L'estrusione è un processo di produzione che utilizza una vite per forzare il materiale attraverso un sistema pressurizzato. Per calcolare la produttività di un sistema di estrusione è necessario conoscere un numero di valori relativi al pressione del sistema, le dimensioni dell'estrusore e le proprietà del materiale che si è estrusione. Il rendimento dell'estrusione viene calcolato sottraendo il flusso di pressione volumetrica del sistema dal flusso di trascinamento volumetrico del sistema.
Determinare i valori per le variabili necessarie per calcolare la velocità 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. Dovrai anche conoscere la variazione della pressione del sistema in libbre per pollice quadrato, la viscosità del materiale e la lunghezza dell'intero canale di estrusione. Vedere il collegamento di seguito per una rappresentazione visiva di ciascuna di queste misurazioni.
Determina l'indice di legge di potenza per la sostanza che stai usando. Se non si conosce il Power Law Index per un polimero plastico, è possibile fare riferimento alla Tabella 4.2 a pagina 46 del libro di Giles, Wagner e Mount, "Extrusion, the Definitive Processing Guide and Handbook".
Calcolare il flusso di trascinamento volumetrico newtoniano del sistema. Moltiplicare tra loro le seguenti variabili: larghezza del canale, profondità del canale, velocità della vite, diametro della vite e coseno dell'angolo dell'elica. Moltiplica il risultato per la costante matematica pi (circa 3,14) e dividi il risultato per due. Questa equazione fornisce una stima del flusso di resistenza volumetrica per un fluido newtoniano nel sistema di estrusione.
Correggi il flusso di trascinamento volumetrico newtoniano per la natura newtoniana della tua sostanza. Aggiungi quattro all'indice di legge di potenza del tuo polimero e dividi il valore risultante per cinque. Moltiplica questo risultato per il flusso di resistenza volumetrico stimato che hai già calcolato. Il risultato è il vero flusso di trascinamento volumetrico per il tuo sistema di estrusione.
Calcola il flusso di pressione newtoniano per il tuo sistema. Cubo l'altezza del canale di estrusione e moltiplica il risultato per il seno dell'angolo dell'elica, la larghezza del canale e la variazione 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.
Correggi il flusso di pressione newtoniano per tenere conto della natura non newtoniana del tuo polimero. Moltiplica l'indice di legge di potenza del tuo polimero per due e poi aggiungi uno per ottenere il denominatore dell'equazione. Quindi moltiplica la stima del flusso di pressione newtoniana per tre, quindi dividi quel risultato per il denominatore che hai appena calcolato. In questo modo si otterrà il vero flusso di pressione volumetrica per il sistema.
Sottrai il flusso di pressione volumetrica del tuo sistema dal suo flusso di trascinamento volumetrico. Il risultato è il throughput di estrusione per il tuo sistema, misurato in pollici cubi al secondo.