Extrusie is een productieproces waarbij een schroef wordt gebruikt om materiaal door een systeem onder druk te persen. Om de doorvoer van een extrusiesysteem te berekenen, moet u een aantal waarden kennen die verband houden met de systeemdruk, de afmetingen van de extruder en de eigenschappen van het materiaal dat u bent extruderen. De extrusiedoorvoer wordt berekend door de volumetrische drukstroom van het systeem af te trekken van de volumetrische weerstandsstroom van het systeem.
Bepaal de waarden voor variabelen die nodig zijn om de extrusiedoorvoer te berekenen. U moet de diameter van de extrusieschroef weten, de schroefsnelheid gemeten in omwentelingen per minuut, de hoek van de schroefspiraal en de hoogte en breedte van het schroefkanaal. U moet ook de verandering in systeemdruk weten in ponden per vierkante inch, de viscositeit van uw materiaal en de lengte van het gehele extrusiekanaal. Zie onderstaande link voor een visuele weergave van elk van deze metingen.
Bepaal de Power Law Index voor de stof die u gebruikt. Als u de Power Law Index voor een plastic polymeer niet kent, kunt u tabel 4.2 raadplegen op pagina 46 van het boek van Giles, Wagner en Mount, "Extrusion, the Definitive Processing Guide and Handbook".
Bereken de Newtoniaanse luchtweerstand van het systeem. Vermenigvuldig de volgende variabelen met elkaar: kanaalbreedte, kanaaldiepte, schroefsnelheid, schroefdiameter en de cosinus van de spiraalhoek. Vermenigvuldig dat resultaat met de wiskundige constante pi (ongeveer 3,14) en deel dat resultaat door twee. Deze vergelijking geeft een schatting van de volumetrische weerstandsstroom voor een Newtonse vloeistof in uw extrusiesysteem.
Corrigeer de Newtoniaanse luchtweerstandsstroom voor de nieuw-Newtoniaanse aard van uw stof. Voeg vier toe aan de Power Law Index van je polymeer en deel de resulterende waarde door vijf. Vermenigvuldig dit resultaat met de geschatte volumetrische luchtweerstand die u al hebt berekend. Het resultaat is de ware volumetrische sleepstroom voor uw extrusiesysteem.
Bereken de Newtoniaanse drukstroom voor uw systeem. Kubus de hoogte van uw extrusiekanaal en vermenigvuldig dat resultaat met de sinus van de helixhoek, de breedte van het kanaal en de verandering in systeemdruk tijdens extrusie. Deel de resulterende waarde door de viscositeit van het plastic, de lengte van het gehele extrusiesysteem en de constante 12. De resulterende waarde is de Newtoniaanse schatting van de systeemdrukstroom.
Corrigeer de Newtoniaanse drukstroom om rekening te houden met de niet-Newtoniaanse aard van uw polymeer. Vermenigvuldig de Power Law Index van uw polymeer met twee en tel er vervolgens één bij op om de noemer voor de vergelijking te krijgen. Vermenigvuldig vervolgens de schatting van de Newtoniaanse drukstroom met drie en deel dat resultaat vervolgens door de noemer die u zojuist hebt berekend. Als u dit doet, krijgt u de werkelijke volumetrische drukstroom voor uw systeem.
Trek de volumetrische drukstroom van uw systeem af van de volumetrische sleepstroom. Het resultaat is de extrusiedoorvoer voor uw systeem, gemeten in inches in blokjes per seconde.