Schrauben- und Zylinderstrukturen und -eigenschaften

Schnecke und Fässer sind die Kernkomponenten von Kunststoffextrudern. Sie sind für das Schmelzen, Plastifizieren und Homogenisieren des Kunststoffs verantwortlich, bevor er in die gewünschte Form extrudiert wird. Die Struktur und Eigenschaften der Schnecke und des Zylinders haben einen erheblichen Einfluss auf die Qualität und Effizienz des Kunststoffprodukts.

Schraubenstruktur

Die Schraube ist eine spiralförmige Welle mit einem Flugmuster, das sich über die gesamte Länge erstreckt. Das Flugmuster ist für den Transport des Kunststoffs durch den Zylinder und für die Bereitstellung der für die Plastifizierung erforderlichen Scher- und Mischkräfte verantwortlich.

Es gibt viele verschiedene Arten von Schneckenkonstruktionen, die jeweils für eine bestimmte Anwendung optimiert sind. Zu den gängigen Schraubendesigns gehören:

Konventionelle Schrauben: Bei diesen Schrauben handelt es sich um Allzweckschrauben, die für die unterschiedlichsten Kunststoffe verwendet werden können.
Schrauben mit geringem Füllstoffgehalt: Diese Schrauben sind für den Einsatz mit Kunststoffen mit geringem Füllstoffgehalt, wie z. B. CaCO3, konzipiert. Sie haben ein flacheres Flugbild und eine längere Dosierstrecke als herkömmliche Schnecken.
Hochfüller-Schrauben: Diese Schrauben sind für den Einsatz mit Kunststoffen mit hohem Füllstoffgehalt, wie z. B. CaCO3, konzipiert. Sie haben ein tieferes Flugbild und eine kürzere Dosierstrecke als herkömmliche Schnecken.

Fassstruktur

Der Zylinder ist ein zylindrisches Rohr, das die Schraube umgibt. Es ist für die für die Plastifizierung erforderliche Erwärmung und Kühlung sowie für die Aufrechterhaltung des für die Extrusion erforderlichen Drucks verantwortlich.

Der Lauf besteht typischerweise aus Stahl und ist mit einem verschleißfesten Material wie Nitrierstahl oder Bimetallstahl ausgekleidet. Das Fass ist außerdem mit Heiz- und Kühlmänteln ausgestattet, die zur Temperaturregelung des Kunststoffs dienen.

Es gibt zwei Haupttypen von Laufkonstruktionen:

Offene Fässer: Diese Fässer haben an einem Ende eine Zufuhröffnung und am anderen Ende eine Auslassöffnung. Sie werden typischerweise für Prozesse eingesetzt, die keinen hohen Grad an Vermischung oder Entgasung erfordern.
Geschlossene Fässer: Diese Fässer haben keine Zufuhr- oder Auslassöffnung. Sie werden typischerweise für Prozesse eingesetzt, die einen hohen Grad an Vermischung oder Entgasung erfordern.
Schnecken- und Zylindertemperaturregelung
Die Temperatur der Schnecke und des Zylinders ist ein wichtiger Faktor im Kunststoffextrusionsprozess. Die Temperatur muss hoch genug sein, um den Kunststoff zu schmelzen und zu plastifizieren, aber nicht so hoch, dass der Kunststoff zersetzt wird.

Die Temperaturregelung von Schnecken und Zylindern wird typischerweise durch eine Kombination aus internen und externen Heiz- und Kühlsystemen erreicht. Interne Heizsysteme nutzen zirkulierendes Öl oder Wasser, um Schnecke und Zylinder zu erhitzen. Bei externen Heizsystemen werden Heizgeräte wie Heizbänder oder Lufterhitzer zum Erhitzen der Schnecke und des Zylinders verwendet.