Vrste ekstruderjev z dvema ščitnicama
Dvojni škravnjak je pomemben del opreme, ki se uporablja v različnih industrijah za mešanje, sestavljanje in škrbanje materialov, kot so plastike, hrana in farmacevtske snovi. Versatilnost dvojnega škravnjaka ga dela nepogrešljivim delom opreme v sodobni proizvodnji. Vendar pa niso vsi škravnjakи enaki; obstajajo v različnih vrstah, od katerih vsaka ustrezata posebnim potrebam.
V tem članku bomo raziskali različne vrste dvojni-škrpovih ekstruderk in njihove edinstvene zmogljivosti.
Kategorizirane po konfiguraciji škrpov
Na podlagi konfiguracije škrpov se dvojni-škrpovi ekstruderji lahko kategorizirajo v paralelni dvojni-škrpovi ekstruderji in stožčasti dvojni-škrpovi ekstruderji. V paralelnem dvojnem-škrpovem ekstruderju sta škrpi skozi celotno dolžino paralelno drug drugemu. V stožčastih dvojnih-škrpovih ekstruderjih so škrpi ostričeni in premer se postopoma zmanjšuje od vhoda do umira.
Parallelnem dvojni škrablji iztrževalcu
Paralelni dvojni-škrpovi ekstruderji imajo škrpe s stalnim premerom skozi celotno dolžino. Običajno jih uporabljamo za obdelovanje poliolefina (kot so PE in PP), nilon, PC, poliester in drugih materialov.
Prednosti
Prilagodljivost razmerja L/D ostaja prednostjo vzporednih dvojnih škrabnikovih ekstruderjev. Lahko se prilagaja, da poveča ali zmanjša razmerje L/D v odgovor na spremembe v modelirnih pogojev, da izpolni zahteve plastne tehnologije obdelave. Ta fleksibilnost razširi območje uporabe vzporednih dvojnih škrabnikovih ekstruderjev, kar je z coničnimi dvojnimi škrabnikovimi ekstruderji težko doseči.
Slabosti:
Zaradi male razdalje med središčema obeh škrabnikov in omejenega prostora, s katerim razpolagajo, radialna in potisnilna ogrodja, ki podpirata dva izhodna vala ter pripadajoče pogonske črke, v pogonskem prenosniku vzporednih dvojnih škrabnikovih ekstruderjev srečujejo značilne izzive.
Vendar pa, pomimo truda dizajnerjev, ostaja težko rešiti resnične probleme povezane s omejeno nosilnostjo, majhnim modulom in premerom koles ter zmanjšanim premerom repa dveh vijakov, kar pomeni očitno pomanjkanje vrteljske zmogljivosti. Omejena izhodna momenta in znatno zmanjšana nosilnost sta izpostavljeni pomanjkljivosti vzporednih dvojkopnastih ekstruderk.
Konusna dvojkopnašna ekstruderja
Konusne dvojkopnašne ekstruderje imajo večji premer na podajni strani vijaka in manjši premer na strani umirjevalke. Te ekstruderje se uporabljajo predvsem za obdelavo PVC in njihov edinstven načrt je optimiziran za posebne materialne zahteve.
Prednosti
Dva konična vijaka sta postavljena vodoravno z njunima osmema pod koto, ko sta vstavljeni v čevljev. Ker se razdalja med osma počasno povečuje od ozkije proti širšemu delu, lahko prenosna skrinka prilagodi večjo srednjo razdaljo med dvema izhodnima osmama. Ta postopek omogoča dovolj prostora za namestitev čepljev, čepljskih osi, radialnih in naprežnih osovin, kar poveča učinkovitost prenosa.
Ta fleksibilni načrt omogoča namestitev večjih radialnih in naprežnih osovin z osmi, ki so oblikovane tako, da prenašajo visoko momentno silo. Zato imajo konični dvojni vijaci značilnosti, kot so visok delovni moment in nosilnost tereta, ki jih ločijo od vzporednih dvojnega vijaka ekstrudatorjev.
Pomanjkljivosti
Nezaletnost stožčastih dvojniških vijakovih ekstruderjev je njihova omejena prilagodljivost, saj imajo vijaki različne premerje v dolžinskem smeru, kar lahko pomeni izzivo pri dosegu enakomernega obdelovanja materiala. Poleg tega so njihova konstrukcijska zahtevnost in potencialno višji stroški izgradnje dejavniki, ki jih je potrebno upoštevati.
Podobnosti med obema vrstama
Oba imata mehanizma za prisilno pomanjkanje plastike, dobre sposobnosti mešanja in pomanjkanja ter sposobnosti odvodnjavanja. Njuna prilagodljivost materialom in procesom lepanja plastiničnih izdelkov je po bistvu enaka.
Razlike med obema vrstama
● Premer: Paralelni dvojni vijaki imajo enak premer, medtem ko imajo stožčasti dvojni vijaki različne premere na manjsi in večji strani.
● Razdalja med središčema: Razdalja med središčema paralelnih dvojnih vijakov ostane enaka, medtem ko središčna os stožčastih dvojnih vijakov sestavlja kot, kar pomeni, da se razsežnosti med središčema spreminjajo vzdolž osi.
● Razmerje L/D: Razmerje L/D vzporednih dvojniških vijakov (L/D) je razmerje učinkovite dolžine vijaka in njegove zunanje premera, medtem ko je razmerje L/D stožčastih dvojniških vijakov razmerje učinkovite dolžine vijaka in povprečja premerov njegovih velikega in malega konca.
Opazimo, da je največja razlika med vzporednim dvojniškim vijakovim ekstruderjem in stožčastim dvojniškim vijakovim ekstruderjem v geometriji vijakovske cevni osebe, kar pripelje do različnih strukturnih in performančnih razlik. Čeprav imata ta dva vrsta ekstruderjev svoje lastnosti, imata vsaka svoje prednosti.
Razvrstitev glede na smer vrtenja dvojniškega vijaka
Dvojniški ekstruderi so razdeljeni na enosmerno vrteče in nasprotno vrteče glede na smer vrtenja vijakov.
Enosmerno vrteči dvojniški ekstruder
Ko-rotacijski dvojni škrabni ekstruderi imata dva škraba, ki se vrtita v isti smeri. Te stroje so učinkovite pri mešanju in formuliranju materialov. S sposobnostjo obravnave širokega razpona viskoznosti in formulacij so ko-rotacijski ekstruderji idealni za obdelovanje polimernih mešavin, masterbatchev in reakcijskega ekstrudiranja. Imajo odlične lastnosti samomehanizma in prenašanja, da se zagotovi, da so dodatki enakomerno razseženi in porazdeljeni skozi material.
Prednosti ko-rotacijskih dvojnih škrabnih ekstruderjev:
● Poboljšano mešanje: Medsebojno prepleteni škrabi in prilagodljivi elementi škrabov omogočajo natančno nadzorovanje intenzitete in kakovosti mešanja, kar je za enoškrabne ekstrudere ne dosežljivo.
● Obravnavna fleksibilnost: Merjenje hrane omogoča neodvisen nadzor pretoka, kar omogoča večkratne obravnavne funkcije na enem stroju.
● Nadzorovani procesni parametri: Ozka porazdelitev časa prebivanja in natančna nadzorna temperatura izboljšujeta profil shear-time-temperature za konstantno kakovost produkta.
● Učinkovita proizvodnja: Prostorninska prevožnost omogoča obdelavo širokega razpona materialov z minimalnim časom neaktivnosti.
● KOSTNE UČINKOVITOSTI: Visoka fleksibilnost in proizvodnost za širok razpon zaključnih izdelkov z konstantno kakovostjo, medtem ko se iznos nosilcev visalice lahko kompensira s prilagajanjem hitrosti nosilcev.
Na osnovi vmesnega vedenja nosilcev med rotacijo jih je mogoče dalje razvrstiti na povezane dvojni nosilci z ekstrudermi in nepovezane dvojni nosilci z ekstrudermi, ki se vrtijo v isti smeri.
Povezani dvojni nosilci z ekstruderjem, ki se vrtijo v isti smeri
V vlečnem dvojniškem ekstruderju z skupno vrtenjem se vijaki med seboj zaklenjata ali povežeta, medtem ko se vrtita, kar poveča učinkovitost obdelave in prenašanja snovi. Ta načrtovanje izboljša sposobnost ekstrudera za razmikano mešanje, kar omogoča popolno razsevanje dodatkov in izpolnilev v polimerni matriki.
Medosečni ekstruderi so tipično uporabljani v aplikacijah sestavljanja, kjer je kritična natančna nadzorovanja porazdelitve velikosti delcev in enakomernosti mešanja. Ponujajo odlično skaliranost in fleksibilnost, kar proizvajalcem omogoča prilagajanje procesa ekstrudiranja posebnim zahtevam produkta.
Dvojniški ekstruderji brez zaključevanja z skupno vrtenjem
S druge strani se vijaki neomejujočega dvojno-vijakovitega ekstrudera, ki se vrtita v isti smeri, pri vrtenju ne zaključijo in ne vpleto. Namesto tega se vrtita v blizu drug druga, brez da bi se dotikali, kar omogoča drugačen način obdelave materialov, pogosto za hojne materiale ali aplikacije občutljive na presrajčevanje, kot so obdelave toplinsko občutljivih polimerov, biomaterialov in hranskih izdelkov. Nevpletni ekstruderji ponujajo jemne pogoje obdelave, hkrati pa zagotavljajo učinkovito mešanje in spojovanje.
Dvojni-vijakoviti ekstruderja z nasprotnim vrtenjem
V nasprotju s sorotirajočimi ekstruderji imajo protisorotirajoči dvojni vijakasti ekstruder vijake, ki se vrtijo v nasprotnem smeru. Ta konfiguracija ustvari znaten mešavi in režni učinek na materialu, kar pomeni temeljito mešanje in razsevanje. Protisorotirajoči ekstruderi izteku v uporabah, ki zahtevajo intenzivno reženje, kot so odstranjevanje rezanja, reaktivna ekstruzija in mešanje materialsko ogroženih snovi. Ponujajo natančno nadzorovanje časa prebivanja in hitrosti reženja, zato so primereni za zahtevne obdelovne pogoje.
Vključevanje protisorotirajočega dvojnega vijakastra ekstruderja
V zaprti, nasprotno krivuljasto vrteči dvojni škrubni iztržnik sta dva škruba simetrično postavljeni, vendar se vrtita v nasprotnih smerih. Ta konfiguracija preprečuje gibanju materiala v obliki ‘∞’, saj je helična pot enega škruba blokirana z drugim. Namesto tega se med predajanjem telesi material premika naprej v skoraj zaključeni ‘C’ oblikovani prostor. Vendar pa se ohranja razmik med zunanjim premerom enega škruba in korenitnim premerom drugega škruba, da lahko material preteče.
Kot material preteče skozi radialni razmik med dvema škrubi, je podvržen intenzivnemu striganju, mešanju in stiskanju, kar pripomore k učinkovitemu plastificiranju. Poleg tega se kompresijski omér lahko doseže z postopnim zmanjševanjem stopnje škruba, kar ga dela primeren za obdelovanje široke palete izdelkov.
Ne-zaprti nasprotno krivuljasto vrteči dvojni škrubni iztržnik
Manj pogosto uporabljan kot spletni ekstruder, ne-spleteni dvojni vijak s protismernim delovanjem deluje drugače od enovijačnega ekstrudera, vendar imajo podobnosti v tem, da se osrednje na tren in viskozni odpornosti za prenašanje materiala. Poleg gibanja proti glavi lahko material prikazuje različne tokove zaradi velikega radialnega razmika med dvema vijaki, kar lahko pripomore k značilnemu preskanju.
Vsebine, relativne položaje vijakov lahko povzročijo, da je tlak materiala na potiskni strani enega vijaka višji od odpornosti na drugi strani drugega vijaka, kar pripomore k pretoku materiala iz visoko tlakovane potiskne strani na stran odpornosti drugega vijaka. Rotacija preprečuje pretok materiala v točki A, kar pripomore k toku in mnogim drugim oblikam toka, ki jih činijo primernimi za mešanje, ventilacijo in devulkanizacijo.
Zaključek
Vsak tip dvojni-škrpovnega ekstrudera ponuja edinstvene prednosti in možnosti, da se izpolni različne obdelovalne potrebe širokega spektra industrijskih področij. Razumevanje razlik med posameznimi vrstami ekstruderjev je ključno za izbiro najprimernejše opreme za določeno uporabo.
Ne glede na to, ali je namen doseči optimalno učinkovitost mešanja, ohraniti celovitost produkta ali pa izboljšati obdelovalno fleksibilnost, prava izbira dvojnega-škrpovnega ekstrudera lahko ima pomemben vpliv na kakovost produkta, proizvodnost in splošno uspešnost proizvodnje.