieren Sie das Ergebnis durch den soeben berechneten Nenner. Auf diese Weise erhalten Sie den tatsächlichen Volumendruckfluss von Ihrem System.
Schritt 7
Subtrahieren Sie den Volumendruckfluss Ihres Systems von Ihrem Volumendruckfluss. Das Ergebnis ist der Extrusionsdurchsatz für Ihr System, gemessen in psi.