Екструдирането е производствен процес, който използва винт за принуждаване на материала през система под налягане. За да изчислите производителността на екструзионна система, трябва да знаете редица стойности, свързани с налягане в системата, размерите на екструдера и свойствата на материала, който сте екструдиране. Пропускателната способност на екструдирането се изчислява чрез изваждане на обемния поток на налягането на системата от обемния поток на системата.
Определете стойностите за променливите, които са необходими за изчисляване на производителността на екструдиране. Ще трябва да знаете диаметъра на екструзионния винт, скоростта на винта, измерена в обороти в минута, ъгъла на спиралата на винта и височината и ширината на канала на винта. Също така ще трябва да знаете промяната в системното налягане в лири на квадратен инч, вискозитета на вашия материал и дължината на целия екструдиращ канал. Вижте връзката по-долу за визуално представяне на всяко от тези измервания.
Определете индекса на закона за мощността за веществото, което използвате. Ако не знаете индекса на закона за мощността за пластмасов полимер, можете да се обърнете към Таблица 4.2 на страница 46 от книгата на Giles, Wagner и Mount, „Екструзия, окончателното ръководство за обработка и ръководство“.
Изчислете нютонов обемния поток на плъзгане на системата. Умножете заедно следните променливи: широчина на канала, дълбочина на канала, скорост на винта, диаметър на винта и косинус на ъгъла на спиралата. Умножете този резултат по математическата константа pi (приблизително 3,14) и разделете този резултат на две. Това уравнение предоставя оценка на обемния поток на плъзгане за нютонов флуид във вашата екструзионна система.
Коригирайте обемния поток на нютоновото плъзгане според нютоновия характер на вашето вещество. Добавете четири към индекса на закона за мощността на вашия полимер и разделете получената стойност на пет. Умножете този резултат по очаквания обемен поток на плъзгане, който вече сте изчислили. Резултатът е истинският обемен поток на плъзгане за вашата екструзионна система.
Изчислете нютоновия поток на налягането за вашата система. Нарежете на куб височината на вашия екструдиращ канал и умножете резултата по синуса на ъгъла на спиралата, ширината на канала и промяната в системното налягане по време на екструдирането. Получената стойност се разделя на вискозитета на пластмасата, дължината на цялата екструзионна система и константата 12. Получената стойност е нютоновата оценка на потока на налягането в системата.
Коригирайте потока на Нютонов натиск, за да отчетете не-нютоновата природа на вашия полимер. Умножете индекса на закона за мощността на вашия полимер по две и след това добавете един, за да получите знаменател за уравнението. След това умножете оценката на дебита на Нютонов натиск по три и след това разделете резултата на знаменателя, който току-що изчислихте. Това ще доведе до истинския обемен поток на налягането за вашата система.
Извадете обемния поток на вашата система от обемния поток на съпротивлението. Резултатът е производителността на екструдиране за вашата система, измерена в инчове в куб в секунда.