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押し出しは、スクリューを使用して材料を加圧システムに押し込む製造プロセスです。押出システムの性能を計算するには、圧力システム、押出機の寸法、およびプロセスを通過する材料の特性に関連する一連の値を知る必要があります。押し出し降伏は、システムの体積流量圧力を体積流量抵抗から差し引いて計算されます。
ステップ1
押し出し降伏の計算に必要な変数の値を決定します。押出スクリューの直径、その速度(rpmで測定)、らせんの角度、チャネルの高さと幅を知る必要があります。また、システムの圧力変化をポンド/平方インチ(psi)、材料の粘度、および押出チャネル全体の長さで知る必要があります。これらの各対策の視覚的表現については、以下のリンクを参照してください。
ステップ2
使用している物質の効力法のインデックスを決定します。プラスチックポリマーのこのインデックスがわからない場合は、Giles、Wagner、Mount著の本の46ページの表4.2「Extrusion、Definitive Processing Guide and Handbook」を参照してください。
ステップ3
システムのニュートン体積流量の抵抗を計算します。次の変数を乗算します:チャネル幅、チャネル深さ、ねじ速度、ねじ直径、ねじらせん角度の余弦。結果に定数pi(約3.14)を乗算し、結果を2で割ります。この方程式は、押出システム内のニュートン流体の体積流量の抵抗の推定値を提供します。
ステップ4
非ニュートン性のために、物質のニュートン体積流量の抵抗を修正します。パワーインデックスに4を加算し、結果を5で割ります。その結果に、既に計算されている推定体積流動抵抗を掛けます。結果は、システムへの体積流量の抵抗になります。
手順5
システムのニュートン圧力フローを計算します。押し出しチャネルの高さを立方体まで上げ、その結果にねじのらせん角度の正弦、チャネルの幅、および押し出し中のシステム内の圧力変化を掛けます。結果の値をプラスチックの粘度、押出システム全体の長さ、定数12で割ります。結果の値は、システムの圧力フローのニュートン推定値になります。
手順6
ポリマーの非ニュートン性を考慮して、ニュートン圧力フローを修正します。ポリマーのべき乗則インデックスを2で乗算し、1を追加して方程式の分母を取得します。次に、ニュートン圧力フローを3で乗算し、その結果を、計算した分母で割ります。これを行うことで、システムから体積圧力の真の流れが得られます。
手順7
体積抵抗流量からシステムの体積圧力流量を差し引きます。結果は、psiで測定されたシステムの押し出しスループットになります。