Šajā nodaļā sniegto fizisko aprakstu izpratne var izrādīties pietiekami izdevīga daudziem lasītājiem un palīdzēt uzlabot savus procesus un produktus.Polimēru ekstrūderis tiek izmantots, lai izkausētu cietu polimēru un piegādātu izkausētu polimēru dažādiem formēšanas vai formēšanas procesiem.Skrūve ir vienīgā ekstrūdera darba sastāvdaļa.Visas pārējās sastāvdaļas (motors, pārnesumkārba, tvertne, cilindrs un matrica utt.) tikai nodrošina nepieciešamo atbalstu, lai skrūve darbotos pareizi.Ekstrūdera vispārējās funkcijas ir attēlotas zemāk.
Padeves funkcija padeves polimēra pārvietošanai no tvertnes skrūves kanālā notiek ārpus skrūves, un tā būtībā nav atkarīga no skrūves konstrukcijas.Skrūve veic trīs pamatfunkcijas: (1) cietvielu transportēšanas funkcija, (2) kausēšanas funkcija un (3) dozēšanas funkcija vai sūknēšanas funkcija.Trīs skrūvju funkcijas notiek vienlaicīgi lielākajā daļā skrūves garuma, un tās ir ļoti savstarpēji atkarīgas.Skrūves sekcijas ģeometriskais nosaukums, piemēram, padeves sekcijas, kas parādīts 1. nodaļā;1.3. att., ne vienmēr norāda uz skrūves sekcijas vienīgo funkciju.Piemēram, padeves daļa veic ne tikai cietās transportēšanas, bet arī kausēšanas un dozēšanas funkcijas.Skrūve veic arī citas sekundāras funkcijas, piemēram, sadalošo sajaukšanu, izkliedējošu sajaukšanu un bīdes rafinēšanu vai homogenizāciju.Izkliedējošā sajaukšana attiecas uz dažādu komponentu telpisku pārkārtošanu, un izkliedējošā sajaukšana attiecas uz komponentu izmēru samazināšanu, kā aprakstīts 2. nodaļā;Sadaļa 2.6.4.Bīdes rafinēšana attiecas uz polimēru molekulu homogenizāciju ar bīdes palīdzību.Vienas skrūves ekstrūderis ir nepārtraukts tilpuma sūknis bez atpakaļsajaukšanas iespējas un bez pozitīvas transportēšanas iespējas.Kas pirmais iekļūst skrūvē, tas pirmais iznāk no skrūves.Polimērs, kā ciets vai kausēts, virzās lejup pa skrūves kanālu ar spēkiem, ko uz polimēru iedarbojas rotējošā skrūve un stacionārais cilindrs.Nav mehānisma, lai pozitīvi novadītu polimēru gar skrūves kanālu pret matricu.Rotējošā skrūve satver polimēru un mēģina ar to pagriezt polimēru.Pieņemsim, ka muca ir izņemta no ekstrūdera vai ideāli ieeļļota tā, ka tā neiztur polimēra kustību.Tad polimērs vienkārši griežas ar skrūvi ar tādu pašu ātrumu un no skrūves nekas neiznāk.Stacionārā muca piešķir rotējošajam polimēram pārrāvuma spēku un liek polimēram nedaudz slīdēt uz skrūves virsmas.Polimērs joprojām griežas, skrūvei beržot mucas virsmu, bet nedaudz mazākā ātrumā nekā skrūve slīdēšanas dēļ.Polimēra slīdēšana uz skrūves virsmas gar skrūves kanālu rada izvades ātrumu.Ieeļļota skrūves virsma palielina izvades ātrumu, bet ieeļļota mucas virsma kaitīgi samazina izvades ātrumu.Ir skaidri saprotams, kāpēc komerciālās skrūves ir ļoti pulētas un kāpēc priekšroka tiek dota rievotām mucām padeves daļā.Lai gan daudzas komercprakses tika izstrādātas empīriski, nevis balstītas uz teorētiskām analīzēm, tās noteikti saskan ar pamatā esošajām teorētiskajām koncepcijām.Mehānismi vienas skrūves ekstrūderā tiek pētīti, pārbaudot polimēra šķērsgriezumus gar skrūves kanālu, kas ņemts no “skrūves sasaldēšanas eksperimentiem”.Skrūves iesaldēšanas eksperimentā, ko aizsāka Meddoks [1], skrūve tiek darbināta, lai panāktu līdzsvara stāvokli.Pēc tam skrūve tiek apturēta un mucai (un arī skrūvei, ja iespējams), tiek pielietota ūdens dzesēšana, lai sasaldētu polimēru skrūves kanālā.Mucu atkal uzkarsē, lai izkausētu polimēru, un skrūve tiek izstumta no mucas, kad polimērs sāk kust uz mucas virsmas.Pēc tam sacietējušo polimēru sloksni noņem no skrūves kanāla un sagriež daudzās vietās, lai pārbaudītu šķērsgriezumus gar skrūves kanālu.Dažas krāsainas granulas tiek sajauktas barībā, lai vizualizētu kušanas mehānismu un plūsmas modeli.Krāsainās granulas saglabā savu formu, ja tās palika tikpat cietas cietajā slānī pirms skrūves apstāšanās, bet tās nogriezās un kļūst par svītrām kausējuma baseinā, ja tās tika izkausētas pirms skrūves apstāšanās.
Izlikšanas laiks: 16.06.2019