¿Cómo afecta la geometría del tornillo a las capacidades de mezcla y corte del cilindro?

La geometría de la hélice juega un papel crucial a la hora de determinar las capacidades de mezclado y corte del cilindro de varias maneras:

Paso: El paso del tramo del tornillo dicta la distancia axial entre tramos sucesivos. Un paso más pequeño se traduce en distancias más cortas entre tramos, aumentando así la frecuencia de las interacciones del material con la pared del cilindro a medida que gira el tornillo. Esta mayor interacción promueve una mezcla más completa al intensificar las fuerzas de corte ejercidas sobre el material. El paso más corto mejora el número de zonas de corte a lo largo de la longitud del tornillo, lo que facilita un mayor desplazamiento y mezcla del material. Los materiales sometidos a un paso más corto experimentan una mejor dispersión y mezcla, crucial para lograr propiedades uniformes en el producto final. Un paso más grande puede sacrificar parte de esta eficiencia de mezcla en favor de una capacidad de transporte mejorada, ya que permite transportar volúmenes de material más sustanciales a lo largo del eje del tornillo.

Profundidad de vuelo: La profundidad de vuelo, también conocida como altura de vuelo, impacta directamente el volumen de material transportado por el tornillo y la intensidad de la mezcla. Los tramos más profundos proporcionan una mayor superficie para el contacto del material con la pared del barril, lo que facilita una mezcla más extensa. Esta mayor área de contacto permite una mayor exposición del material a las fuerzas de corte generadas durante la rotación del tornillo, lo que promueve una mejor mezcla y dispersión. Sin embargo, cuanto más profundo sea el tramo, mayor será el par requerido para accionar el tornillo, ya que un mayor compromiso del material conduce a una mayor resistencia. Si bien los vuelos más profundos ofrecen capacidades de mezcla superiores, pueden necesitar mayores entradas de energía para mantener la eficiencia operativa.

Ancho del tramo: El ancho del tramo del tornillo determina el área de superficie disponible para el contacto y el corte del material. Un tramo más amplio proporciona una superficie de contacto más amplia entre el material y la pared del barril, lo que facilita una mezcla y dispersión más eficiente. Esta mayor área de contacto mejora la transferencia de fuerzas de corte del tornillo al material, promoviendo una mezcla completa en todo el cilindro. Los tramos excesivamente anchos pueden provocar un mayor deslizamiento del material a lo largo de la pared del barril, comprometiendo potencialmente la eficiencia del transporte. La optimización del ancho del tramo implica lograr un equilibrio entre maximizar el área de contacto para mejorar la mezcla y minimizar el deslizamiento para mantener la eficacia del transporte.

Ángulo de hélice: El ángulo de hélice, definido como la inclinación de las aletas a lo largo del eje del tornillo, influye profundamente en la eficiencia del transporte y la mezcla del material. Un ángulo de hélice más alto da como resultado una rosca de tornillo más pronunciada, lo que promueve un movimiento de material más agresivo y mayores fuerzas de corte dentro del cilindro. Esta acción de corte mejorada facilita una dispersión y mezcla superior del material, lo que es particularmente beneficioso para procesar materiales viscosos o sensibles al corte. Los ángulos de hélice excesivamente pronunciados pueden provocar un calentamiento por cizallamiento elevado y degradación del material, lo que requiere una consideración cuidadosa para evitar efectos perjudiciales en la calidad del producto. Los ángulos de hélice más bajos reducen la intensidad de las fuerzas de corte pero pueden mejorar la eficiencia del transporte al minimizar la resistencia del material a lo largo del eje del tornillo.

Configuración de vuelo: la configuración de vuelo juega un papel fundamental en el logro de objetivos de mezcla específicos adaptados a los requisitos de la aplicación. Los tramos de transporte hacia adelante facilitan el transporte del material a lo largo del eje del tornillo, lo que garantiza un transporte eficiente y al mismo tiempo promueve una mezcla adecuada. Los tramos de transporte inverso inducen un flujo de material hacia atrás, lo que mejora la mezcla al someter el material a fuerzas de corte adicionales a medida que viaja en contra de la dirección de rotación del tornillo. La incorporación de elementos de mezcla especializados, como bloques de amasar o paletas de mezcla, dentro del diseño de la paleta intensifica aún más las fuerzas de corte y promueve una mezcla completa de materiales. Estos elementos de mezcla alteran los patrones de flujo de materiales, crean zonas de corte adicionales y mejoran las interacciones intermoleculares para lograr una dispersión y homogeneidad óptimas.

Precursor - Barril de inyección