Optimization for starve fed single screw extrusion of polymeric materials – simulations

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.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