Divcirturu ekstrudera veidi

Dviejūdzņu ekstrudētājs ir svarīgs aparāts, kas tiek izmantots dažādās nozarēs materiālu maiņai, savienošanai un ekstrudēšanai, piemēram, plastmasām, barībai un zālēm. Dviejūdzņa ekstrudētāja daudzveidība padara to par būtisku aparātu modernā ražošanā. Tomēr ne visi ekstrudētāji ir vienādi; tie atšķiras dažādos veidos, katrs pielāgots konkrētiem vajadzībām.

Šajā rakstā mēs izpētīsim dažādus divvijolu ekstrūzoru veidus un to unikālos spējas.

Kategorizēts pēc vijolu konfigurācijas
Balstoties uz vijolu konfigurāciju, divvijolu ekstrūzori var tikt kategorizēti paralēlajos divvijolu ekstrūzoros un koniskajos divvijolu ekstrūzoros. Paralēlajos divvijolu ekstrūzoros vijolas ir paralēlas viena otrai cauru sava garumu. Koniskajos divvijolu ekstrūzoros vijolas ir sakārtotas un diametrs vieglāk samazinās no ievades galma līdz matricas galam.

Paralēls divkārtējs šrausts ekstruders
Paralēlajos divvijolu ekstrūzoros vijolas ir ar vienādu diametru cauru sava garumu. Tie parasti tiek izmantoti poliolefinu (piemēram, PE un PP), nijloņa, PC, poliestera un citu materiālu apstrādei.

Priekšrocības
Gatavojuma pielāgotība L/D attiecībai joprojām ir preču paralēlo divvijolu šķēršļa izdevība. To var pielāgot, lai palielinātu vai samazinātu L/D attiecību atbilstoši formēšanas apstākļu izmaiņām, lai atbilstu plāstmaģistrālās tehnoloģijas prasībām. Šī elastība paplašina paralēlo divvijolu šķēršļa lietojumprasmju diapazonu, kas ir grūti sasniegt ar konusveida divvijolu šķēršļiem.

Trūkumi:
Tā kā starp abām vijolām ir maza attāluma centrs un pieejamais telpas apjoms ir ierobežots, radiālie un spiešanas ķēdes, kas atbalsta divus izvades ass un saistītos vadības zobiem, sastopas ar nozīmīgiem izaicinājumiem paralēlo divvijolu šķēršļa pārvades kastes.

Vēl nav viegli atrisināt reālos jautājumus par ierobežoto nesīguma spēju, mazāko moduli un dientu diametru, kā arī par samazināto diametru divu šūpu malai, kas izraisa skaidru trūkumu pārvarēšanas spējā. Ierobežots izvades moments un lielā mērā samazināta nesīguma spēja ir izcils trūkums paralēlu divšūpu ekstrudera darbā.

Konusveida divšūpu ekstruders
Konusveida divšūpu ekstruderiem ir lielāks šūpas diametrs pie devēja un mazāks diametrs pie matricas. Šie ekstrudieri galvenokārt tiek izmantoti PVC apstrādei, un viņu unikālais dizains ir optimizēts konkrētiem materiālu prasību apmierināšanai.

Priekšrocības
Divi koniskie šūpiņas tiek iekārtoti horizontāli ar savām ass, veidojot leņķi, kad tiek ievietoti barēlī. Kad attālums starp ass progresīvi pieaug no tumšākas līdz platumākai pusei, tad pārvades dzinēja var iekļaut lielāku centru attālumu starp diviem izvades asiņiem. Šis iekārtojums nodrošina vairāk vietu montāžai geariem, gear asīm, radiālajiem un tilpuma gredzenu uzkrājumiem, tādējādi palielinot pārvades efektivitāti.

Šis elastīgais dizains ļauj instalēt lielākus radiālos un tilpuma gredzenus ar asiņu izmēriem, kas spēj izturēt augstu momenta pārvadi. Kā rezultātā koniskie dubultšūpiņu ekstrudieri piedāvā nozīmīgas īpašības, ieskaitot augstu darbības momentu un slodzes nēsājamo spēju, kas atšķir tos no paralēliem dubultšūpiņu ekstrudieriem.

Trūkumi
Konusveida divvijolu ekstrūzoru neevas ir to ierobežotā pielāgojamība, jo vijolas garām sava gara tās ir ar atšķirīgu skaldienu, kas var padarīt grūti sasniegt vienmērīgu materiāla apstrādi. Turklāt to dizaina sarežģītība un iespējams augstāks būvniecības maksu līmenis ir jāņem vērā.

Abu tipu līdzības
Abiem ir mehānismi spēcīgas plastmasas aizrašanai, laba maiņa un plastmasas izkristošanas iespējas, kā arī uztverējušanas iespējas. To pielāgojamība materiāliem un plastmasas ražojuma formēšanas procesiem galvenokārt ir vienāda.

Abu tipu atšķirības
● Skaldis: Paralelas divvijolas ir ar vienādu skaldienu, bet konusveida divvijolas ir ar atšķirīgiem skaldienu mazajā un lielajā galā.
● Ass attālums: Paralelas divvijolu ass attālums paliek nemainīgs, savukārt konusveida divvijolu asi veido leņķi, kas rezultātā gar asiju rodas atšķirīgi ass attāluma parametri.
● L/D attiecība: Paralēlu divkārša šūpu L/D attiecība (L/D) ir attiecība starp šūpas efektīvo garumu un tā ārējo diametru, savukārt konusveida divkārša šūpu L/D attiecība ir attiecība starp šūpas efektīvo garumu un vidējo vērtību starp tā lielo un mazo galu diametriem.

Redzams, ka lielākā atšķirība starp paralēlu divkāršo šūpu ekstrudieri un konusveida divkāršo šūpu ekstrudieri atrodas šūpu un cilindra ģeometrijā, kas izraisījusi dažādas struktūras un uzvedības atšķirības. Tomēr, šie abu veidi ekstrudieriem ir savi raksturīgie īpašumi un priekšrocības.

Klasifikācija pēc divkārša šūpu rotācijas virziena
Divkāršie ekstrudieri tiek kategorizēti kā vienmērīgi vai pretēji rotējoši, ņemot vērā šūpu rotācijas virzienu.

Vienmērīgi rotējošais divkāršais ekstrudiers
Kopēji rotējošie divvijolspakšņa ekstrudieri ir aprīkoti ar diviem viļņiem, kas rotē vienā virzienā. Šīs ierīces efektīvi sajaukšanai un materiālu formulēšanai. Ar iespēju apstrādāt plašu viskozitātes un formulāciju diapazonu, kopēji rotējošie ekstrudieri ir ideāli polymeru maiņu, galvenās partijas un reakcijas ekstrudera lietojumam. Tiem ir izcilas pašreizējas un pārvadāšanas īpašības, lai nodrošinātu, ka pievienojumi tiek vienmērīgi sadalīti un izplatīti caur materiālu.

Kopēji rotējošo divvijolspakšņa ekstrudieru priekšrocības:
● Uzlabota sajaukšana: Savstarpēji saistītie viļņi un pielāgotie viļņu elementi ļauj precīzi kontrollēt sajaukšanas intensitāti un kvalitāti pāri vienvijolu ekstruderiem.
● Apstrādes elastība: Daudzveidīgais barojums ļauj neatkarīgu caurputēšanas kontroli, ļaujot veikt vairākas apstrādes funkcijas uz vienas mašīnas.
● Kontrolētie apstrādes parametri: Iespējams saņemt smalku pastāvības laika sadalījumu un precīzu temperatūras kontroli, kas uzlabo šķēršanas-laika-temperatūras profilus, nodrošinot saskaņotu produktu kvalitāti.
● Eficients ražošanas process: Daudzveidīga tūlītne atļauj apstrādāt plašu materiālu spektru ar minimālu pārtraukumu laiku.
● IZDEVĪGUMS: Augsta elastība un ražotspēja daudzveidīgiem beigas produktiem ar saskarsnīgu kvalitāti, savukārt šūnu izmēra izmirstību var kompensēt, pielāgojot šūnu ātrumu.

Atkarībā no šūnu staroties veida pie viņu rotācijas, kopā griezošos divstieņa ekstrūzoru varam turpmāk klasificēt uz diviem tipiem: satiekosies kopā griezošos divstieņa ekstrūzors un nesatiekosies kopā griezošos divstieņa ekstrūzors.

Satiekosies kopā griezošos divstieņa ekstrūzors
Savienotā rotējošā divkāršā šūpuļa ekstrudera gadījumā šūpuļi, rotējot, slēdzas vai saistās viens ar otru, kas palielina materiāla apstrādes un transportēšanas efektivitāti. Šis dizains uzlabo ekstrudera izmēru maiņas spēju, kas ļauj pilnībā sadalīt piesavinājumus un piepildījumus polimera matricā.

Periodiskie ekstruderi parasti tiek izmantoti komponentu savienošanas pielietojumos, kur precīza kontrole pār daļiņu izmēru sadalījumu un maiņas vienmērību ir kritiska. Tie piedāvā lielisku masstabēšanu un fleksibilitāti, kas ļauj ražotājiem pielāgot ekstrusiona procesu konkrētiem produktu prasībām.

Nesavienojamie kopā rotējošie divkāršie šūpuļa ekstruderi
Otrā pusē, neatbilstoša pārvietojuma kopā griezamo dubultgriezenu ekstrūzora šķīvji neapvienojas vai nesadarbojas, kamēr tie rotē. Tā vietā tie rotē tuvu viens otram bez sadarbošanās, ļaujot veikt citu veidu materiālu apstrādi, bieži vien balstoties uz smalkiem materiāliem vai sprieguma jutīgiem lietojumiem, piemēram, siltumam jutīgu polimeru, biomateriālu un barības produktu apstrādei. Neapvienoto ekstrūzoru palīdz atvieglot apstrādes nosacījumus, saglabājot efektīvas maiņas un komponēšanas iespējas.

Dubultgriezenu ekstrūzori ar pretēju rotāciju
Atšķirībā no kopēji rotējošiem ekstrudera, pretrotējošie divvijolspju ekstruderi ir aprīkoti ar vijolām, kas rotē pretējā virzienā. Šis konfigurācija izveido lielu masēšanas un šķēršanas efektu uz materiāla, kas rezultē intensīvā sajaukšanā un dispergēšanā. Pretrotējošie ekstruderi ir īpaši efektīvi pielietojumos, kur nepieciešama intensīva šķēršana, piemēram, atbrīvošana no risinātāja, reakcijas ekstrudēšana un jaudīgu materiālu maiņa. Tie nodrošina precīzu uzturēšanas laika un šķēršanas ātruma kontroli, kas padara tos piemērotus grūtiem apstrādes apstākļiem.

Ievilkšanas pretrotējošo divvijolspju ekstrudera
Glabājoties savstarpējā kontaktā, atpakaļgriezuma divu šrauta ekstrudera divi šrauti ir simetriski novietoti, taču griežas pretējās virzienās. Šī konfigurācija neļauj materiālam kustēties “∞” formas ceļā, jo viena šrauta heliksa tika bloķēta ar otru šrauti. Tā vietā, solīšanas laikā, materiāls tiek pārvadāts uz priekšu gandrīz aizvērtā “C” formas kavētā. Tomēr starp viena šrauta ārējo diametru un otra šrauta saknes diametru tiek uzturēts atstarpe, lai ļautu materiālam pāriet cauri.

Kad materiāls pārvada cauri diviem šrautiem radiaalajai atstarpei, tas tiek pakļauts intensīvam šķēlumam, maiņai un kompresijai, kas rezultē efektīvā plastificēšanā. Turklāt spiediena attiecība var tikt sasniegta, progresīvi samazinot šrauta pitch, kas to padara piemērotu plašas produktu šķiras apstrādei.

Nesaskarsmīgs pretēji griezmošais divu šrauta ekstruders
Mazāk izmantots nekā šķēršļa ekstruders, neshķērsojošais pretēji griezmoņu dubultsargais ekstruders darbojas atšķirīgi no viensargā ekstrudera, tomēr tam ir līdzības, jo tas balstās uz triksni un viskozu pretestību, lai pārvadātu materiālu. Turklāt, pārvietojoties uz galvu virzienā, materiāls var parādīt dažādas plūsmas modeles dēļ lielā rādiālā atstarpe starp abām sargām, kas var izraisīt nozīmīgu izplūdi.

Papildus tam, šraubu pozīcijas var izraisīt tādu situāciju, ka vienas šraubas spiediena pusei ir augstāks spiediens nekā otras šraubas pretestības pusei, rezultātā rodoties materiāla plūsma no augstspiediena spiešanas puses uz otras šraubas pretestības pusi. Rotācija aizkavē materiāla plūsmu punktā A, rezultātā rodoties plūsma un daudzas citas plūsmas modelis, kas to padara piemērotu maišošanas, ventēšanas un devulkanošanas pielietojumiem.

Secinājums
Katrs twin-screw ekstrudera tips piedāvā unikālas priekšrocības un iespējas, lai atbilstu dažādajiem apstrādes vajadzību līmeņiem plašākā rindā nozarēm. Atšķirību sapratne starp šiem ekstrudera tipiem ir kritiska piemērotākās iekārtas izvēlei konkrētam pielietojumam.

Vai nu tas notiek, lai sasniegtu optimālo maišanās efektivitāti, saglabātu produktu integritāti vai uzlabotu apstrādes elastību, pareiza twin-screw ekstrudera izvēle var būt nozīmīga produktu kvalitātei, ražībai un kopējai ražošanas veiksmē.