Funktionsprinzip des Doppelschneckenextruders
Der Aufbau des Doppelschneckenextruders und des Einschneckenextruders ist sehr ähnlich, aber sein Funktionsprinzip ist unterschiedlich. Bei einem Einschneckenextruder hängt der Materialtransport von der Reibung und dem viskosen Widerstand des Materials ab, daher ist die Verweilzeitverteilung breit.
Im Gegensatz dazu beruht der Materialtransport des Doppelschneckenextruders auf dem Verdrängungstransport der Schnecke, sodass die Verweilzeitverteilung eng ist. Das Rohmaterial des Doppelschneckenextruders wird vom Dosierförderer durch die Zuführöffnung zugeführt. Einige Zusatzstoffe (wie Glasfasern) müssen durch die Zuführöffnung in der Mitte des Zylinders hinzugefügt und von der Schnecke zum Düsenkopf transportiert werden.
Bei diesem Vorgang variiert die Bewegung des Materials je nach Schraubeneingriffsmodus und Drehrichtung. In diesem Artikel werden die spezifischen Unterschiede des Funktionsprinzips aus dieser Sicht vorgestellt.
Wie funktioniert der Doppelschneckenextruder?
Zunächst nehmen wir die Anwendung eines Doppelschneckenextruders im Kunststoffbereich als Beispiel und stellen kurz das Funktionsprinzip eines Doppelschneckenextruders vor. Anschließend werden wir insbesondere die Unterschiede aus der Perspektive „Schraubeneingriff und Drehrichtung sind unterschiedlich“ vorstellen.
Doppelschneckenextruder
Es funktioniert wie folgt
1. Nach dem Starten des Doppelschneckenextruders werden zunächst Kunststoffpartikel oder Pulver durch das Zuführsystem in die Schneckennut eingespeist. Das Zuführsystem besteht üblicherweise aus einer Zuführöffnung, einem Zuführer, einem Trichter und einer Zuführschnecke. Kunststoffrohstoffe werden durch die Vibration des Trichters oder die Drehung des Zuführers gleichmäßig zur Zuführschnecke geleitet.
Fütterung
2. Nachdem die Kunststoffrohstoffe in die Schneckennut eingetreten sind, beginnt sich die Doppelschnecke zu drehen. Durch die Steuerung des Abstands und der Tiefe der Spiralnut werden die Kunststoffrohstoffe vom vorderen zum hinteren Ende transportiert. Während des Antriebsvorgangs wird der Kunststoffrohstoff durch die Außenseite des Zylinders und die Spiralnut zusammengedrückt, was zu Scherkräften und Reibung führt. Dies führt zu einer Hochgeschwindigkeitsreibung und erhitzt die Kunststoffrohstoffe. Das Heizsystem liefert zusätzliche Wärmeenergie und schmilzt den Kunststoffrohstoff allmählich zu einer thermoplastischen Schmelze.
Schneckenrotationsprozess
3. Der Extrusionsprozess: Wenn der geschmolzene Kunststoff eine bestimmte Höhe erreicht hat, gelangt er in den Zylinder des Extruders. Dieser Teil besteht normalerweise aus einer verbreiterten Spiralnut und einem Extrusionsdüsenkopf. Im Extrusionsabschnitt wird der Abstand der Spiralnuten allmählich verringert, was zu einem zunehmenden Druck führt, der das Schmelzen des Kunststoffs weiter fördert. Extrusionsformen formen den geschmolzenen Kunststoff durch spezielle Strukturen und Kanäle in den gewünschten Querschnitt und die gewünschte Länge. Der Extrusionsauslass ist normalerweise mit einem Kühlsystem ausgestattet, um den geschmolzenen Kunststoff schnell abzukühlen und zu verfestigen.
Extrusionsverfahren
Das Steuerungssystem spielt beim Betrieb eines Doppelschneckenextruders eine wichtige Rolle. Über das Steuerungssystem können die Parameter Vorschub, Schneckendrehzahl, Temperatur und Druck in Echtzeit überwacht und angepasst werden, um die Stabilität und Steuerbarkeit des Extrusionsprozesses sicherzustellen. Das Steuerungssystem kann außerdem Schneckendrehzahl, Temperatur und Form entsprechend den Produktanforderungen anpassen, um den idealen Extrusionseffekt zu erzielen.
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