Typer av dubbelskruvextrudrar Sverige

Twin Screw Extruder är en viktig utrustning som används i olika industrier för blandning, blandning och extrudering av material som plast, livsmedel och läkemedel. Mångsidigheten hos dubbelskruvsextrudern gör den till en väsentlig del av utrustningen i modern tillverkning. Men alla extruders är inte skapade lika; de finns i olika typer, var och en anpassad till specifika behov.

I den här artikeln kommer vi att utforska de olika typerna av dubbelskruvextrudrar och deras unika kapacitet.

Kategoriserad efter skruvkonfiguration 
Baserat på skruvkonfiguration kan dubbelskruvextrudrar kategoriseras i parallella dubbelskruvextrudrar och koniska dubbelskruvextrudrar. I en parallell dubbelskruvsextruder är skruvarna parallella med varandra över hela sin längd. I koniska dubbelskruvextrudrar är skruvarna avsmalnande och diametern minskar gradvis från mataränden till munstycksänden.

Parallell Twin Screw Extruder
Parallella dubbelskruvsextrudrar har skruvar med samma diameter i hela sin längd. De används vanligtvis för bearbetning av polyolefiner (som PE och PP), nylon, PC, polyester och andra material.

Fördelar
Anpassningsförmågan hos L/D-förhållandet är fortfarande en fördel med parallella dubbelskruvextrudrar. De kan justeras för att öka eller minska L/D-förhållandet som svar på förändringar i formningsförhållandena för att uppfylla kraven för plastbearbetningsteknik. Denna flexibilitet utökar användningsområdet för parallella dubbelskruvextrudrar, något som är svårt att uppnå med koniska dubbelskruvextruders.

Nackdelar:
På grund av det lilla centrumavståndet mellan de två skruvarna och det begränsade utrymmet som finns tillgängligt, står de radiella och axiallagren som stöder de två utgående axlarna och de tillhörande drivhjulen inför betydande utmaningar i drivväxellådan i en parallell dubbelskruvextruder.

Trots konstruktörernas ansträngningar är det fortfarande svårt att lösa de verkliga problemen med begränsad bärighet, liten modul och diameter på kugghjulen samt den minskade diametern på bakänden av de två skruvarna, vilket resulterar i en uppenbar brist på vridning kapacitet. Begränsat utgående vridmoment och kraftigt reducerad lagerkapacitet är en framträdande nackdel med parallella dubbelskruvextrudrar.

Konisk dubbelskruvextruder
Koniska dubbelskruvextrudrar har en större diameter vid inmatningsänden av skruven och en mindre diameter vid formänden. Dessa extruders används främst för bearbetning av PVC och deras unika design är optimerad för specifika materialkrav.

Fördelar
De två koniska skruvarna är anordnade horisontellt med sina axlar i vinkel när de sätts in i cylindern. Eftersom avståndet mellan axlarna gradvis ökas från den smalare änden till den bredare änden, kan drivväxellådan rymma ett större centrumavstånd mellan de två utgående axlarna. Detta arrangemang ger gott om utrymme för montering av kugghjul, kuggaxlar, radial- och axiallager, vilket ökar transmissionens effektivitet.

Denna flexibla design möjliggör installation av större radial- och axiallager med axlar dimensionerade för att klara hög vridmomentöverföring. Som ett resultat erbjuder koniska dubbelskruvextrudrar betydande egenskaper, inklusive högt arbetsmoment och lastkapacitet, som skiljer dem från parallella dubbelskruvextrudrar.

Nackdelar
Nackdelen med koniska dubbelskruvextrudrar är deras begränsade anpassningsförmåga, eftersom skruvarna har varierande diametrar längs sina längder, vilket kan göra det utmanande att uppnå enhetlig materialbearbetning. Dessutom är deras designkomplexitet och potentiellt högre byggkostnader faktorer att ta hänsyn till.

Likheter mellan de två typerna
De har båda mekanismer för forcerad framdrivning av plast, goda blandnings- och mjukningsförmåga samt avvattningsförmåga. Deras anpassningsförmåga till material och plastproduktformningsprocesser är i stort sett densamma.

Skillnader mellan de två typerna
● Diameter: Parallella tvillingskruvar har samma diameter, medan koniska tvillingskruvar har olika diametrar i små och stora ändar.
● Mittavstånd: Mittavståndet mellan parallella dubbelskruvar förblir detsamma, medan axeln för koniska tvillingskruvar bildar en vinkel, vilket resulterar i olika centrumavståndsdimensioner längs axeln.
● L/D-förhållande: L/D-förhållandet (L/D) för en parallell dubbelskruv är förhållandet mellan skruvens effektiva längd och dess ytterdiameter, medan L/D-förhållandet för en konisk tvillingskruv är förhållandet av skruvens effektiva längd till genomsnittet av diametrarna för dess stora och små ändar.

Det kan ses att den största skillnaden mellan en parallell dubbelskruvextruder och en konisk tvillingskruvextruder ligger i skruvcylinderns geometri, vilket leder till olika strukturella och prestandaskillnader. Även om dessa två typer av extruders har sina egna egenskaper, men de har sina egna fördelar.

Klassificering enligt dubbelskruvens rotationsriktning
Tvillingskruvextrudrar kategoriseras i samroterande och motroterande typer enligt skruvens rotationsriktning.

Samroterande dubbelskruvsextruder
Samroterande dubbelskruvsextrudrar har två skruvar som roterar i samma riktning. Dessa maskiner är effektiva för att blanda och formulera material. Med förmågan att hantera ett brett spektrum av viskositeter och formuleringar är samroterande extruders idealiska för bearbetning av polymerblandningar, masterbatcher och reaktionsextruderingsapplikationer. De har utmärkta självskurande och transporterande egenskaper för att säkerställa att tillsatserna är jämnt fördelade och fördelade i materialet.

Fördelar med samroterande dubbelskruvsextrudrar:
● Förbättrad blandning: Ingripande skruvar och anpassningsbara skruvelement möjliggör exakt kontroll av blandningsintensitet och kvalitet bortom enskruvsextruder.
● Bearbetningsflexibilitet: Doseringsflöde tillåter oberoende kontroll av genomströmningen, vilket möjliggör flera bearbetningsfunktioner på en enda maskin.
● Kontrollerade bearbetningsparametrar: Snäv uppehållstidsfördelning och exakt temperaturkontroll förbättrar skjuv-tid-temperaturprofiler för konsekvent produktkvalitet.
● Effektiv produktion: Volumetrisk transport möjliggör bearbetning av ett brett utbud av material med minimal stilleståndstid.
● KOSTNADSEFFEKTIVITET: Hög flexibilitet och produktivitet för ett brett utbud av slutprodukter med jämn kvalitet, samtidigt som skruvslitage kan kompenseras genom att justera skruvhastigheten.

Baserat på skruvarnas sammanlåsningsbeteende när de roterar, kan samroterande dubbelskruvsextrudrar vidare klassificeras i ingripande samroterande dubbelskruvextrudrar och icke-ingripande samroterande dubbelskruvextrudrar.

Inkopplad samroterande dubbelskruvsextruder
I en Engaged Co-Rotating Twin Screw Extruder låser eller griper skruvarna i varandra när de roterar, vilket ökar effektiviteten vid materialbearbetning och transport. Denna design förbättrar extruderns fördelade blandningsförmåga, vilket underlättar grundlig dispergering av tillsatser och fyllmedel i polymermatrisen.

Intermittenta extrudrar används vanligtvis i blandningstillämpningar där exakt kontroll av partikelstorleksfördelning och blandningslikformighet är avgörande. De erbjuder utmärkt skalbarhet och flexibilitet, vilket gör det möjligt för tillverkare att anpassa extruderingsprocessen till specifika produktkrav.

Icke-ingripande samroterande dubbelskruvsextrudrar
Å andra sidan låser inte skruvarna i en icke-ingripande samroterande dubbelskruvsextruder inte ihop eller griper in när de roterar. Istället roterar de i nära anslutning till varandra utan att engagera sig, vilket möjliggör en annan typ av materialbearbetning, ofta för ömtåliga material eller skjuvkänsliga applikationer som bearbetning av värmekänsliga polymerer, biomaterial och livsmedelsprodukter. Icke-engagerande extruders ger skonsamma bearbetningsförhållanden samtidigt som de erbjuder effektiva blandnings- och blandningsmöjligheter.

Motroterande dubbelskruvsextrudrar
Till skillnad från samroterande extrudrar har motroterande dubbelskruvsextrudrar skruvar som roterar i motsatt riktning. Denna konfiguration skapar en betydande knådnings- och skjuveffekt på materialet, vilket resulterar i grundlig blandning och dispergering. Motroterande strängsprutmaskiner utmärker sig i tillämpningar som kräver intensiv skjuvning, såsom lösningsmedelslösning, reaktiv strängsprutning och blandning av mycket fyllda material. De ger exakt kontroll av uppehållstid och skjuvhastighet, vilket gör dem lämpliga för krävande bearbetningsförhållanden.

Engagerande reverserande dubbelskruvsextrudrar
I en inkopplad reverserande dubbelskruvextruder är de två skruvarna symmetriskt placerade men roterar i motsatta riktningar. Denna konfiguration förhindrar att materialet rör sig i en "∞"-form, eftersom den ena skruvens spiralform blockeras av den andra. Istället, under transport av fasta ämnen, transporteras materialet framåt i en nästan sluten "C"-formad hålighet. Emellertid upprätthålls ett gap mellan ytterdiametern på en skruv och rotdiametern på den andra skruven för att tillåta material att passera igenom.

När materialet passerar genom det radiella gapet mellan de två skruvarna, utsätts det för intensiv skjuvning, blandning och packning, vilket resulterar i effektiv mjukning. Dessutom kan kompressionsförhållandet realiseras genom att gradvis minska skruvstigningen, vilket gör den lämplig för bearbetning av ett brett utbud av produkter.

Ej ingripande motroterande dubbelskruvsextruder
Mindre vanligt förekommande än den ingripande extrudern, den icke-ingripande motroterande dubbelskruvsextrudern fungerar annorlunda än enkelskruvsextrudern, men har likheter genom att den förlitar sig på friktion och viskös motstånd för att transportera material. Förutom rörelse mot huvudet kan materialet uppvisa olika flödesmönster på grund av det stora radiella gapet mellan de två skruvarna, vilket kan leda till betydande läckage.

Dessutom kan de relativa lägena för skruvslingorna göra att materialtrycket på en skruvs trycksida blir högre än motståndssidan på den andra skruven, vilket resulterar i materialflöde från högtryckstrycksidan till motståndssidan av skruven. annan skruv. Rotation hindrar materialflödet vid punkt A, vilket resulterar i flöde och en mängd andra flödesmönster som gör den lämplig för blandning, ventilering och devulkaniseringstillämpningar.

Slutsats
Varje typ av dubbelskruvsextruder erbjuder unika fördelar och möjligheter för att möta de varierande bearbetningsbehoven i ett brett spektrum av industrier. Att förstå skillnaderna mellan dessa extrudertyper är avgörande för att välja den mest lämpliga utrustningen för en viss applikation.

Oavsett om det är för att uppnå optimal blandningseffektivitet, bibehålla produktens integritet eller förbättra bearbetningsflexibiliteten, kan rätt val av dubbelskruvsextruder ha en betydande inverkan på produktkvalitet, produktivitet och övergripande tillverkningsframgång.