Для переработки гранулы в изделие есть только одно правило:
— перерабатывать нужно на правильном температурном профиле — по состоянию материала.

Приборы показывают температуру цилиндра, а не материала.

При низких температурах на инструменте — недоплав и изделие получится хрупким и матовым.

При высоких температурах на инструменте и малом расходе материала  — переплав изделие получится хрупким и матовым и трудно сформировать геометрию изделия (спалить гранулу возможно, но тяжело).

Как правильно подобрать температуру переработки на экструдере

Методика очень простая, займет 10 — 15 минут, и состоит из нахождения начала пластикации и переплава.

Подбираем температуру начала пластикации — нагреваем экструдер до температуры на голове 170°С и минус 15°С на каждой следующей зоне и включаем экструдер установив скорость вращения шнека 10 % максимальной скорости.

Следим за нагрузкой на привод в % нагрузки или в Амперах сравнивая с током двигателя написанным на табличке двигателя.

ГЛАВНОЕ что бы нагрузка на привод не превысила 90%.

На выходе руками в толстых кожаных перчатках тянем материал что бы получить 100% вытяжки  по толщине профиля — толщина должна уменьшиться в два раза или по маркерам – ставите маркером две точки с расстоянием 1 сантиметр и вытягиваете так,что бы расстояние увеличилось до 2 -3 сантиметров и при этом материал не рвался. Если рвется — поднимаем температуру по зонам на 5°С. И поднимаем до тех пор, пока сможем вытянуть на 100% и материал при этом тянется, но не рвется.

Это нижняя температура пластикации.

Визуально следим за состоянием поверхности – на низких температурах поверхность будет матовой, а при выходе на режим пластикации поверхность становится глянцевой.

Заправляем материал в калибратор и тянущее.

Разгоняем экструдер до 60%  оборотов  и следим за поверхностью – если через какое-то время уменьшается глянец поверхности снаружи или внутри (для трубы) – начинается перегрев. Снижаем обороты шнека на 10 единиц и поднимаем температуру на голове на 5°С.

Следим за поверхностью – если через какое-то время уменьшается глянец поверхности снаружи или внутри (для трубы) – начинается перегрев. Снижаем обороты шнека на 10 единиц и поднимаем температуру на голове на 5°С.

В общем случае выходить на режим лучше на температурах ближе к верхним температурам, учитывая инертность машины и температуру воздуха в помещении.

После выхода на режим снижать температуру по 1-2°С каждые 5-10 минут до выхода на заданные температуры. При правильно подобранных температурах вторая зона — зона пластикации — должна перегреваться и вентиляторы по всем зонам должны работать (по времени) больше чем нагрев. На первой зоне (зона загрузки) температуру можно опускать на 20 — 60°С ниже, для охлаждения шнека в зависимости от температуры в помещении.

Для тех, кто работает с не новом оборудованием, следует помнить:

На новых машинах зазор составляет 0,003 D (диаметра шнека). Чем больше диаметр шнека, тем в большей мере проявляется влияние увеличения зазора на повышение температуры расплава и неоднородности температуры. Причина этого в том, что отношение линейного размера к объему изменяется в третей степени. И именно по этой причине весь мир отказался от очень больших размеров шнека.

Экструдер по своей сути это винтовой насос, который дополнительно выполняет функции плавления, смешения, нагнетания и создания давления. И если из насоса выходит материал со скоростью 300 грамм в минуту, то и подавать его нужно с такой же скоростью.

Распределение температур в нормальном цилиндре следующее: самая низкая температура на стенке цилиндра не смотря на то, что это зона пластикации. Но благодаря тонкой пленке полимера он интенсивно обменивается температурой со стенкой цилиндра. Самая высокая температура на высоте 2/3 канала шнека, там где скорости в поперечном направлении минимальны. Допустимой считается температура, превышающею температуру стеклования на 100° С.

Для шнеков с увеличенным зазором ситуация кардинально меняется. Пленка на поверхности цилиндра утолщается и этот малоподвижный теплоизолирующий слой препятствует теплопередаче между материалом в канале шнека и рабочим цилиндром. В результате температура полученная в результате пластичной деформации и вязкого течения в канале накапливается в канале шнека и вызывает деструкцию полимера.

Можно предположить, что понижение температуры нагревателей по зонам может выровнять ситуацию. Но это не совсем так. Понижение температуры нагревателей по зонам перераспределит источник температуры от пластичной деформации на стенках цилиндра (как и должно быть) к повышению температуры в следствии вязкого течения расплава по шнекам, что многократно увеличит нагрузку на привод.

ПОВЫШАТЬ ТЕМПЕРАТУРУ ПРИ ИЗНОШЕННОМ ШНЕКЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО.

Мероприятия, которые могут улучшить ситуацию при переработке гранулы на изношенном оборудовании:

Охлаждение стакана загрузки — перемещает образование твердой пробки на конец второй зоны и за счет этого понижает температуру шнека. В некоторых случаях помогает охлаждение гранулы до низких температур. Как ни парадоксально, но иногда гранулу которую прекрасно перерабатывали зимой на изношенном шнеке, невозможно переработать летом.

Заявить производителю гранулы о износе шнеков и необходимости скорректировать рецептуру — позволит снизить температуру переработки гранул. Такая модификация рецептуры очень незначительно увеличит ее стоимость.

Дозированная подача сырья — уменьшает эффективную длину экструдера и соответственно количества тепла, которое необходимо отводить от канала шнека. При «голодной» загрузке материал подается дозировано, не задерживается и не скапливается в загрузочном отверстии. На первых нескольких витках канал шнека лишь частично заполнен материалом и не создает давления в этой части экструдера. Полностью канал шнека заполняется лишь на второй зоне, и с этой границы давление начинает расти. Напомню, что

РЕЖИМ ГОЛОДНОЙ ЗАГРУЗКИ уже давно стал стандартом для двухшнековых экструдеров.

Увеличение проходного сечения инструмента — снижает давление в экструдере и уменьшает вязкое течение и межвитковое перетекание материала. Основное правило на изношенном оборудовании — работа на максимальной производительности, т.е. если диаметр шнека рассчитан 50 кг./час, то на таком шнеке, в случае износа, нельзя производить 10  кг./час.

Увеличение температуры на инструменте  — равносильно увеличению проходного сечения инструмента.

При высокой скорости экструзии повышение температуры рабочего цилиндра — высокая температура вблизи внутренней поверхности цилиндра увеличивает скольжение материала по стенке цилиндра и тем самым снижает температуру вязкого течения, что и уменьшает накопление температуры внутри каналов шнека.