较小的螺钉施加更大的挑战

快速增长添加剂制造（也称为3D打印）导致对一些非常小的挤出设备的需求增加。小多少？小于1.5英寸的挤出机。与更大的机器相比，设计和建造更为复杂，这使某些人感到惊讶

怎么会这样？好吧，一方面，典型3.5英寸的屏障间隙。螺钉与½英寸的计量部分中的通道深度大致相同。拧紧。3.5英寸的典型加工公差。螺钉在计量部分中为±0.005英寸，但用于½英寸。螺钉的公差将约为通道深度的32％，这将影响输出和融化均匀性。

紧密公差的必要性大大增加了小螺丝的成本。此外，加工时间不会与大小成比例的任何位置减少，因为螺钉必须用较小的切割工具加工。

随附的插图是3.5英寸。屏障部分的一部分和½英寸。屏障部分的一部分，以规模绘制。½英寸。螺丝配置甚至很难看到，所以您能想象它的机器有多难。

由于尺寸很小，尺寸的另一个关键区域是饲料切片几何形状，尤其是通道深度。通道区域是如此之小，以至于聚合物颗粒的大小和形状对饲料速率具有更大的影响。我什至发现有必要获取颗粒样品并构建试用渠道，以查看有多少颗粒可以合适。相对较小的深度或音高变化可以显着改变饲料飞行所能容纳的材料的数量，最终反映在输出中。在某些情况下，需要特殊的颗粒大小。

由于进料部分中的根直径很小，因此重要的是要计算进料部分中螺钉的扭转强度，而不是整体性能要求，以最大程度地减少螺丝折断。在许多情况下，需要高强度合金才能在螺钉中获得足够的强度。一个½英寸。螺钉通常只需要大约1 hp才能完成全部输出容量。

小尺寸排除了任何类型的焊接磨损表面，例如恒星或Colmonoy，因此必须将螺钉硝化或由热处理工具钢制成。桶也是如此，对于耐磨性的铸造衬里来说太小了。

小螺钉的一个有利的方面是，熔体温度更容易控制，因为螺丝通道中只有非常薄的聚合物层。这使得从桶或从桶中转移到聚合物更加有效。结果，功率需求通常会降低，并且枪管冷却更有效。这对于为增材制造制造的挤出机尤其有利，因为它们必须在沉积的每个点开始并开始，从而使枪管成为稳定的散热器。

关于作者：吉姆·弗兰克兰（Jim Frankland）是一名机械工程师，他参与了所有类型的挤出处理已有50多年的历史。他现在是弗兰克兰塑料咨询有限责任公司的总裁。接触jim.frankland@comcast.net或（724）651-9196。