Избор завртња за екструзију је критичан корак у процесу екструзионог обликовања, пошто перформансе вијка директно одређују квалитет производа, излаз и стабилност производње.
1. Карактеристике обрађеног материјала
Ово је најкритичнији фактор. Различите пластике (као што су пелете или прах) показују различите физичке и хемијске особине.
Облик: пелете или прах? Прах захтева већи капацитет компресије и транспорта.
Осетљивост на топлоту: На пример, ПВЦ (поливинил хлорид) је веома осетљив на топлоту и смицање, склон распадању и захтева шраф са малим смицањем и ниским степеном компресије. Такође захтева високу завршну обраду како би се спречило накупљање материјала у мртвим угловима. Материјали као што су ПЕ (полиетилен) и ПП (полипропилен) су релативно стабилни.
Кристалинитет: не-кристални материјали (нпр. АБС, ПЦ, ПВЦ): Шири опсег топљења захтева дуже делове компресије.
Кристални материјали (нпр. ПЕ, ПП, ПА): Уски опсег температуре топљења са високом апсорпцијом топлоте током топљења, што захтева јаку топлоту смицања и дужи део хомогенизације.
Вискозност: Материјали високог{0}}вискозитета (нпр. ПЦ, ПММА) захтевају дубље жлебове за завртње да би се смањило прегревање смицања; Ниско{3}}материјали са ниским вискозитетом (нпр. ПА) захтевају плиће жлебове за завртње да би се обезбедила ефикасност транспорта.
Испуњени/ојачани материјали: Ако материјали садрже стаклена влакна, калцијум карбонат итд., завртањ мора да користи материјале отпорније на хабање (нпр. двоструки-метал, површински-обложен волфрам карбид) и да има специјалне дизајне за смањење хабања стаклених влакана на вијку и цеви.
Вискозитет: Материјали високог{0}}вискозитета (нпр. ПЦ, ПММА) захтевају већу дубину жлебова завртња да би се прегревање смицања свело на минимум; Материјали ниске{3}}вискозности (нпр. ПА) захтевају плиће навојне жлебове да би се обезбедио ефикасан транспорт.
Пунила/појачања:
Ако материјали садрже стаклена влакна, калцијум карбонат итд., завртањ мора бити направљен од материјала отпорнијег на хабање (нпр. двоструки-метал, површински премаз од волфрам-карбида) и да има специјализоване дизајне да би се минимизирало хабање стаклених влакана на вијку и цеви.
2. Геометријски параметри завртња
Однос-према-пречника (Л/Д):
Кратки Л/Д однос (20-25:1): Погодно за материјале са ниским захтевима за пластификацију и осетљивошћу на топлоту (нпр. РПВЦ), са кратким временом задржавања.
Однос средње{0}}до-односа дужине (25-30:1): најчешће коришћени опсег, који обезбеђује добру пластификацију и уједначено мешање.
Дуга/екстра{0}}Однос дугачке дужине (33:1 и више): Користи се за апликације које захтевају висок учинак, високу ефикасност мешања или посебне процесе (нпр. екструзију за вентилацију). Већи однос дужине омогућава темељнију пластификацију, али такође повећава захтеве за моментом завртња и сложеност производње.
Однос компресије:
Низак степен компресије (1,4–1,8): Погодно за високо пуњене материјале или материјале{2}}осетљиве на топлоту као што су ПВЦ и магнетни прахови.
Средњи степен компресије (2,0–2,5): Погодно за већину пластичних материјала-опште намене као што су ПЕ, ПП и АБС.
Висок степен компресије (2.5 - 3.0+): Погодно за инжењерску пластику која захтева велико смицање да би се унапредила пластифицација (нпр. ПЦ, ПА), али се мора пажљиво управљати контролом температуре.
Дубина жлеба за завртње: Утиче на брзину смицања и капацитет транспорта. Плитки жљебови производе висок смицање (погодно за ниски вискозитет), док дубоки жљебови производе ниско смицање (погодно за високу вискозност).
3. Дизајн функционалне сегментације завртња
Пуж је обично подељен у три секције: део за довод (преношење чврсте масе), део за компресију (пластификација и топљење) и део за дозирање (хомогенизација и екструдирање).
Одељак за храњење: Мора обезбедити довољан капацитет транспорта да спречи премошћавање. За клизаве материјале (као што су одређени рециклирани материјали), можда ће бити потребна облога за принудно пуњење или посебан дизајн жлебова.
Компресиони одсек (одељак за пластификацију): Ово је срж дизајна. Његова дужина мора бити прилагођена брзини топљења материјала. За кристалне материјале, овај део треба да буде кратак и стрм; за не-материјал, требало би да буде дугачак и постепен.
Одељак за мерење (Секција за хомогенизацију): Одговоран за стабилизацију притиска и температуре како би се обезбедио уједначен излаз растапања.
4. Посебни захтеви за примену
Ако стандардни завртњи са три{0}}одељка не испуњавају захтеве, требало би размотрити специјализоване дизајне:
Високи захтеви за гњечење: За диспергирање и мешање боја или адитива, елементи за гњечење морају бити додати на шраф (нпр. игле, главе за гњечење са баријером, валовити завртњи, ДИС главе за гњечење).
Захтеви за вентилацију: За материјале који садрже влагу или мономере, потребни су екструдери за вентилацију. Они имају делове за вентилацију у средини завртња са дубљим жлебовима за завртње за ослобађање гасова.
Захтеви високог{0}}капацитета: Раздвојени завртњи (нпр. БМ завртњи) могу да се изаберу да одвајају чврсту и течну фазу, побољшавајући ефикасност и стабилност топљења.
5. Помоћна конфигурација и материјали
Материјали и површинска обрада:
Стандардни нитрирани челик (38ЦрМоАлА): Погодан за општу пластику (ПЕ, ПП, АБС), нуди високу површинску тврдоћу уз умерену цену.
Биметал (површински слој легуре): Идеалан за високо пуњене пластике (стаклена влакна, калцијум карбонат) или корозивне пластике (нпр. ПВЦ, материјали отпорни на ватру{2}}), пружајући изузетну отпорност на хабање и корозију.
Систем хлађења/грејања:
Да ли језгро завртња захтева хлађење водом/уљем? Ово помаже у контроли температуре завртња, посебно када се обрађују кристални материјали или материјали{0}}осетљиви на топлоту.
Снага погона:
Дизајн завртња мора да одговара снази мотора екструдера и обртном моменту мењача. Неправилан дизајн (нпр. превелик степен компресије, превише дубоки жлебови за завртње) може довести до преоптерећења мотора или неуспеха при покретању.
6. Усклађивање финалног производа са процесом
Облик производа: Да ли је то пелетирање, дување филма, екструзија цеви или екструзија профила? Дување филма обично захтева екструзију на ниској{0}}температури да би се спречила нестабилност мехурића; екструзија цеви захтева добру пластификацију и стабилан притисак.
Повратни притисак: Вијак мора издржати повратни притисак који ствара глава матрице. Дизајн мерне секције директно утиче на излаз својом осетљивошћу на противпритисак.