Типи екструзійних агрегатів з двома шурупами
Двоскротовий екструдер є важливим пристроєм, який використовується у різних галузях для змішування, компонування та екструдування матеріалів, таких як пластмаси, їжа та лікарські засоби. Універсальність двоскротового екструдера робить його незамінним пристроєм в сучасному виробництві. Проте, не всі екструдери створені рівною мірою; вони мають різні типи, кожен з яких підходить для певних потреб.
У цій статті ми розглянемо різні типи екструдерів з подвійним вісом та їх унікальні можливості.
Класифікація за конфігурацією вісів
За конфігурацією вісів екструдери з подвійним вісом можна розбити на паралельні екструдери з подвійним вісом та конічні екструдери з подвійним вісом. У паралельному екструдері з подвійним вісом віси паралельні один одному на всьому своєму протязі. У конічних екструдерах з подвійним вісом віси заузлені, і діаметр поступово зменшується від боку підачі до боку матриці.
Паралельний двогвинтовий екструдер
Паралельні екструдери з подвійним вісом мають віси з тим самим діаметром на всьому своєму протязі. Вони широко використовуються для обробки поліолефінів (таких як ПЕ і ПП), нілона, ПК, поліестеру та інших матеріалів.
Переваги
Гнучність відношення L/D залишається перевагою паралельних екструзорів з подвійним винтом. Їх можна регулювати, щоб збільшувати або зменшувати відношення L/D у відповідь на зміни умов формування для відповідності вимогам технології обробки пластмас. Ця гнучкість розширює спектр застосувань паралельних екструзорів з подвійним винтом, що важко досягти за допомогою конічних екструзорів з подвійним винтом.
Недоліки:
Завдяки невеликій відстані між двома вісями та обмеженому простору, радіальні і тискові підшипники, які підтримують дві вихідні віси та пов'язані приводні зубчасті колеса, стикаються з значними викликами у приводному редукторі паралельного екструзора з подвійним винтом.
Незважаючи на зусилля дизайнерів, все ще важко вирішити справжні проблеми обмеженої несучості, малого модуля і діаметра зубчатих колес, а також зменшеного діаметра кінцевої частини двох шестерень, що призводить до очевидного недостатку крутильної здатності. Обмежений вихідний момент і значно зменшена несучість - це видатна слабкість паралельних двoshестерневих екструзорів.
Конічний двoshестерневий екструзор
Конічні двoshестерневі екструзори мають більший діаметр у стороні підачі шлактів та менший діаметр у стороні матриці. Ці екструзори головним чином використовуються для обробки ПВХ, і їх унікальний дизайн оптимізований для спеціальних вимог до матеріалів.
Переваги
Дві конічні шурупи розміщені горизонтально з їх осями під кутом при вставці у барел. Коли відстань між вісями поступово збільшується від вужчого кінця до ширшого, коробка передач може враховувати більшу центральну відстань між двома вихідними вісями. Такий впорядкування забезпечує достатньо простору для монтування зубчатих коліс, валів, радіальних і тягових підшипників, що збільшує ефективність передачі.
Цей гнучкий дизайн дозволяє встановлювати більші радіальні і тягові підшипники з валами, розмір яких спроможні витримувати високий передавання крутильного моменту. Як наслідок, конічні двoshурупові екструзори мають значні особливості, включаючи високий операційний крутильний момент і навантаження, що відрізняють їх від паралельних двoshурупових екструзорів.
Недоліки
Недолік конічних екструдерів з подвійним винтом полягає в їхній обмеженій адаптивності, оскільки діаметри винтів змінюються уздовж їхньої довжини, що може складати проблему для досягнення рівномірної обробки матеріалу. Крім того, їхня конструкційна складність та потенційно вищі вартості виготовлення є факторами, які треба враховувати.
Схожості між двома типами
У них обох є механізми принусової пропелювання пластика, добре виконують функції сумішування та пластичності, а також мають можливість викиду води. Їхня адаптивність до матеріалів та процесів формування пластикових продуктів фактично однакова.
Розбіжності між двома типами
● Діаметр: Паралельні подвійні винти мають однаковий діаметр, тоді як конічні подвійні винти мають різні діаметри на меншій та більшій кінцях.
● Відстань між центрами: Відстань між центрами паралельних подвійних винтів залишається сталою, тоді як вісь конічних подвійних винтів утворює кут, що призводить до різних розмірів відстані між центрами уздовж осі.
● Відношення L/D: Відношення L/D (L/D) паралельного бічого винту є відношенням ефективної довжини винту до його зовнішнього діаметра, тоді як відношення L/D конічного бічового винту є відношенням ефективної довжини винту до середнього значення діаметрів його великого і малого кінців.
Можна помітити, що найбільша різниця між паралельним бічим екструдером і конічним бічим екструдером полягає у геометрії винто-циліндричної частини, що призводить до різних конструктивних та функціональних відмінностей. Незважаючи на те, що ці два типи екструдерів мають свої характеристики, вони мають свої переваги.
Класифікація за напрямком обертання бічого винту
Бічні екструдери поділяються на кообертаючі та протилежнобертаючі типи за напрямком обертання винтів.
Кообертаючий бічний екструдер
Ко-віртувальні двосувові екструзори мають два суви, що обертаються у тому самому напрямку. Ці машини ефективні при змішуванні та формулюванні матеріалів. Здатність працювати з широким діапазоном в'язкостей та формуляцій робить ко-віртувальні екструзори ідеальними для обробки полімерних сумішей, мастербатчів та реакційної екструзії. Вони мають відмінні характеристики самозачищення та транспортування, що забезпечує рівномірне розсіяння та розподіл додатків у матеріалі.
Переваги ко-віртувальних двосувових екструзорів:
● Покращене змішування: Перехрещені суви та налаштовувані елементи сувів дозволяють точно керувати інтенсивністю та якістю змішування за межами можливостей односувових екструзорів.
● Гнучкість обробки: Дозування пелет дозволяє незалежне керування продуктивністю, що дозволяє виконувати кілька процесів обробки на одній машині.
● Контролювані параметри обробки: Вузька дистрибуція часу перебування та точний контроль температури покращують профілі зсуву-часу-температури для стабільної якості продукту.
● Ефективне виробництво: Об'ємна транспортуваність дозволяє обробляти широкий спектр матеріалів з мінімальним простоєм.
● ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ: Висока гнучкість та продуктивність для широкого ассортименту кінцевих продуктів зі стабільною якістю, при цьому знос шурупів можна компенсувати регулюванням швидкості обертання шурупів.
На основі взаємодії шурупів під час їх обертання, синхронні екструзори з двома шурупами можуть бути поділені на зачепляльні синхронні екструзори з двома шурупами та незачепляльні синхронні екструзори з двома шурупами.
Зачепляльний синхронний екструзор з двома шурупами
У включеному спільному винтовому екструзорі з подвійним винтом, винти блокуються або взаємодіють один з одним під час обертання, що збільшує ефективність обробки та транспортування матеріалу. Ця конструкція покращує здатність екструзора до розподіленого мішування, що сприяє повноцінному розсіюванню додатків та наповнювачів у полімерній матриці.
Проміжні екструзори зазвичай використовуються у застосуваннях для компонування, де критичним є точна kontrolа розподілу розміру частинок і однорідності суміші. Вони пропонують чудову масштабованість та гнучкість, дозволяючи виробникам налаштовувати процес екструзії під конкретні вимоги продукту.
Невзаємодіючі спільні винтові екструзори з подвійним винтом
З іншого боку, шурупи нерізного сполучного двoshrew екструдера не переплітаються або не взаємодіяють під час обертання. Натомість вони обертаються у тісній близькості один до одного без взаємодії, що дозволяє здійснювати інший тип обробки матеріалу, зазвичай для хрупких матеріалів або застосувань, чутливих до зрізу, таких як обробка полімерів, чутливих до тепла, біоматеріалів та продукції харчових продуктів. Екструдери без взаємодії забезпечують м'які умови обробки, при цьому постачаючи ефективні можливості сумішування та компаундування.
Двoshrew екструдери з протилежним обертанням
У суперечність спінеправим екструдерам, у протилежноправих двосувових екструдерах шнеки обертаються у протилежних напрямках. Ця конфігурація створює значний мішучий і зрізний ефект на матеріал, що призводить до глибокого мішування та дисперсії. Протилежноправі екструдери відзначаються у застосуванні там, де потрібен інтенсивний зріз, такий як десолвентизація, реактивна екструдування та сумішування сильно заповнених матеріалів. Вони забезпечують точну kontrolу часу перебування та швидкості зрізу, що робить їх придатними для вимогливих умов обробки.
Підключення протилежноправих двосувових екструдерів
У взаємодіючому зворотньому екструдері з двома віськами два віськи симетрично розташовані, але обертаються у протилежних напрямках. Ця конфігурація заважає матеріалу рухатися у формі «∞», оскільки гелійний шлях одного віська блокується іншим. Натомість, під час транспортування твердих частинок, матеріал пересувається вперед у майже закриту полость у формі літери «C». Проте, зберігається проміжок між зовнішнім діаметром одного віська та кореневим діаметром іншого віська, щоб матеріал міг проходити.
Поки матеріал проходить через радіальний проміжок між двома віськами, він піддається інтенсивному стриганню, змішуванню та стисканню, що призводить до ефективного пластичування. Крім того, коефіцієнт стиску можна реалізувати за допомогою поступального зменшення кроку віська, що робить його придатним для обробки широкого спектру продукції.
Не взаємодіючий протилежнообертний екструдер з двома віськами
Менш поширений, ніж мешувальний екструдер, не-mешувальний двоскротовий екструдер з протилежно обертними шламами працює інакше від односкротового екструдера, але має схожості, оскільки спирається на трущі і в'язку опору для передачі матеріалу. Крім руху у бок голови, матеріал може виставати різні паттерни потоку через великий радіальний прогалин між двома шламами, що може призвести до значного протікання.
Крім того, відносні позиції шламів можуть призводити до того, що тиск матеріалу на боку толкача одного шлама буде вищим за бік опору іншого шлама, що призводить до потоку матеріалу з боку високого тиску толкача до боку опору іншого шлама. Обертання заваджає потоку матеріалу в точці A, що призводить до потоку та різноманітних інших паттернів потоку, що робить його придатним для застосувань у мішуванні, вентиляції та десульфурізації.
Висновок
Кожен тип двоспірального екструдера пропонує унікальні переваги та можливості для задовolenня різноманітних процесових потреб широкого спектру галузей. Зрозуміння різниць між цими типами екструдерів є критичним при виборі найбільш відповідного обладнання для певної застосування.
Незалежно від того, чи потрібно досягти оптимальної ефективності змішування, зберегти якість продукту або покращити гнучкість обробки, правильний вибір двоспірального екструдера може мати значний вплив на якість продукту, продуктивність та загальний успіх виробництва.