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塑料百科//第114讲--螺杆剪切热的发生位置
2023年8月11日 10点4分 新长城
从机筒外部看,螺杆可能有些神秘,因为它们看似复杂的几何形状和它们相互作用的熔化、输送、加压和混合功能。其中最重要的概念之一是粘性耗散,即旋转螺杆和静止机筒之间的聚合物剪切或拉伸,导致了材料中产生热量。在单螺杆中,多达90%的驱动功率以这种方式用于加热和熔化聚合物。
最高的剪切应力和由此产生的聚合物加热发生在机筒的内表面。机筒壁附近转化为热量的大量能量可以很容易地流入机筒,因为机筒比聚合物的导热性能更好。
获得关于剪切加热的位置和大小的一些线索的一种方法是暂时关闭机筒冷却并观察区域温度的变化。一些机桶冷却系统非常有效,它们完全掩盖了系统中可能发生的热效应。随着聚合物穿过机筒,粘度降低,分析似乎有些复杂。然而,这并不影响测试的有效性,因为寻找的是过热的区域,而不是绝对数字。如果观察到过热区域,它说明很多机械能在那个位置被转化为热能。有了螺杆设计的一些知识,我们可以确定在该区域是否会预测到高剪切应力,并使用该信息来排除螺杆性能的故障。
除了帮助分析螺杆性能之外,了解挤出机中剪切加热发生的位置可以指导获得最佳的温度分布。因为挤出机的主要目的之一是控制聚合物的温度,允许挤出机在螺杆设计的位置增加或减少热量,通常会得到更稳定的操作和更有效的功率使用。
下一期,将继续为大家介绍挤出工艺及原理。