Dobór suszarki do tworzyw: pojemność zasobnika i czas przebywania
Tworzywa higroskopijne, takie jak PA, PC, PET czy ABS, trzeba wysuszyć przed wtryskiem. To, czy suszarka wystarczy, zależy od tego, jak długo granulat przebywa w zasobniku. Poniżej wzory z obliczonym przykładem; sam kalkulator suszarki jest bezpłatny w aplikacji Resinovo.
Wzory dla zasobnika, czasu przebywania i ilości powietrza
Wydajność i pojemność zasobnika (dobór)
ṁ = m × 3600 / t_c · V = ṁ × t_d × SF / ρ
ṁ wydajność w kg/h, m masa wtrysku wraz z wlewkiem w kg, t_c czas cyklu w s, t_d wymagany czas suszenia w h, SF współczynnik bezpieczeństwa (tu 1,2), ρ gęstość nasypowa granulatu w kg/l. Przemiał jest lżejszy i obniża gęstość nasypową.
Czas przebywania w zasobniku (przydatność)
t_r = V × ρ / ṁ · q = t_r / t_d
Granulat musi przebywać w zasobniku co najmniej wymagany czas suszenia t_d; t_r to czas przebywania w zasobniku. Stosunek q powinien wynosić mniej więcej od 1,2 do 2,5: poniżej materiał jest niedosuszony, daleko powyżej granulat niepotrzebnie długo pozostaje gorący.
Ilość powietrza procesowego
Q = 1,9 do 3,7 m³/h na kg/h lub Q = ṁ × c × (T_d − T_otocz.) / (1 kJ/(m³·K) × 20 K)
Reguła kciuka: 1,9 do 3,7 m³/h na kg/h wydajności (0,5 do 1 cfm na lb/h). Dodatkowo bilans cieplny nagrzewania granulatu (c ciepło właściwe, T_d temperatura suszenia) przy założonym spadku temperatury powietrza 20 K. Liczy się większa wartość; dane producenta mają pierwszeństwo.
Przykład obliczeniowy: ABS, wtrysk 60 g, cykl 30 s
ṁ = 7,2 kg/h · V = 7,2 × 2,0 × 1,2 / 0,62 ≈ 27,9 l
Dane materiału jak w aplikacji: ABS suszy się w 80 °C przez 2,0 h, gęstość nasypowa 0,62 kg/l, ciepło właściwe 1,4 kJ/(kg·K). Potrzeba około 27,9 l pojemności zasobnika, więc suszarka 30 l ledwo wystarcza. Istniejąca suszarka 40 l mieści 24,8 kg: czas przebywania 3,4 h, q = 1,72. To odpowiednie. Suszarka obsłuży maksymalnie 10,3 kg/h; najkrótszy czas cyklu przy 60 g wynosi około 21 s. Zapotrzebowanie na powietrze: reguła kciuka 13,7 do 26,6 m³/h, bilans cieplny 28,7 m³/h, czyli około 28,7 m³/h; moc grzewcza do nagrzania 0,16 kW bez strat.
Po czym poznać niedosuszenie
- Srebrzyste smugi i pęcherze na powierzchni, zwłaszcza w kierunku płynięcia.
- Spadek lepkości: stop staje się rzadszy, detal ma wypływki lub staje się kruchy.
- Zmienna jakość po przerwach lub przy krótszym cyklu, bo granulat krócej przebywa w zasobniku.
Czego obliczenie nie obejmuje
Obliczenie to wartość orientacyjna ze współczynnikiem bezpieczeństwa 1,2. Nie mówi nic o punkcie rosy powietrza suszącego, typie suszarki (osuszacz czy gorące powietrze) ani wilgotności dostarczonego granulatu. Te dane są w karcie materiałowej i u producenta suszarki. Materiały takie jak PP czy PS zwykle nie wymagają suszenia wstępnego; przy zimnym lub wilgotno przechowywanym granulacie suszenie może być mimo to potrzebne.
Najczęstsze pytania
Jak duża musi być suszarka do wtryskarki?
Pojemność zasobnika wynika z wydajności razy czas suszenia razy współczynnik bezpieczeństwa, podzielonych przez gęstość nasypową. Przykład powyżej oblicza to dla ABS.
Jak długo granulat musi przebywać w suszarce?
Co najmniej czas suszenia materiału, lepiej 1,2 do 2,5 raza dłużej. Wartości dla poszczególnych materiałów są w karcie materiałowej i w poradniku materiałowym.
Ile powietrza potrzebuje zasobnik suszarki?
Jako regułę kciuka przyjmij 1,9 do 3,7 m³/h na kg/h wydajności. Powietrze musi też móc nagrzać granulat; liczy się większa z dwóch wartości.
Czy kalkulator zastępuje kartę producenta suszarki?
Nie. Daje szybki wstępny dobór. Punkt rosy, typ suszarki i dane producenta sprawdź w karcie.
Wszystkie kalkulatory w kieszeni.
Kalkulatory są bezpłatne. Wszystko inne z Resinovo Basic: tydzień za darmo, potem od 2,99 € miesięcznie. Na iPhonie, iPadzie i Androidzie.