Изчерпателно ръководство за "10-те основни компонента" на двушнеков екструдер!

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.е апроизводител на механично оборудванеима над 30 години опит воборудване за екструдиране на пластмасови тръби, нова защита на околната среда и оборудване с нови материали. От създаването си Fangli е разработен въз основа на изискванията на потребителите. Чрез непрекъснато усъвършенстване, независима научноизследователска и развойна дейност на основната технология и храносмилане и усвояване на напреднали технологии и други средства, ние разработихмеЛиния за екструдиране на PVC тръби, Линия за екструдиране на PP-R тръби, Линия за екструдиране на водоснабдяване от PE / газови тръби, който беше препоръчан от китайското министерство на строителството за замяна на вносни продукти. Спечелихме титлата „Първокласна марка в провинция Zhejiang“.

Theдвушнеков екструдере основно оборудване в производството, модификацията и обработката на полимерни материали. Независимо дали става въпрос за модифициране на биоразградими материали като PLA и PBAT, запълване и подсилване на PVC или PP или приготвяне на мастербачи и функционални мастербачи, той е незаменим. Много практикуващи обаче знаят само как да „стартират и настройват параметрите“, без да разбират специфичните роли на ключовите компоненти вътре в машината. Това води до безпомощност при отстраняване на неизправности и ги прави податливи на клопки при избора на оборудване. В действителност структурата на сърцевината на двушнековия екструдер не е сложна; основно се състои от 10 основни компонента. Днес ще разбием основните функции и практическите ключови точки на тези 10 компонента един по един. Независимо дали сте новодошъл в индустрията или ветеран, който иска да оптимизира избора на оборудване, можете бързо да разберете „вътрешната логика“ надвушнеков екструдер.

01 Винт + варел

Акодвушнеков екструдере „инструментът за обработка“, тогава винтът и цилиндърът са неговото „сърце“ – транспортирането, топенето, смесването и пластифицирането на материали разчитат на това „дуо“. Те са и най-критичните компоненти при избора на оборудване, като пряко определят ефективността на обработката и качеството на продукта. По отношение на функцията, двете имат различни роли, но работят в координация: цевта е „затворен контейнер“ с гладка вътрешна стена, която е устойчива на високи температури и износване (обикновено покрита с азотиране или слой от сплав), осигурявайки стабилно пространство за обработка на материала. Винтът е "основният захранващ компонент". Двата винта се въртят съвместно или обратно на въртене вътре в цевта. Чрез действието на притискане и срязване между шнековите ленти и вътрешната стена на цевта, пелетите от твърда смола се „омесват“ в разтопено състояние, докато добавки като пластификатори и антиоксиданти се смесват. Накрая, равномерно пластифицираната стопилка се избутва към главата на матрицата, за да образува специфична форма. По време на избора два ключови параметъра трябва да се следят внимателно: Първо, диаметърът на винта (обикновено варира от 30 mm до 150 mm). По-големият диаметър позволява пренасянето на повече материал за единица време, което е подходящо за сценарии за масово производство. Второ, съотношението дължина към диаметър (L/D), т.е. съотношението на дължината на винта към неговия диаметър. По-голямото съотношение означава по-дълго време за смесване и пластификация за материала вътре в цевта, подходящо за сценарии, изискващи дълбока модификация.

02 Нагревателни ленти

Трансформацията на полимерните материали от твърдо в разтопено състояние зависи от непрекъснато и равномерно нагряване. Нагревателните ленти са "нагревателите на сърцевината" на двушнековия екструдер, отговорни основно за нагряването на шнека и цилиндъра, за да се повиши вътрешната температура на цилиндъра до точката на топене на материала. Инсталирането на нагревателни ленти е доста специфично; те обикновено са подредени в "сегменти" по дължината на цевта (обикновено 3-5 сегмента), като всеки сегмент може да контролира независимо температурата. Например температурата на захранващата зона е по-ниска (само 80°C-100°C), за да се предотврати преждевременното топене и агломерация на материала, което може да блокира захранващия порт. Температурата на зоната на топене се повишава (достигайки точката на топене на материала), за да се пластифицира постепенно материала. Температурата на зоната на измерване се стабилизира в диапазона на температурата на топене, за да се осигури равномерност на стопилката. Освен отоплението, предварителното загряване също е важна функция на нагревателните ленти. Преди стартиране на оборудването, цевта и винтът трябва да бъдат предварително загрети чрез нагревателните ленти (обикновено за 30-60 минути). Директното стартиране със студени винтове и цилиндър може да доведе до неравномерно пластифициране на материала и да повреди компонентите поради прекомерни температурни разлики. Тази стъпка е особено важна при обработката на биоразградими материали, тъй като може да намали разграждането на материала, причинено от внезапно нагряване.

03 Мотор

Ако шнекът и цилиндърът са „сърцето“, тогава моторът е „източникът на енергия“, който доставя кръв към сърцето – въртенето на шнековете и транспортирането на материал в двушнеков екструдер зависи изцяло от мощността, осигурена от двигателя. Мощността и стабилността на двигателя пряко влияят върху ефективността на обработката и безопасността на работа на оборудването. Двигателите, използвани в двушнековите екструдери на пазара, са предимно "асинхронни двигатели с променлива честота", чиито предимства включват регулируема скорост и стабилна изходна мощност, което позволява регулиране на изходната мощност според нуждите за обработка на различни материали. По време на избора обърнете внимание на „съответствието на мощността“: Винтовете с малък диаметър (30 mm-50 mm) са подходящи за лабораторни опити с малки партиди и е достатъчен двигател с мощност 15kW-37kW. Средните до големи винтове (65 mm-100 mm) за промишлено производство изискват двигатели с мощност от 55 kW до 160 kW. Ако се обработват материали с високо пълнене (напр. РР със съдържание на пълнител от калциев карбонат над 50%), мощността на двигателя трябва да се увеличи по подходящ начин, за да се избегне изключване на двигателя при претоварване поради прекомерно натоварване.

04 Скоростна кутия

Изходната мощност от двигателя не може да бъде предадена директно към винтовете. От една страна, скоростта на двигателя е твърде висока (обикновено хиляди обороти в минута), далеч надвишаваща необходимата скорост на шнека (скоростите на шнека на двушнеков екструдер са предимно между 100-600 оборота в минута). От друга страна, моторът има само един край на мощността, която трябва да бъде разпределена към два винта. Скоростната кутия поема основната роля на „намаляване на скоростта + разпределение на мощността“. По-конкретно, скоростната кутия има две ключови функции: Първо, „Намаляване на скоростта“ – чрез вътрешен комплект зъбни колела, тя преобразува високоскоростното въртене на двигателя в нискоскоростно въртене с висок въртящ момент, изисквано от винтовете, като гарантира, че винтовете имат достатъчна сила за екструдиране и срязване на материала. Второ, "Разделяне на мощността" – то разпределя равномерно мощността на двигателя към двата винта, като гарантира, че се въртят с еднаква скорост (за съвместно въртящи се модели) или според фиксирано съотношение (за противоположно въртящи се модели), предотвратявайки неравномерно смесване на материала поради разлики в скоростта. При ежедневна употреба поддръжката на скоростната кутия е от решаващо значение – трябва да се добавя редовно специализирано трансмисионно масло, за да се предотврати износването на скоростната кутия. Ако се появи необичаен шум или изтичане на масло в скоростната кутия, тя трябва да се провери незабавно след изключване. В противен случай това може да доведе до повреда в контрола на скоростта, което да повлияе на качеството на продукта или дори да повреди винтовете.

05 Предпазен съединител / срязващ щифт

По време на операцията на aдвушнеков екструдер, неочакваните повреди са неизбежни – например метални замърсители, навлизащи в захранващия порт, или агломерация на материала, причиняваща блокиране на винта. В този момент моторът все още извежда мощност. Без защитно устройство огромният въртящ момент би се предал директно към скоростната кутия, винтовете и цевта, потенциално причинявайки огънати винтове, надраскани цеви или счупени зъбни колела на скоростната кутия, което води до изключително високи разходи за ремонт. Предпазният съединител (или модулът на срязващия щифт) е „предпазният клапан“, който решава този проблем. Инсталира се между двигателя и скоростната кутия и основната му функция е "защита от претоварване": когато възникне повреда и товарът надвиши зададената стойност, предпазният съединител автоматично изключва двигателя от скоростната кутия, позволявайки на двигателя да работи на празен ход, като едновременно с това задейства аларма за изключване, предотвратявайки по-нататъшно увреждане на скоростната кутия, винтовете и цилиндъра. Важно е да се отбележи, че „прагът на претоварване“ на предпазния съединител трябва да бъде настроен според мощността на двигателя и обработвания материал – прагът може да бъде малко по-висок за обикновени материали, но трябва да бъде подходящо намален за обработка на материали с висока твърдост и висок пълнеж, за да се осигури навременно задействане на защитата.

06 Система за хранене

„Равномерността на хранене“ в aдвушнеков екструдерпряко влияе върху качеството на пластификация на стопилката. Ако захранването е непоследователно, това причинява колебания на налягането вътре в цевта, което води до крайни продукти с неравномерна дебелина или нестабилна производителност. Системата за хранене е „мениджърът“, който прецизно контролира „скоростта на подаване“, главно разделена на два типа: обемни хранилки и гравиметрични хранилки (загуба на тегло).

· Обемна хранилка:Основният принцип е „измерване по обем“. Материалът се подава в цевта чрез шнеков конвейер. Предимствата му са проста структура, ниска цена и лесна поддръжка. Подходящ е за сценарии, при които изискванията за точност на съставките не са високи. Рутинната поддръжка включва редовно почистване на транспортния шнек, за да се предотврати остатъчен материал и агломерация.

· Гравиметрично захранващо устройство:Основният принцип е "измерване по тегло". Той използва динамометрични клетки за наблюдение на скоростта на подаване в реално време, като автоматично регулира скоростта на шнека, за да гарантира, че почасовата грешка на скоростта на подаване се контролира в рамките на ±0,5%. Неговото предимство е прецизното дозиране, подходящо за смесване на многокомпонентни материали и сценарии за функционална модификация.

07 Вакуумна система

Полимерните материали се полимеризират предимно от мономери с малка молекула и мономерите с малка молекула неизбежно остават по време на обработката. Особено за биоразградими материали (като PLA, PBAT), може да настъпи леко разграждане по време на високотемпературна обработка, произвеждайки вещества с малка молекула. Без вакуумна система тези малки молекули биха се изпарили в дим, не само замърсявайки околната среда в цеха, но и образувайки мехурчета вътре в продукта. Основната функция на вакуумната система е да евакуира цевта чрез вакуумна помпа по време на пластификацията на материала, като незабавно отстранява остатъчните мономери с малка молекула и продуктите на разграждане. Това намалява дима в работилницата и предотвратява оставането на малки молекули в продукта – като по този начин подобрява механичните свойства на продукта (напр. намалява загубата на якост, причинена от мехурчета) и намалява вероятността от миграция на пластификатора, което прави продукта по-стабилен.

08 Охладителна система

По време на операцията на aдвушнеков екструдер, за отопление са необходими не само нагревателни ленти, но и охладителна система за намаляване на температурата. От една страна, винтовете и цевта генерират допълнителна топлина поради триене по време на непрекъсната работа. Ако не се охлади своевременно, прекомерната температура вътре в цевта може да причини разграждане на материала. От друга страна, след като стопилката се екструдира от матрицата, тя също се нуждае от охлаждане, за да зададе формата си. Охладителната система използва главно два метода: въздушно охлаждане и водно охлаждане.

· Въздушно охлаждане:Използва студен въздух, издухван от вентилатори, за охлаждане на цевта, винтовете или екструдирания продукт. Предимствата му са проста структура и липса на нужда от вода. Подходящ е за малко оборудване, сценарии за обработка при ниска температура или продукти, които не изискват високи скорости на охлаждане. Ефективността му на охлаждане обаче е относително ниска, което го прави неподходящ за производствени сценарии с висока температура и висока производителност.

· Водно охлаждане:Използва циркулираща вода за охлаждане на цевта или екструдирания продукт. Предимствата му са висока ефективност на охлаждане и прецизен контрол на температурата. Подходящо е за средно до голямо промишлено оборудване, сценарии за високотемпературна обработка или продукти, изискващи високи скорости на охлаждане. Въпреки това изисква редовно почистване на тръбите за охлаждаща вода, за да се предотврати запушване на котления камък, което се отразява на ефективността на охлаждане.

09 Електрическа система за управление

Ако предишните компоненти са "изпълнителните органи", тогава електрическата система за управление е "мозъкът" надвушнеков екструдер– стартиране/спиране на оборудването, регулиране на температурата, контрол на скоростта, настройка на нивото на вакуум и дори аларми за повреда, всички те се реализират от него. Това е и основният интерфейс за взаимодействие на оператора с оборудването. В днешно време масовите електрически системи за управление приемат най-вече "Сензорен екран + PLC контролна система", предлагаща интуитивна и удобна работа: Операторите просто задават параметри като температури на зоната на цевта, скорост на шнека, скорост на подаване и ниво на вакуум на сензорния екран и системата автоматично контролира работата на всеки компонент. Ако възникне неизправност (напр. претоварване на двигателя, превишаване на границата на температурата), системата незабавно задейства аларма и показва причината за повредата, улеснявайки бързото отстраняване на неизправности. При ежедневна употреба предпазвайте електрическата система за управление от влага и замърсяване с масло. Редовно проверявайте дали кабелните връзки са сигурни, за да предотвратите повреда на контрола на параметрите поради разхлабени връзки. Особено когато се обработват запалими и експлозивни материали (като някои модифицирани пластмаси), трябва да се изберат взривобезопасни електрически системи за управление, за да се гарантира безопасността на производството.

10 Основна рамка

Последният компонент е основната рамка. Може да изглежда просто, но това е основата за стабилна работа на оборудването – моторът, скоростната кутия, цилиндърът, винтовете и другите компоненти на двушнековия екструдер са монтирани върху основната рамка. Основната функция на основата е да "поддържа цялото оборудване" и да намалява вибрациите по време на работа. Висококачествените основи обикновено се изработват от дебели стоманени плочи, заварени заедно, а подложките за гасене на вибрациите често се монтират в долната част, за да абсорбират ефективно вибрациите, генерирани от въртенето на двигателя и винтовете. Ако основата е нестабилна, ще се появят силни вибрации по време на работа на оборудването, което ще доведе не само до разхлабени връзки на компонентите и прекомерен шум, но и ще повлияе на прецизността на прилягане между винтовете и цевта, причинявайки неравномерна пластификация на материала и потенциално повреждайки винтовете и цевта. Когато инсталирате оборудването, уверете се, че основата е поставена на ниво (калибрирано с нивелир), за да избегнете неравномерно напрежение върху оборудването поради накланяне. След продължителна употреба проверете дали подложките за поглъщане на вибрациите на основата са остарели. Ако са остарели, сменете ги незабавно, за да осигурите стабилна работа на оборудването.

В заключение: Разберете компонентите, които да овладеетеДвушнеков екструдер

10-те основни компонента на двушнековия екструдер, макар да изглеждат независими, всъщност работят координирано – от системата за подаване на „захранващ материал“, до нагряването на нагревателните ленти, пластифицирането на шнека и варела, до вакуумната система, която премахва летливите вещества, и охлаждащата система, задаваща формата, всяка стъпка зависи от функцията на съответните компоненти.

За практиците разбирането на ролята и ключовите точки на всеки компонент не само помага да се избегне клопката на „сляпото следване на тенденциите“ по време на избора, позволявайки избора на оборудване, подходящо за техните производствени нужди, но също така позволява бързо отстраняване на неизправности при възникване на неизправности, намалявайки времето за престой. За новодошлите това е и основата за започване на работа с двушнекови екструдери. Само чрез разбиране на "вътрешната логика на оборудването" човек може да работи по-добре с оборудването и да оптимизира процесите.

Ако имате нужда от повече информация,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.приветства ви да се свържете за подробно запитване, ние ще ви предоставим професионални технически насоки или предложения за закупуване на оборудване.