Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  wytłaczanie jednoślimakowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Na podstawie badań symulacyjnych opracowano metodę zwiększania skali procesu jednoślimakowego wytłaczania tworzyw polimerowych, z zastosowaniem technik ewolucyjnych (algorytmów genetycznych). Do symulacji procesu wytłaczania stosowano program GSEM (Global Screw Extrusion Model), a do zwiększenia skali specjalnie w tym celu opracowany program GASES (Genetic Algorithms Screw Extrusion Scaling). Jako kryteria stosowano jednostkowe zużycie energii, szybkość uplastyczniania i szybkość wzrostu temperatury tworzywa. Uzyskano znaczący wzrost wydajności procesu wytłaczania.
EN
A method of scaling-up the single screw extrusion of polymeric materials has been developed based on the process simulation studies using the evolutionary techniques (genetic algorithms). The simulation tests were carried out using the GSEM extrusion simulation program, while the scaling-up was carried out on the basis of the GASES evolutionary scaling-up program specially developed for this purpose. Scaling-up has been performed according to the criteria of unit energy consumption, polymer melting rate and polymer temperature, obtaining a significant increase in extrusion throughput.
PL
Opracowano metodę zwiększania skali procesu wytłaczania jednoślimakowego z dozowaniem tworzywa przy użyciu dozownika. Badania przeprowadzono na podstawie modelu komputerowego procesu przy zastosowaniu algorytmów genetycznych (technik ewolucyjnych). Podstawę metody stanowi program symulacji procesu wytłaczania GSEM (Global Screw Extrusion Model), który jest źródłem danych do optymalizacji, oraz specjalnie opracowany program zwiększania skali procesu GASES ST (Genetic Algorithm Screw Extrusion Scaling for Starve). Prace dotyczyły zmiany skali z poziomu wytłaczarki o średnicy ślimaka D=45 mm do poziomu wytłaczarki o D=60 mm, przy zachowaniu takiego samego stosunku L/D. Na podstawie symulacji zoptymalizowano szybkość obrotową ślimaka wytłaczarki, temperaturę poszczególnych stref układu uplastyczniającego i szybkość dozowania. Proces przeprowadzono wg kryterium minimalnego jednostkowego zużycia energii, maksymalnej szybkości uplastyczniania i najniższej temperatury tworzywa na wyjściu z głowicy.
EN
A method of scaling up the starve fed single screw extrusion of polymers has been developed. The research was carried out on the basis of a computer model of the process with the use of genetic algorithms (evolutionary techniques). The basis of the method is the GSEM (Global Screw Extrusion Model) extrusion simulation program, which is the source of data for optimization, and the specially developed GASES ST (Genetic Algorithm Screw Extrusion Scaling for Starve) program. The work involved changing the scale from the extruder with the screw diameter D=45 mm to the extruder with D=60 mm, while maintaining the same L/D ratio. Based on the simulation, the rotational screw speed, the temperature of individual zones of the plasticizing unit and the feeding rate were optimized. Scaling up was carried out according to the criteria of energy unit consumption, polymer melting rate and die temperature.
EN
The objective of this study was to determine the effect of various design solutions for intensive mixing and shearing elements located at the end of a single-screw plasticizing system on the effectiveness of wood polypropylene composite extrusion. Four types of such elements were used in the study: a pineapple mixer, a Maddock mixer, a ring mixer, and a helical mixer. For the purpose of the study, 4 blends were prepared containing 5, 10, 15 and 20% of wood fibre, respectively. Direct and indirect resulting factors as well as variable, constant and disturbing factors were investigated. The effectiveness of extrusion of wood polypropylene composites was determined based on results of parameters characterizing this process, such as extrudate temperature, unit consumption of energy supplied to the extruder, mass flow rate, and extrusion speed. It has been shown that the effectiveness of the extrusion process can be improved by using different mixing and shearing elements. Such screw design solutions make it possible to affect rheological phenomena occurring during melt flow in the plasticizing system, without modifying the extrusion process parameters such as screw rotation speed and polymer temperature. The literature review shows that there exist very few and general studies investigating the effect of screw design geometry, especially that of mixing and shearing elements, on the efficiency of extruding and mixing wood polypropylene materials.
PL
Na podstawie modelu komputerowego procesu z zastosowaniem technik ewolucyjnych opracowano metodę optymalizacji wytłaczania jednoślimakowego tworzyw polimerowych z dozowanym zasilaniem wytłaczarki. Podstawą metody jest program symulacji procesu wytłaczania z dozowanym zasilaniem GSEM oraz specjalnie w tym celu zbudowany program optymalizacyjny GASEO. Program GSEM stanowi źródło pozyskiwania danych do optymalizacji, a program GASEO jest narzędziem optymalizacji. Wykonano badania symulacyjne wytłaczania z dozowanym zasilaniem oraz przeprowadzono optymalizację wybranych parametrów wytłaczania – prędkości obrotowej ślimaka i długości strefy dozowania ślimaka – z zastosowaniem kryterium maksymalnej wydajności i minimalnej mocy procesu. Wyniki optymalizacji symulacyjnej zestawiono z wynikami optymalizacji doświadczalnej i wskazano na zalety badań symulacyjnych. Stwierdzono, że optymalizacja wytłaczania (a także innych procesów przetwórczych) na podstawie badań doświadczalnych jest nieefektywna, a alternatywą może być optymalizacja wykorzystująca badania symulacyjne procesu z zastosowaniem technik ewolucyjnych.
EN
Optimization method for starve fed single screw extrusion has been developed based on the computer model of the process and using evolutionary techniques. The method is based on the starve fed single screw extrusion simulation program GSEM and especially developed to this aim optimization program GASEO. Program GSEM is the source of optimization data, and program GASEO is the optimization tool. Simulation studies have been performed on the starve fed single screw extrusion, and optimization of the selected process parameters, screw rotational speed and screw metering section length has been carried out from the point of view maximum extrusion throughput and minimum power consumption. The results of simulation optimization have been compared with the experimental optimization, indicating the advantages of simulation studies. It has been concluded that optimization based on experimental research is ineffective and the optimization of extrusion based on simulation tests using evolutionary techniques can be a suitable alternative in this regard.
PL
Wykonano badania optymalizacyjne procesu wytłaczania jednoślimakowego tworzyw polimerowych z dozowanym zasilaniem wytłaczarki. Przeprowadzono doświadczalną optymalizację wybranych parametrów wytłaczania: prędkości obrotowej ślimaka i długości strefy dozowania ślimaka według kryteriów maksymalnej wydajności i minimalnego natężenia prądu silnika wytłaczarki. Stwierdzono, że optymalizacja na podstawie badań doświadczalnych jest kosztowna i czasochłonna. Wstępnie zaproponowano optymalizację wytłaczania na podstawie badań symulacyjnych procesu z użyciem technik ewolucyjnych (algorytmów genetycznych). W tym celu zastosowano opracowany program symulacji wytłaczania GSEM. Wyniki badań optymalizacyjnych na podstawie specjalnie zbudowanego programu optymalizacji ewolucyjnej GASEO zostaną przedstawione w części drugiej artykułu.
EN
Optimization studies have been performed on the starve fed single screw extrusion of polymeric materials. Experimental optimization of the selected process parameters, screw rotation speed and screw metering section length has been performed from the point of view maximum extrusion output and minimum current intensity of the extruder motor. It has been stated that experimental optimization is extremely expensive and time consuming. Optimization based on the process simulation and using evolutionary techniques (genetic algorithms) has been initially proposed. Extrusion simulation software GSEM has been used to this aim, and the optimization program GASEO has been developed to optimize the process. The results of optimization have been presented in the second part of the paper.
EN
Simulation and experimental tests of single screw extrusion of wood plastic composite (WPC) based on the polypropylene (PP) matrix were carried out. The rheological properties of the composite were determined on the basis of measurements of the pressure and material flow rate during extrusion. Recently developed computer model for simulating the single screw extrusion of wood plastic composites was applied which has been modified by extending its computing capabilities to calculations based on the power law rule. This computer model allows two-variant modeling the material melting depending on the wood flour content. The results of simulation were verified experimentally, and it was found that the results of simulations and measurements were in a good agreement. Smaller discrepancies were observed in the case of the use of one-dimensional model of melting.
PL
Wykonano badania symulacyjne i doświadczalne wytłaczania za pomocą wytłaczarki jednoślimakowej kompozytu polimerowo-drzewnego na osnowie polipropylenu (PP). Na podstawie pomiarów ciśnienia i natężenia przepływu podczas wytłaczania określono właściwości reologiczne kompozytu i opisano je prawem potęgowym. Badania symulacyjne wykonano z wykorzystaniem nowo opracowanego modelu komputerowego wytłaczania kompozytów drzewnych, rozwiniętego w tej pracy na potrzeby modelowania z wykorzystaniem prawa potęgowego. Model ten umożliwia dwuwariantowe modelowanie uplastyczniania kompozytu w zależności od zawartości mączki drzewnej. Na drodze weryfikacji stwierdzono dobrą zgodność wartości obliczonych i uzyskanych doświadczalnie. Mniejsze rozbieżności wystąpiły w wypadku zastosowania jednowymiarowego modelu uplastyczniania.
PL
Przeprowadzono badania optymalizacyjne procesu wytłaczania jednoślimakowego tworzyw polimerowych. Doświadczalnej optymalizacji wybranych parametrów wytłaczania, prędkości obrotowej ślimaka i długości strefy dozowania ślimaka dokonano wg kryterium maksymalnej wydajności i minimalnego natężenia prądu silnika wytłaczarki. Ze względu na duży koszt i czasochłonność takiej procedury zaproponowano optymalizację bazującą na badaniach symulacyjnych procesu wykorzystujących techniki ewolucyjne (algorytmy genetyczne) z zastosowaniem programu symulacji wytłaczania GSEM. Wyniki badań optymalizacyjnych na podstawie specjalnie w tym celu zbudowanego programu optymalizacji ewolucyjnej GASEO zostaną przedstawione w drugiej części artykułu.
EN
Optimization studies have been performed on single screw extrusion of polymers. Experimental optimization of the selected process parameters, screw rotation speed and screw metering section length has been performed from the point of view of maximum extrusion output and minimum current intensity of the extruder motor. Because experimental optimization is extremely expensive and time consuming, the process simulation using evolutionary techniques (Genetic Algorithms) has been proposed. Extrusion simulation software GSEM has been used for that purpose, and the optimization program GASEO has been developed to optimize the process. The results of optimization will be presented in the second part of the paper.
PL
Opracowano metodę optymalizacji wytłaczania jednoślimakowego tworzyw polimerowych na podstawie modelu komputerowego procesu z zastosowaniem technik ewolucyjnych (algorytmów genetycznych). Wykorzystano program symulacji procesu wytłaczania GSEM (Global Screw Extrusion Model) stanowiący źródło danych do optymalizacji oraz, specjalnie w tym celu opracowany, program optymalizacji ewolucyjnej GASEO – narzędzie optymalizacji. Na podstawie badań symulacyjnych dokonano optymalizacji wybranych parametrów wytłaczania – prędkości obrotowej ślimaka i długości strefy dozowania ślimaka – wg kryterium maksymalnej wydajności i minimalnej mocy procesu.
EN
Optimization method for single screw extrusion has been developed basedon the computer model of the process using evolutionary techniques (GeneticAlgorithms). The single screw extrusion simulation program GSEM (Global ScrewExtrusion Model) and the evolutionary optimization program GASEO, especiallydesigned for this purpose, were used. Program GSEM was the source ofoptimization data, and program GASEO was the optimization tool. On the basis ofsimulation studies the selected parameters of extrusion process – screw speedand screw metering section length – were optimized from the viewpoint ofmaximum extrusion output and minimum power consumption.
PL
Przedstawiono zagadnienie modelowania wytłaczania jednoślimakowego polimerowych kompozytów drzewnych z dozowanym zasilaniem wytłaczarki. Wykonano badania symulacyjno-doświadczalne wytłaczania kompozytu drzewnego na osnowie polipropylenu. Zastosowano klasyczny ślimak trójstrefowy. Na podstawie modelu komputerowego wytłaczania z dozowanym zasilaniem wykonano obliczenia symulacyjne uplastyczniania kompozytu, rozkładu ciśnienia i temperatury kompozytu oraz stopnia wypełnienia ślimaka. Wyniki symulacji potwierdzono doświadczalnie. Stwierdzono, że ślimak wypełnia się całkowicie tworzywem jedynie w końcowej części wytłaczarki, przed głowicą wytłaczarską, i tylko wtym obszarze jest generowane ciśnienie. Wielkość obszaru całkowitego wypełnienia ślimaka zależy od stosunku natężenia przepływu do prędkości obrotowej ślimaka. Wypełnienie ślimaka się zwiększa, gdy rośnie natężenie przepływu tworzywa (przy stałej prędkości obrotowej ślimaka) lub gdy maleje prędkość obrotowa ślimaka (przy stałym natężeniu przepływu tworzywa). Ciśnienie rośnie ze wzrostem natężenia przepływu tworzywa, a profil ciśnienia jest dobrze przewidywany.
EN
The paper discusses the numerical modeling of starve-fed single screw extrusion of wood-polymer composites. Simulation and experimental studies on the extrusion of wood-polypropylene composite have been performed using classical three-zone screw. Using a computer model of the process, the simulation calculations of polymer plasticization, pressure and temperature profiles as well as screw filling have been carried out and validated experimentally. It was found that the screw is fully filled with the polymer only in the end part of the extruder, before the extrusion die, and the pressure is generated only in this region. The size of the fully filled region of the screw depends on the ratio of the flow rate to the screw speed. The screw filling increases with an increase in the polymer flow rate (at the constant screw speed) or with a decreasein the screw speed (at the constant flow rate). The pressure increases with increasing flow rate, and the pressure profile is well predicted.
PL
Wykonano badania symulacyjne i doświadczalne wytłaczania jednoślimakowego z dozowanym zasilaniem mieszaniny PE-LD/PS. Zastosowano ślimak niekonwencjonalny z sekcją intensywnego ścinania, utworzoną przez rowkowany element Maddocka. Obliczenia symulacyjne procesu obejmowały uplastycznianie tworzywa, rozkład ciśnienia i temperatury tworzywa w obszarze ślimaka oraz stopień jego wypełnienia. Wyniki obliczeń zweryfikowano doświadczalnie.
EN
A computer model has been developed for starve fed single-screw extrusion with non-conventional screws. Simulation and experimentation for extrusion of PE-LD/PS blend have been carried out. Non-conventional screw equipped with Maddock shearing element has been applied. Melting of polymer, pressure, temperature profiles screw filling have been simulated and validated experimentally.
PL
Zbadano doświadczalnie przepływ kompozytu polimerowo-drzewnego o zawartości 70 % mas. mączki drzewnej w procesie wytłaczania jednoślimakowego, w różnych warunkach technologicznych przetwórstwa. Przebieg uplastyczniania i przepływu tworzywa oceniono na podstawie tzw. zimnego eksperymentu wytłaczania, z zastosowaniem techniki wyciągania ślimaka. Na podstawie wyników badań zaproponowano mechanizm uplastyczniania jednokierunkowego. Stwierdzono, że modelowanie procesu wytłaczania kompozytów polimerowo-drzewnych wymaga odmiennego podejścia niż modelowanie wytłaczania tworzyw termoplastycznych.
EN
Experimental studies have been done on the flow of wood-polypropylene composite with 70 wt % wood flour loading under various processing conditions of single-screw extrusion. The plasticization and flow of the polymer were evaluated on the basis of so-called cold extrusion experiment using „Screw Pulling-out Technique”. It was stated that the flow of wood-plastic composites is essentially different from the flow of thermoplastics. The flow is accompanied by slipping at the barrel walls, screw and die surfaces, also it shows ayield stress. Melting of the composite with high wood-flour content does not proceed according to the well known Tadmor model. Based on the results of the investigations, one-dimensional model of melting has been proposed. It was stated that the modeling of wood-plastic composite extrusion process requires a different approach then that used to model the extrusion of thermoplastic polymers.
PL
Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu przetwórstwa na właściwości mechaniczne kompozytu na osnowie poliwęglanu modyfikowanego włóknem szklanym. Kompozyt został poddany przetwórstwu dwiema metodami wytłaczania jedno oraz dwuślimakowego współbieżnego w celu otrzymania zróżnicowanych warunków obciążeń termomechanicznych. Wpływ warunków przetwórczych na właściwości wtryskiwanych wyrobów oceniono na podstawie przeprowadzonej próby statycznego rozciągania oraz udarności metodą DYNSTAT. Badania uzupełnione zostały o ocenę struktury kompozytów poddanych obciążeniom termomechanicznym za pomocą Skaningowej Mikroskopii Elektronowej (SEM).
EN
The aim of the study was to determine the effect of processing on the mechanical properties of the polycarbonate composites with glass fiber. The composite material was processed by two various extrusion methods: one and twin-screw extrusion using in the secondmethod the co-extruder, in order to obtain different thermo-mechanical loading conditions. Influence of processing conditions on the properties of injection-molded products has been evaluated on the basis of static tensile and the DYNSTAT impact tests. Tests were supplemented by an assessment of structures of polycarbonate compositestreated by thermo-mechanical loads using the Scanning Electron Microscopy (SEM).
13
Content available remote Wpływ technik homogenizacji na właściwości folii papieropodobnych
PL
Artykuł poświęcony jest ocenie wpływu zastosowanej techniki homogenizacji (wytłaczanie jedno- i dwuślimakowe) na właściwości wylewanych folii polimerowych (PE-MD/PP) oraz folii papieropodobnych (PE-MD/PP/CaCO3). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że właściwości użytkowe (wytrzymałość przy statycznym rozciąganiu, odporność na przebicie, współczynnik tarcia oraz wytrzymałość zgrzewów), badanych folii polimerowych i papieropodobnych, zależą od stosunku wagowego poszczególnych jej komponentów i zbliżone są do właściwości polimeru tworzącego fazę ciągłą mieszaniny. Stwierdzono również, że zastosowana technika homogenizacji, sposób przeprowadzenia przygotowawczego procesu przetwórczego, ma zasadniczy wpływ na właściwości końcowego wyrobu. Wykazano, że lepszą techniką ujednorodniania zarówno materiałów polimerowych, jak i kompozytowych, przenoszącą się na poprawę właściwości użytkowych gotowego wyrobu jest wytłaczanie dwuślimakowe.
EN
The aim of this work was the evaluation of influence of used homogenization techniques (one- and twin-screw extrusion) on the properties of casting films (PE-MD/PP) and paper-like films (PE-MD/PP/CaCO3). On the base on realized measurements it was found that properties (tensile strength, puncture resistance, weld strength and friction coefficient) are depended on the weight ratio of the separate components and are approached to properties of the material forming the continuous phase of the matrix. It was also found that the used homogenization technique (the method of preparatory process) has principal influence on properties of the finished product. It was shown that the better homogenization technique both polymeric materials and composites that transfers better film properties is the twin-screw extrusion.
PL
Przedstawiono zagadnienia komputerowego modelowania procesów przetwórstwa tworzyw sztucznych. Podano przykłady modelowania na podstawie ogólnie zorientowanych systemów CFD. Przedstawiono zagadnienie modelowania przepływu tworzyw w procesie wytłaczania jednoślimakowego.
EN
Explanation is given on computer modeling of plastic processing operations. Examples of models developed on the basis of generally oriented CDF systems are provided. A problem of the plastic flow model in the single worm extrusion process is presented.
15
Content available remote Modelowanie MES przepływu stopionych polimerów w procesie wytłaczania
PL
Przedstawiono zagadnienienie modelowania MES przepływu tworzyw w wytłaczarkach jednoślimakowych i dwuślimakowych. Zaproponowano metodę implementacji charakterystyk przepływowych ślimaków do budowy całościowych modeli procesu wytłaczania.
EN
FEM modeling is presented for single and twin screw extrusion. Implementation of screw pumping characteristics obtained through FEM simulation is proposed to develop composite extrusion models.
16
Content available remote Stanowisko badawcze procesu wytłaczania
PL
W artykule opisano stanowisko badawcze procesu wytłaczania jednoślimakowego z obrotowym segmentem cylindra wytłaczarki. Koncepcja urządzenia oraz jego konstrukcja opracowane zostały w Katedrze Procesów Polimerowych Politechniki Lubelskiej i są rezultatem oryginalnego założenia badawczego. Konstrukcja układu uplastyczniającego wytłaczarki została opatentowana. Celem pracy badawczej było zintensyfikowanie procesu uplastyczniania - zwiększenie wydajności procesu metodami konstrukcyjnymi.
EN
Test stand for single-screw extruder with rotary segment of extruder cylinder is described in the article. The idea and construction of the equipment have been developed in the Department of Polymer Processes of Lublin University of Technology and both are the results of original research project. The construction of extruder plasticizing system was the subject of patent. The aim of research project was to intensify the plastifying process and thus to increase process efficiency by constructional methods.
PL
Systemy komputerowego modelowania procesów przetwórstwa tworzyw umożliwiają prognozowanie przebiegu tych procesów na podstawie warunków technologicznych procesu, geometrii maszyny i narzędzia oraz właściwości przetwarzanego materiału. Tak więc, umożliwiają one przewidywanie wielkości wyjściowych procesu na podstawie danych wejściowych.
EN
Prospectives for application of genetic algorithms for modelling and for optimisation of plastics extrusion process.
PL
Systemy komputerowego modelowania procesów przetwórstwa tworzyw umożliwiają prognozowanie przebiegu tych procesów na podstawie warunków technologicznych procesu, geometrii maszyny i narzędzia oraz właściwości przetwarzanego materiału. Przebieg procesu może charakteryzować się natężeniem przepływu tworzywa, rozkładem ciśnienia i temperatury, zużyciem mocy itp. Tak jest więc możliwe przewidywanie wielkości wyjściowych procesu na podstawie danych wejściowych.
EN
Optimization of the extrusion process by the neuron network method is described, which consists in proper estimation of three parameters and proper depth of the worm groove within bathing zone h2, with considering input data: cylider temperature Tc, worm speed N, maximum extrusion output, minimum power demand, and minimum temperture of plastic at the head outlet T. Resulting were optimum values of input data Tcopt, Nopt, h2opt.
19
Content available remote Optymalizacja procesu wytłaczania jednoślimakowego tworzyw sztucznych.
PL
Zagadnienie optymalizacji procesu wytłaczania z wykorzystaniem metod statystycznych na podstawie programu statystycznej analizy danych STATISTICA. Podstawę publikacji stanowi program symulacji procesu wytłaczania SSEM, za którego pomocą dokonano generacji odpowiednich zestawów danych.
EN
Optimization of the extrusion moulding process using statistic methods and the program for statistic analysis of data STATISTICA.
20
Content available remote Morphology development during polyblend single-screw extrusion.
EN
The state-of-the-art is presented for of modelling of polymer blends extrusion. Theoretical fundamentals for morphology development in polymer processing are given, and the model for morphology development in the single-screw extrusion is presented. Experimental results for melting of the low density polyethylene and polystyrene (LDPE/PS) polyblend, and for morphology observation are shown.
PL
Przedstawiono problem modelowania procesu wytłaczania mieszanin tworzyw. Podano podstawy teoretyczne modelowania rozwoju morfologii mieszanin oraz przedstawiono model rozwoju morfologii odnoszący się do wytłaczania jednoślimakowego. Przedstawiono ekperyment wytłaczania mieszaniny polietylenu małej gęstości i polistyrenu (LDPE/PS), wykonany w celu analizy przebiegu uplastyczniania tej mieszaniny oraz oceny rozwoju morfologii mieszaniny w trakcie procesu przetwórstwa.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.