L'estrusione è un processo di produzione che utilizza una vite per forzare il materiale attraverso un sistema pressurizzato. Per calcolare il rendimento di un sistema di estrusione, è necessario conoscere un numero di valori relativi alla pressione del sistema, le dimensioni dell'estrusore e le proprietà del materiale che si sta estrudendo. Il throughput di estrusione viene calcolato sottraendo il flusso di pressione volumetrico del sistema dal flusso di trascinamento volumetrico del sistema.
Determinare i valori per le variabili necessarie per calcolare il throughput di estrusione. Dovrai conoscere il diametro della vite di estrusione, la velocità della vite misurata in giri al minuto, l'angolo dell'elica della vite e l'altezza e la larghezza del canale della vite. Avrai anche bisogno di conoscere il cambiamento nella pressione del sistema in libbre per pollice quadrato, la viscosità del tuo materiale e la lunghezza dell'intero canale di estrusione. Vedi il link sottostante per una rappresentazione visiva di ciascuna di queste misurazioni.
Determina l'indice di Power Law per la sostanza che stai utilizzando. Se non si conosce il Power Law Index per un polimero plastico, è possibile fare riferimento alla Tabella 4.2 a pagina 46 di Giles, Wagner e il libro di Mount, "Estrusione, la Guida definitiva all'elaborazione e il manuale."
Calcola il flusso di trascinamento volumetrico newtoniano del sistema. Moltiplicare insieme le seguenti variabili: larghezza del canale, profondità del canale, velocità della vite, diametro della vite e coseno dell'angolo dell'elica. Moltiplicate quel risultato per la costante matematica pi (circa 3,14) e dividete quel risultato per due. Questa equazione fornisce una stima del flusso di trascinamento volumetrico per un fluido newtoniano nel sistema di estrusione.
Correggere il flusso di trascinamento volumetrico newtoniano per la natura new-newtoniana della sostanza. Aggiungi quattro al Power Law Index del tuo polimero e dividi il valore risultante per cinque. Moltiplicare questo risultato per il flusso di resistenza volumetrica stimato che hai già calcolato. Il risultato è il vero flusso di trascinamento volumetrico per il sistema di estrusione.
Calcola il flusso di pressione newtoniana per il tuo sistema. Cubi l'altezza del tuo canale di estrusione e moltiplica il risultato per il seno dell'angolo dell'elica, la larghezza del canale e il cambiamento della pressione del sistema durante l'estrusione. Dividere il valore risultante per la viscosità della plastica, la lunghezza dell'intero sistema di estrusione e la costante 12. Il valore risultante è la stima newtoniana del flusso di pressione del sistema.
Correggere il flusso di pressione newtoniana per tenere conto della natura non newtoniana del tuo polimero. Moltiplica il tuo indice di Power Law del polimero di due e poi aggiungi uno per ottenere il denominatore per l'equazione. Successivamente moltiplica la stima del flusso di pressione newtoniana per tre, quindi dividi quel risultato per il denominatore appena calcolato. In questo modo si otterrà il vero flusso di pressione volumetrico per il sistema.
Sottrarre il flusso di pressione volumetrico del sistema dal flusso di trascinamento volumetrico. Il risultato è il throughput di estrusione per il tuo sistema, misurato in pollici cubi al secondo.
