Extrusion är en produktionsprocess som använder en skruv för att tvinga material genom ett trycksatt system. För att beräkna genomströmningen för ett extruderingssystem måste du känna till ett antal värden relaterade till systemtrycket, strängsprutmåtten och egenskaperna hos materialet som du strängsprutar. Ekstruderingsgenomströmning beräknas genom att subtrahera det volymetriska tryckflödet från systemet från systemets volumetriska dragflöde.
Bestäm värdena för variabler som krävs för att beräkna strängsprutning. Du måste känna till extruderingsskruvens diameter, skruvhastigheten mätt i varv per minut, vinkeln på skruvspiralen och skruvkanalens höjd och bredd.Du måste också känna till förändringen i systemtrycket i pund per kvadratmeter, viskositeten för ditt material och längden på hela extruderingskanalen. Se länk nedan för en visuell representation av var och en av dessa mätningar.
Bestäm Power Law Index för ämnet du använder. Om du inte känner till Power Law Index för en plastpolymer kan du se tabell 4.2 på sidan 46 i boken Giles, Wagner och Mounts, "Extrusion, the Definitive Processing Guide and Handbook."
Beräkna systemets Newtons volymetriska dragflöde. Multiplicera tillsammans följande variabler: kanalbredd, kanaldjup, skruvhastighet, skruvdiameter och helixvinkelens kosinus. Multiplicera detta resultat med den matematiska konstanten pi (ungefär 3,14) och dela resultatet med två. Denna ekvation ger en uppskattning av volumetrisk dragflöde för en Newtonian vätska i ditt extruderingssystem.
Korrigera det Newtonianska volymetriska flödet för din ämnes ny-Newtonska natur. Lägg till fyra i dina polymers Power Law Index och dela det resulterande värdet med fem. Multiplicera detta resultat med det uppskattade volymetriska flödet som du redan har beräknat. Resultatet är det verkliga volumetriska dragflödet för ditt extruderingssystem.
Beräkna det Newtonska tryckflödet för ditt system. Kub höjden på din extruderingskanal och multiplicera detta resultat med sinus på spiralvinkeln, kanalens bredd och förändringen i systemtryck under extrudering. Dela upp det resulterande värdet med viskositeten hos plasten, längden på hela strängsprutningssystemet och konstanten 12. Det resulterande värdet är den Newtonska uppskattningen av systemets tryckflöde.
Korrigera det Newtoniska tryckflödet för att ta hänsyn till din polymers icke-Newtoniska natur. Multiplicera dina polymerer Power Law Index med två och lägg sedan till en för att ge nämnaren för ekvationen. Multiplicera sedan Newtonianska tryckflödesuppskattningen med tre och dela sedan resultatet med nämnaren som du just beräknade. Om du gör det kommer du att ge det verkliga volymetriska tryckflödet för ditt system.
Subtrahera dina system volymetriska tryckflöde från dess volymetriska flöde. Resultatet är extruderingströmmen för ditt system, mätt i tum kubad per sekund.