Page 46 - 《橡塑智造与节能环保》2025年10期

技术与装备

图 1 实验装置

中切取小片。这些小片可以通过ImageJ进行扫描和分 螺杆，螺距为80 mm，通道深度为12 mm。其特点是
析，以比较两颗螺杆和不同的运行点。该分析之所以 每个螺纹段设有12个间断，每个间断长度为10 mm。
可行，是因为存在蓝色和黄色材料。借助ImageJ的颜 这12个间断分别对应料筒内的12个平面，每个平面
色阈值功能，可以检测 剩余蓝色和黄色材料的面积。 可容纳6个销钉。研究中使用的72个销钉，直径为6
基于这些面积数据，通过公式1可以计算表面混炼部 mm，长度为10 mm。螺杆A 2 在无销钉的情况下，具备
分： 相同的几何特性，唯一区别在于飞行中断。相反，螺
A m = A t -( A y + A b ） （1） 杆A 2 的每个螺纹段设有12个轴向偏移，每个偏移为25
式中：A m =混炼区； mm。两者结构如图3所示，几何参数详见表3。
A t =总面积；
A y =黄色区域；
A b =蓝色区域。
该公式已经经过试验验证，证明其是量化材料均
匀性的有效方法。表2中展示的颜色阈值已进行相应调
整，因为这些值需针对每种混炼物单独设定。对于红
色、绿色和蓝色，可通过复选框决定是否允许该颜色
的定义范围通过，具体情况详见表2。因此，蓝色和黄
色表面得以分离，如图2所示。

图 3 带销钉的螺钉 A （顶部）和无销钉螺钉 A2 （底
部）的几何形状

图 2 图像中颜色阈值处理产生的总（左）、黄色（中） 表3 两种螺杆的几何参数
和蓝色（右）表面 A B
直径/mm 60
表2 NR 的色彩阈值 区域数/mm 1
NR蓝色 NR黄色 长度/mm 18.3D(1 098)
范围 通过 范围 通过 通道深度/mm 12 mm
红色 255~255 25~170 螺距 80 mm
绿色 0~255 X 0~0 偏移量 12个引脚层，每层6个引脚：引 12个偏移层，每
蓝色 0~45 X 0~0 脚：直径6 mm，长度10 mm 个轴向偏移25 mm
通道 2
直径/mm 60
在实验研究中，采用了两种不同的螺杆，以对比 通道 2
传统概念与基于偏移量的替代概念。螺杆A代表销钉
式挤出机，直径为60 mm，长度为18.3 D。该长度选择 4 实验设计
依据冷喂料挤出机的典型长度。它是一款两通道单节 实验设计包含12个试验点，这些试验点由两组螺
杆、两种不同的温度曲线以及三种不同的螺杆转速组
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