Экструзия древесно-пластикового композита WPC: конструкция шнека и цилиндра для древесно-наполненных компаундов


  • Экструзия древесно-пластикового композита WPC: конструкция шнека и цилиндра для древесно-наполненных компаундов

    Древесная мука одновременно абразивна, гигроскопична и термически хрупка, и доходит до загрузок, при которых она перестает вести себя как наполнитель и начинает вести себя как матрица. В этом руководстве рассказывается, как содержание древесины влияет на плавление, почему барьерный шнек здесь неправильный инструмент, что должна удалять вентиляция и почему металлургия ствола — это разница между шнеком, который работает тысячу часов, и тем, который работает двенадцать тысяч.

  • 1. Что такое экструзия ДПК на самом деле

    Древесно-пластмассовый композит представляет собой термопластическую матрицу, содержащую древесную муку или древесное волокно вместе со связующим веществом, смазочными материалами и УФ-пакетом. Матрица обычноЧП,ППили ПВХ, а доля древесины обычно составляет от 30% до 70% по весу.

    При содержании древесины примерно 40 % описание «наполненного пластика» перестает быть полезным — частицы древесины становятся доминирующей фазой. Коммерческая привлекательность реальна: наружные настилы, облицовка, ограждения, перила, оконные профили и компоненты мебели. Инженерное следствие состоит в том, чтовинт и ствол это расходный материалсрок службы которых определяется содержанием древесины.

  • Террасная доска из ДПК. Настил является крупнейшим по объему применением ДПК, и именно там, где абразивный износ шнека и цилиндра определяет реальный интервал технического обслуживания.

  • 2. Три свойства древесной муки, определяющие машину

    Абразивный- древесная мука содержит кремнезем и разъедает законцовки лопасти, секцию сжатия и канал ствола. Абиметаллическая облицовка стволаобращается к этому напрямую.

    Гигроскопичный— древесная мука имеет влажность примерно 8–12 % и должна быть высушена примерно до 1,5–2 %.

    Термически хрупкий— целлюлоза и лигнин начинают разлагаться примерно при температуре выше 195–200 °C.

  • Профили и облицовка WPC. При содержании древесины примерно 40 % волокно перестает вести себя как наполнитель и начинает вести себя как матрица — и это точка, в которой все меняются подача, вентиляция и износ.

  • 3. Содержание древесины: где меняется физика

    Содержание древесиныЧто такое плавление на самом делеОжидаемый срок службы, азотированный винт
    30–40 %Полимерно-сплошной; древесина выступает в качестве наполнителяДлинный; стандартная геометрия часто приемлема
    Около 50 %Переходный; обе фазы имеют значениеПримерно 3000–5000 часов
    65–70 %Преобладает древесина; ведет себя как заполненная пастаПримерно 800–1200 часов

    4. Кормление: низкая объемная плотность и проблема перемычек

    Объемная плотность древесной муки составляет долю плотности полимерных гранул. Контрмеры включают увеличение загрузочного отверстия, углубление кормовых лопастей, принудительную или толчковую подачу, а также гравиметрическое дозирование.

    5. Вентиляция: почему ДПК нужны два вентиляционных отверстия

    Одного вентиляционного отверстия редко бывает достаточно. Линии ДПК обычно сначала оснащаются портом атмосферного давления, а позже портом глубокого вакуума (от -0,08 до -0,095 МПа) для удаления остаточной влаги и летучих веществ разложения.

  • Комплект из одного шнека и цилиндра для работы с профилями и трубами. В WPC витки подачи углублены, а переход сжатия сохранен постепенным — геометрия работает против тепла сдвига, а не против него.

  • 6. Геометрия винта: L/D, степень сжатия и почему не барьерный винт

    Элемент дизайнаПрактика ДПКПричина
    Соотношение L/D32:1 – 34:1 (одиночный); до 40:1 (двойной)Достаточная длина для подачи, постепенного сжатия, двух вентиляционных отверстий и дозирования.
    Компрессионный переходПостепенное, 2,2:1 – 2,5:1Острый шип генерирует сдвиговое тепло, которое обжигает волокно.
    Барьерный винтНе используйтеКонструкция барьера с высоким сдвигом приводит к перегреву древесной муки и образованию угля.
    Секция смешиванияРаспределительный палец или элементы турбиныГомогенизация без повышения температуры

    7. Температурное окно

    Окно ДПК в верхней части определяется деревом, а не полимером. Поддерживайте комфортную температуру расплава ниже 195–200 °C, обычно 165–180 °C, в зависимости от матрицы.

  • Центробежное литье биметаллической футеровки ствола. Истирание древесной мукой является доминирующим механизмом износа ДПК, и это единственная переменная, которую металлургия действительно может изменить.

  • 8. Шнеково-цилиндрическая металлургия: реальная стоимость

    ПоверхностьТвердостьСрок службы при ~50 % древесиныСрок службы при ~70 % древесины
    Азотированный 38CrMoAlA60–65 ПЦР3000–5000 ч800–1200 ч.
    Биметаллический вкладыш на основе NiСПЧ 55–626000–8000 ч2000–3500 ч
    Поверхность из карбида вольфрамаСПЧ 68–7210 000–15 000 ч.4000–6000 ч.

    Для наполнения древесины PIPLL04 (Ni-WC-Cr-B) обычно является отправной точкой, поскольку фаза карбида вольфрама напрямую влияет на истирание кремнезема.

    9. Дефекты ДПК: причины и действия

    СимптомОбычная причинаДействие
    Черные точки, обгоревшие полосыЛокальный перегрев из-за сдвига или мертвой зоныУменьшите скорость шнека; просмотреть степень сжатия
    Пузырьки, поры, внутренние пустотыНедостаточная вентиляция или недосушенная мукаПроверьте уровень вакуума и влажность муки.
    Выходная пульсация, размерный дрейфНестабильная подача из-за перемычкиКормовая или принудительная подача, гравиметрическое дозирование
    Сильный износ в течение 12 месяцев.Металлургия не соответствует содержанию древесиныПереход на биметаллическую поверхность или поверхность из карбида вольфрама

    10. Что отправить, прежде чем попросить винт и цилиндр из ДПК?

    ·Полимер матрицы, порода древесины и размер ячейки, процент загрузки древесины.

    ·Влажность при получении, целевая влажность, метод сушки

    ·Чертеж поперечного сечения плиты или профиля, производительность линии в кг/ч

    ·Одно- или двухшнековый, диаметр, L/D, текущая степень сжатия, мощность привода

    ·Положения вентиляционных отверстий, уровень вакуума, температурный профиль, история износа

    Заключение

    ДПК необычен тем, что одновременно защищает металл от материала и материал от металла. Истирание требует более твердой поверхности; термочувствительность требует меньшего сдвига. PIPLL производит комплекты одно- и двухшнековых и цилиндрических настилов из ДПК и профилей диаметром 20–500 мм.

    Связанные страницы PIPLL

    ·Экструзия древесно-пластикового композита WPC

    ·Биметаллический винтовой ствол

    ·Конический двухшнековый ствол

    ·Изготовленные на заказ шнеки и цилиндры экструдера

    ·Руководство по выбору биметаллического сплава

  • Технический и торговый контакт

    Эрик Донг | Соучредитель | ПИПЛЛ | Решения для шнеков и бочек для экструзии пластмасс

    Электронная почта: eric@pipll.com | WhatsApp: +86-15267878906 | Сайт: pipll.com.

Contact us