Qual è il rapporto lunghezza-diametro della vite? Come selezionare il rapporto L/D?

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Qual è il rapporto lunghezza-diametro della vite?

Il rapporto tra la lunghezza della parte lavorante della vite (la sezione filettata, misurata dalla linea centrale della porta di alimentazione all'estremità della corsa della vite) e il diametro della vite è chiamato rapporto lunghezza/diametro (L/D). Quando vengono fissate altre condizioni, come il diametro della vite, aumentare il rapporto L/D significa aumentare la lunghezza della vite. Un rapporto L/D più elevato, combinato con una distribuzione ragionevole della temperatura, facilita una migliore miscelazione e plastificazione della plastica. Il tempo di permanenza più lungo nella canna consente una plastificazione più completa e uniforme, migliorando così la qualità della plastificazione.

Vantaggi dell'aumento del rapporto L/D della vite

(1) Una maggiore pressurizzazione da parte della vite migliora le proprietà fisiche e meccaniche del prodotto.  

(2) Una migliore plastificazione del materiale si traduce in una qualità superiore della superficie del prodotto.  

(3) Estrusione stabile con un aumento della produzione del 20%–40%.  

(4) Facilita la regolazione del gradiente di temperatura assiale lungo il cilindro per soddisfare le specifiche esigenze di lavorazione dei polimeri.  

(5) Utile per la formazione di polveri.

Come scegliere il rapporto L/D della vite?

Se i requisiti di qualità della plastificazione rimangono invariati, l’aumento del rapporto L/D consente velocità della vite più elevate, aumentando così la resa dell’estrusione della plastica. A una determinata velocità della vite, un rapporto L/D più elevato estende il tempo di permanenza del materiale nella vite, favorendo una migliore plastificazione e miscelazione, riducendo il riflusso e le perdite di materiale fuso e migliorando la capacità produttiva. Tuttavia, un rapporto L/D eccessivamente elevato comporta un aumento del consumo energetico, una maggiore difficoltà nella lavorazione e nell'assemblaggio di viti e cilindri, un rischio maggiore di piegatura delle viti e potenziali raschiamenti tra la vite e la parete interna del cilindro, riducendo la durata utile. Pertanto, il rapporto L/D non dovrebbe essere aumentato indiscriminatamente. La selezione dovrebbe essere basata sulle proprietà del materiale e sui requisiti di qualità del prodotto.

Per la lavorazione di materiali sensibili al calore come il PVC, si consiglia un rapporto L/D della vite più piccolo, poiché un rapporto eccessivamente alto può portare a un tempo di permanenza prolungato e al degrado del materiale. Per i materiali che richiedono temperature e pressioni più elevate, è preferibile un rapporto L/D maggiore. Se i requisiti di qualità del prodotto non sono rigorosi (ad esempio, riciclaggio e granulazione dei materiali di scarto), è possibile scegliere un rapporto L/D inferiore; altrimenti è consigliabile un rapporto maggiore. Materiali di geometrie diverse richiedono anche rapporti L/D diversi: per i materiali pellettizzati (preplastificati e granulati), è possibile utilizzare un rapporto L/D più piccolo, mentre i materiali in polvere non lavorati richiedono tipicamente un rapporto maggiore. Il rapporto L/D generale della vite varia da 20 a 30.

Inoltre, quando si utilizza una vite con un rapporto L/D maggiore, l'aumento della velocità della vite aumenterà la coppia. Per le viti di piccolo diametro, è necessaria la verifica della resistenza per garantire che soddisfi i requisiti.

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