螺杆几何形状的选择如何影响挤出过程中材料的熔化、混合和输送？

螺杆几何形状的选择对挤出过程中材料的熔化、混合和输送有重大影响。就是这样：

熔化：螺杆的几何形状决定了材料在挤出机机筒内的停留时间和传热的有效性，从而对熔化过程产生深远的影响。更长的螺杆具有更大的长径比，可以使材料更长时间地暴露在加热元件中，从而促进全面熔化。这种延长的停留时间对于高熔点或导热性差的热塑性塑料特别有利。特殊的螺杆设计（例如屏障螺杆）策略性地在流路中引入屏障或中断，从而有效地延长材料的受热时间。这些中断会产生压力和剪切力增加的区域，通过分解聚合物团聚物并提高传热效率来促进更彻底的熔化。

混合：螺杆的几何形状有助于在挤出过程中实现材料的均匀混合。将各种混合元件纳入螺杆设计中，例如混合段、捏合块或分布式混合元件，可增强添加剂、着色剂或多种聚合物组分的混合。这些元素扰乱物质的流动，引发混沌运动并促进分子间相互作用。这些元件的排列、尺寸和构造决定了所实现的混合程度。例如，更多数量的捏合块通过对材料施加额外的剪切力和拉伸力来增加混合强度，促进添加剂或填料的分散和均匀分布。

输送：螺杆几何形状通过影响单位时间输送的材料体积和沿螺杆产生的压力，直接影响挤出机的输送效率。螺杆的螺旋螺纹充当输送机，将材料从进料部分推向模具。这些螺纹的深度、节距和形状在决定输送效率方面发挥着关键作用。螺纹深度越大，每转可输送的物料量越大，而螺距越高，物料流动速度越快。然而，优化这些参数需要仔细考虑，以防止材料过度剪切或降解。螺杆的压缩比代表进料区深度与计量区深度的比值，影响输送效率。较高的压缩比会增加沿螺杆形成的压力，有助于材料输送，但也会影响熔化和混合过程。

锥形双螺杆