Ekstrudering er en produksjonsprosess som bruker en skrue for å tvinge materiale gjennom et trykksatt system. For å beregne gjennomstrømningen til et ekstruderingssystem må du kjenne til et antall verdier relatert til systemtrykk, dimensjonene til ekstruderen og egenskapene til materialet du er ekstrudering. Ekstruderingsgjennomstrømning beregnes ved å trekke systemets volumetriske trykkstrøm fra systemets volumstrøm.
Bestem verdiene for variabler som kreves for å beregne ekstrudering gjennomstrømning. Du må vite diameteren på ekstruderingsskruen, skruehastigheten målt i omdreininger per minutt, vinkelen på skruens spiral og høyden og bredden på skruens kanal. Du må også vite endringen i systemtrykk i pund per kvadrattomme, viskositeten til materialet ditt og lengden på hele ekstruderingskanalen. Se lenke nedenfor for en visuell fremstilling av hver av disse målingene.
Bestem Power Law Index for stoffet du bruker. Hvis du ikke kjenner Power Law Index for en plastpolymer, kan du se tabell 4.2 på side 46 av Giles, Wagner og Mount bok, "Ekstrudering, den definitive prosesseringsveiledningen og håndboken."
Beregn systemets volumetriske luftstrøm. Multipliser følgende variabler: kanalbredde, kanaldybde, skruehastighet, skruediameter og cosinus for spiralvinkelen. Multipliser resultatet med den matematiske konstanten pi (omtrent 3.14) og del resultatet med to. Denne ligningen gir et estimat av volumetrisk luftstrøm for en newtonsk væske i ekstruderingssystemet ditt.
Korriger den newtonske volumetriske luftstrømmen for stoffets ny-newtonske natur. Legg til fire i polymerens Power Law Index, og del den resulterende verdien med fem. Multipliser dette resultatet med den estimerte volumetriske draflyten som du allerede har beregnet. Resultatet er den virkelige volumetriske luftstrømmen for ekstruderingssystemet ditt.
Beregn den newtonske trykkflyten for systemet ditt. Kub høyden på ekstruderingskanalen din, og multipliser resultatet med sinusen på spiralvinkelen, bredden på kanalen og endringen i systemtrykk under ekstrudering. Del den resulterende verdien med plastens viskositet, lengden på hele ekstruderingssystemet og konstanten 12. Den resulterende verdien er det newtonske estimatet av systemets trykkflyt.
Korriger den newtonske trykkstrømmen for å ta hensyn til den ikke-newtonske karakteren til polymeren din. Multipliser polymerens Power Law Index med to, og legg deretter til en for å gi nevneren for ligningen. Multipliser deretter estimatet for Newtons trykkflyt med tre, og del deretter resultatet med nevneren du nettopp har beregnet. Dette vil gi den virkelige volumetriske trykkstrømmen for systemet ditt.
Trekk systemets volumetriske trykkstrøm fra volumstrømmen. Resultatet er ekstruderingsgjennomstrømningen for systemet ditt, målt i tommer kubikk per sekund.