Een uitgebreide gids voor de "10 kerncomponenten" van een dubbelschroefsextruder!

Ningbo Fangli Technologie Co., Ltd.is eenfabrikant van mechanische apparatuurheeft meer dan 30 jaar ervaring metextrusieapparatuur voor plastic buizen, nieuwe milieubescherming en nieuwe materialenapparatuur. Sinds de oprichting is Fangli ontwikkeld op basis van de eisen van de gebruiker. Door voortdurende verbetering, onafhankelijke R&D op de kerntechnologie en de vertering en absorptie van geavanceerde technologie en andere middelen hebben we ons ontwikkeldExtrusielijn voor PVC-buizen, PP-R pijpextrusielijn, PE watervoorziening / gasleiding extrusielijnKostenoptimalisatie: Vergeleken met aankopen in kleine batches door collega's, verlaagt grootschalige smeden de eenheidsprijzen met 15%.

Deextruder met dubbele schroefis essentiële apparatuur bij de productie, modificatie en verwerking van polymeermaterialen. Of het nu gaat om het modificeren van biologisch afbreekbare materialen zoals PLA en PBAT, het vullen en versterken van PVC of PP, of het bereiden van masterbatches en functionele masterbatches, het is onmisbaar. Veel beoefenaars weten echter alleen hoe ze 'parameters moeten opstarten en aanpassen' zonder de specifieke rollen van de belangrijkste componenten in de machine te begrijpen. Dit leidt tot hulpeloosheid bij het oplossen van fouten en maakt hen gevoelig voor valkuilen bij de selectie van apparatuur. In werkelijkheid is de kernstructuur van een dubbelschroefsextruder niet ingewikkeld; het bestaat hoofdzakelijk uit 10 kerncomponenten. Vandaag zullen we de kernfuncties en praktische kernpunten van deze 10 componenten één voor één opsplitsen. Of u nu een nieuwkomer in de branche bent of een veteraan die de selectie van apparatuur wil optimaliseren, u kunt snel de ‘interne logica’ van deextruder met dubbele schroef.

01 Schroef + vat

Als deextruder met dubbele schroefhet 'verwerkingsinstrument' is, dan zijn de schroef en de cilinder het 'hart'; het transporteren, smelten, mengen en plastificeren van materialen zijn allemaal afhankelijk van dit 'duo'. Ze zijn ook de meest kritische componenten bij de selectie van apparatuur en bepalen rechtstreeks de verwerkingsefficiëntie en productkwaliteit. In termen van functie hebben de twee verschillende rollen, maar werken ze toch samen: de loop is de 'omsloten container', met een gladde binnenwand die bestand is tegen hoge temperaturen en slijtage (meestal bedekt met nitreren of een legeringslaag), waardoor een stabiele ruimte voor materiaalverwerking. De schroef is de ‘kernkrachtcomponent’. De twee schroeven draaien co-roterend of tegenroterend in de loop. Door de knijp- en afschuifwerking tussen de schroefbladen en de binnenwand van het vat worden vaste harspellets tot gesmolten toestand "gekneed", terwijl additieven zoals weekmakers en antioxidanten worden gemengd. Ten slotte wordt de gelijkmatig geplastificeerde smelt naar de matrijskop geduwd om een ​​specifieke vorm te vormen. Tijdens de selectie moeten twee belangrijke parameters nauwlettend in de gaten worden gehouden: Ten eerste de schroefdiameter (doorgaans variërend van 30 mm tot 150 mm). Dankzij een grotere diameter kan meer materiaal per tijdseenheid worden getransporteerd, wat geschikt is voor massaproductiescenario's. Ten tweede de lengte-diameterverhouding (L/D), d.w.z. de verhouding tussen de lengte van de schroef en de diameter ervan. Een grotere verhouding betekent een langere meng- en plastificatietijd voor het materiaal in het vat, geschikt voor scenario's die diepgaande aanpassingen vereisen.

02 Verwarmingsbanden

De transformatie van polymeermaterialen van vaste naar gesmolten toestand is afhankelijk van continue en uniforme verwarming. Verwarmingsbanden zijn de "kernverwarmers" van de dubbelschroefsextruder, die voornamelijk verantwoordelijk zijn voor het verwarmen van de schroef en het vat om de interne temperatuur van het vat te verhogen tot het smeltpunt van het materiaal. De installatie van verwarmingsbanden is nogal bijzonder; ze zijn meestal gerangschikt in "segmenten" langs de lengte van de loop (meestal 3-5 segmenten), waarbij elk segment in staat is tot onafhankelijke temperatuurregeling. De temperatuur van de toevoerzone is bijvoorbeeld lager (slechts 80°C-100°C) om voortijdig smelten en agglomeratie van materiaal te voorkomen, wat de toevoerpoort zou kunnen verstoppen. De temperatuur van de smeltzone neemt toe (waarbij het smeltpunt van het materiaal wordt bereikt) om het materiaal geleidelijk week te maken. De temperatuur van de meetzone stabiliseert binnen het smelttemperatuurbereik om smeltuniformiteit te garanderen. Naast verwarmen is voorverwarmen ook een belangrijke functie van de verwarmingsbanden. Voordat de apparatuur wordt gestart, moeten het vat en de schroef worden voorverwarmd via de verwarmingsbanden (meestal gedurende 30-60 minuten). Direct opstarten met koude schroeven en cilinder kan leiden tot ongelijkmatige materiaalplastificatie en kan door te grote temperatuurverschillen componenten beschadigen. Deze stap is vooral cruciaal bij het verwerken van biologisch afbreekbare materialen, omdat het de materiaalafbraak veroorzaakt door plotselinge verhitting kan verminderen.

03 Motor

Als de schroef en de cilinder het ‘hart’ zijn, dan is de motor de ‘krachtbron’ die het hart van bloed voorziet. De rotatie van de schroeven en het transport van materiaal in een extruder met dubbele schroef zijn volledig afhankelijk van de kracht die door de motor wordt geleverd. Het vermogen en de stabiliteit van de motor hebben rechtstreeks invloed op de verwerkingsefficiëntie en operationele veiligheid van de apparatuur. Motoren die in dubbelschroefsextruders op de markt worden gebruikt, zijn meestal 'asynchrone motoren met variabele frequentie', waarvan de voordelen onder meer een instelbare snelheid en een stabiel uitgangsvermogen zijn, waardoor aanpassing van het uitgangsvermogen mogelijk is afhankelijk van de verwerkingsbehoeften van verschillende materialen. Let tijdens de selectie op "power matching": schroeven met een kleine diameter (30 mm - 50 mm) zijn geschikt voor laboratoriumproeven in kleine batches, en een motor van 15 kW - 37 kW is voldoende. Middelgrote tot grote schroeven (65 mm-100 mm) voor industriële productie vereisen motoren van 55 kW tot 160 kW. Bij het verwerken van materialen met een hoog vulvermogen (bijvoorbeeld PP met een calciumcarbonaatvulstofgehalte van meer dan 50%) moet het motorvermogen op passende wijze worden verhoogd om uitschakeling door overbelasting door overmatige belasting te voorkomen.

04 Versnellingsbak

Het vermogen van de motor kan niet rechtstreeks op de schroeven worden overgedragen. Aan de ene kant is de motorsnelheid te hoog (doorgaans duizenden RPM), veel hoger dan de vereiste schroefsnelheid (schroefsnelheden voor extruders met dubbele schroef liggen meestal tussen 100 en 600 RPM). Aan de andere kant heeft de motor slechts één uitgangsvermogen, dat over twee schroeven moet worden verdeeld. De versnellingsbak vervult de kernrol van "snelheidsreductie + krachtverdeling." Concreet heeft de versnellingsbak twee sleutelfuncties: Ten eerste, "Snelheidsreductie" - via een interne tandwielset zet deze de hoge rotatiesnelheid van de motor om in de lage snelheid en hoge koppelrotatie die nodig is voor de schroeven, waardoor wordt verzekerd dat de schroeven voldoende kracht hebben om het materiaal te extruderen en af ​​te schuiven. Ten tweede, "Power Splitting" - het verdeelt het motorvermogen gelijkmatig over de twee schroeven, waardoor ze met dezelfde snelheid draaien (voor meedraaiende modellen) of volgens een vaste verhouding (voor tegengesteld draaiende modellen), waardoor ongelijkmatige materiaalmenging als gevolg van snelheidsverschillen wordt voorkomen. Bij dagelijks gebruik is onderhoud van de versnellingsbak van cruciaal belang; er moet regelmatig speciale versnellingsbakolie worden toegevoegd om slijtage van de versnellingsbak te voorkomen. Als er abnormaal geluid of olielekkage in de versnellingsbak optreedt, moet deze onmiddellijk na het uitschakelen worden gecontroleerd. Anders kan dit leiden tot storingen in de snelheidsregeling, waardoor de productkwaliteit wordt aangetast of zelfs de schroeven worden beschadigd.

05 Veiligheidskoppeling / breekpen

Tijdens de werking van eenextruder met dubbele schroefzijn onverwachte fouten onvermijdelijk – bijvoorbeeld metaalverontreinigingen die de toevoerpoort binnendringen, of materiaalophoping waardoor de schroef vastloopt. Op dit punt levert de motor nog steeds stroom. Zonder een beschermingsapparaat zou het enorme koppel rechtstreeks worden overgebracht naar de versnellingsbak, de schroeven en de cilinder, wat mogelijk verbogen schroeven, bekraste cilinders of kapotte tandwielen van de versnellingsbak zou veroorzaken, wat zou resulteren in extreem hoge reparatiekosten. De veiligheidskoppeling (of breekpensamenstel) is de "veiligheidsklep" die dit probleem oplost. Het wordt tussen de motor en de versnellingsbak geïnstalleerd en heeft als kernfunctie 'overbelastingsbeveiliging': wanneer er een fout optreedt en de belasting de ingestelde waarde overschrijdt, koppelt de veiligheidskoppeling de motor automatisch los van de versnellingsbak, waardoor de motor stationair kan draaien, terwijl tegelijkertijd een uitschakelalarm wordt geactiveerd, waardoor verdere schade aan de versnellingsbak, de schroeven en de loop wordt voorkomen. Het is belangrijk op te merken dat de "overbelastingsdrempel" van de veiligheidskoppeling moet worden ingesteld op basis van het motorvermogen en het verwerkte materiaal. De drempel kan iets hoger zijn voor gewone materialen, maar moet op passende wijze worden verlaagd voor het verwerken van materialen met een hoge hardheid en een hoge vulling om ervoor te zorgen dat de bescherming tijdig wordt geactiveerd.

06 Voersysteem

De "uniformiteit van voeding" in aextruder met dubbele schroefheeft rechtstreeks invloed op de plastificatiekwaliteit van de smelt. Als de toevoer inconsistent is, veroorzaakt dit drukschommelingen in het vat, wat leidt tot eindproducten met een ongelijkmatige dikte of onstabiele prestaties. Het voersysteem is de "manager" die nauwkeurig de "voedingssnelheid" regelt, voornamelijk onderverdeeld in twee typen: volumetrische feeders en gravimetrische (verlies-in-gewicht) feeders.

· Volumetrische feeder:Het kernprincipe is 'meting op volume'. Materiaal wordt via een schroeftransporteur in het vat gevoerd. De voordelen zijn een eenvoudige structuur, lage kosten en eenvoudig onderhoud. Het is geschikt voor scenario's waarin de nauwkeurigheidseisen voor ingrediënten niet hoog zijn. Routineonderhoud omvat het regelmatig reinigen van de transportschroef om materiaalresten en agglomeratie te voorkomen.

· Gravimetrische feeder:Het kernprincipe is 'doseren op gewicht'. Het maakt gebruik van loadcellen om de voedingssnelheid in realtime te bewaken, waarbij de schroefsnelheid automatisch wordt aangepast om ervoor te zorgen dat de voedingsfout per uur binnen ± 0,5% wordt gecontroleerd. Het voordeel is nauwkeurige batching, geschikt voor het mengen van materialen met meerdere componenten en scenario's voor functionele modificaties.

07 Vacuümsysteem

Polymeermaterialen worden meestal gepolymeriseerd uit monomeren met kleine moleculen, en monomeren met kleine moleculen blijven onvermijdelijk achter tijdens de verwerking. Vooral bij biologisch afbreekbare materialen (zoals PLA, PBAT) kan tijdens verwerking bij hoge temperaturen een lichte afbraak optreden, waarbij kleine moleculen ontstaan. Zonder een vacuümsysteem zouden deze kleine moleculen vervluchtigen tot rook, waardoor ze niet alleen de werkplaatsomgeving zouden vervuilen, maar ook belletjes zouden vormen in het product. De kernfunctie van het vacuümsysteem is het evacueren van het vat via een vacuümpomp tijdens de plastificering van het materiaal, waardoor de resterende kleinmoleculaire monomeren en afbraakproducten onmiddellijk worden verwijderd. Dit vermindert de rook in de werkplaats en voorkomt dat kleine moleculen in het product achterblijven – waardoor de mechanische eigenschappen van het product worden verbeterd (bijvoorbeeld door het sterkteverlies veroorzaakt door bellen te verminderen) en de kans op migratie van weekmakers wordt verkleind, waardoor het product stabieler wordt.

08 Koelsysteem

Tijdens de werking van eenextruder met dubbele schroefVoor de verwarming zijn niet alleen verwarmingsbanden nodig, maar voor de temperatuurverlaging is ook een koelsysteem nodig. Enerzijds genereren de schroeven en de loop extra warmte als gevolg van wrijving tijdens continu gebruik. Als het niet snel wordt gekoeld, kan een te hoge temperatuur in het vat materiaaldegradatie veroorzaken. Aan de andere kant, nadat de smelt uit de matrijskop is geëxtrudeerd, heeft deze ook koeling nodig om zijn vorm te krijgen. Het koelsysteem maakt hoofdzakelijk gebruik van twee methoden: luchtkoeling en waterkoeling.

· Waterkoeling:Gebruikt koude lucht die door ventilatoren wordt geblazen om het vat, de schroeven of het geëxtrudeerde product te koelen. De voordelen zijn een eenvoudige structuur en geen behoefte aan water. Het is geschikt voor kleine apparatuur, verwerkingsscenario's bij lage temperaturen of producten die geen hoge koelsnelheden vereisen. De koelefficiëntie is echter relatief laag, waardoor deze ongeschikt is voor productiescenario's met hoge temperaturen en hoge output.

· Waterkoeling:Maakt gebruik van circulerend water om het vat of het geëxtrudeerde product te koelen. De voordelen zijn een hoge koelefficiëntie en nauwkeurige temperatuurregeling. Het is geschikt voor middelgrote tot grote industriële apparatuur, verwerkingsscenario's bij hoge temperaturen of producten die hoge koelsnelheden vereisen. Het vereist echter een regelmatige reiniging van de koelwaterleidingen om kalkverstopping te voorkomen, wat de koelprestaties beïnvloedt.

09 Elektrisch besturingssysteem

Als de voorgaande componenten de ‘uitvoerende organen’ zijn, dan is het elektrische besturingssysteem het ‘brein’ van deextruder met dubbele schroef– Start/stop van apparatuur, temperatuurregeling, snelheidsregeling, instelling van het vacuümniveau en zelfs foutalarmen worden er allemaal door gerealiseerd. Het is ook de kerninterface voor interactie van de operator met de apparatuur. Tegenwoordig maken de reguliere elektrische besturingssystemen meestal gebruik van het 'aanraakscherm + PLC-besturingssysteem', wat een intuïtieve en gemakkelijke bediening biedt: operators stellen eenvoudigweg parameters in zoals de temperatuur van de cilinderzone, de schroefsnelheid, de voedingssnelheid en het vacuümniveau op het aanraakscherm, en het systeem regelt automatisch de werking van elk onderdeel. Als er een fout optreedt (bijvoorbeeld overbelasting van de motor, overschrijding van de temperatuur), activeert het systeem onmiddellijk een alarm en wordt de oorzaak van de fout weergegeven, waardoor een snelle probleemoplossing mogelijk wordt. Voorkom bij dagelijks gebruik dat het elektrische besturingssysteem wordt vervuild door vocht en olie. Controleer regelmatig of de draadverbindingen goed vastzitten om fouten in de parameterregeling als gevolg van losse verbindingen te voorkomen. Vooral bij het verwerken van brandbare en explosieve materialen (zoals bepaalde gemodificeerde kunststoffen) moeten explosieveilige elektrische besturingssystemen worden geselecteerd om de productieveiligheid te garanderen.

10 Basisframe

Het laatste onderdeel is het basisframe. Het lijkt misschien eenvoudig, maar het is de basis voor een stabiele werking van de apparatuur: de motor, versnellingsbak, cilinder, schroeven en andere componenten van de dubbelschroefsextruder zijn allemaal op het basisframe gemonteerd. De kernfunctie van de basis is om "de gehele apparatuur te ondersteunen" en trillingen tijdens bedrijf te verminderen. Hoogwaardige bases zijn meestal gemaakt van dikke stalen platen die aan elkaar zijn gelast, en trillingsdempende kussens worden vaak aan de onderkant geïnstalleerd om trillingen die worden gegenereerd door de rotatie van de motor en schroeven effectief te absorberen. Als de basis onstabiel is, zullen er hevige trillingen optreden tijdens de werking van de apparatuur, wat niet alleen leidt tot losse componentverbindingen en overmatig geluid, maar ook tot een negatieve invloed op de pasnauwkeurigheid tussen de schroeven en de cilinder, waardoor ongelijkmatige materiaalplastificatie ontstaat en mogelijk de schroeven en de cilinder worden beschadigd. Zorg er bij het installeren van de apparatuur voor dat de basis waterpas wordt geplaatst (gekalibreerd met een waterpas) om ongelijkmatige belasting van de apparatuur als gevolg van kantelen te voorkomen. Controleer na langdurig gebruik of de trillingsdempende kussens van de basis verouderd zijn. Als ze verouderd zijn, vervang ze dan onmiddellijk om een ​​stabiele werking van de apparatuur te garanderen.

Conclusie: Begrijp de componenten om het onder de knie te krijgenExtruder met dubbele schroef

De 10 kerncomponenten van een extruder met dubbele schroef, hoewel ogenschijnlijk onafhankelijk, werken feitelijk samen: van het toevoersysteem "toevoermateriaal", tot het verwarmen van de verwarmingsbanden, het plastificeren van de schroef en het vat, tot het vacuümsysteem dat vluchtige stoffen verwijdert, en het koelsysteem dat de vorm bepaalt, elke stap is afhankelijk van de functie van de overeenkomstige componenten.

Voor praktijkmensen helpt het begrijpen van de rol en de belangrijkste punten van elk onderdeel niet alleen om de valkuil te vermijden van het "blind volgen van trends" tijdens de selectie, waardoor de keuze van apparatuur mogelijk wordt gemaakt die geschikt is voor hun productiebehoeften, maar het maakt ook snelle probleemoplossing mogelijk wanneer er fouten optreden, waardoor de uitvaltijd wordt verminderd. Voor nieuwkomers is dit ook de basis om aan de slag te gaan met dubbelschroefsextruders. Alleen door de ‘interne logica van de apparatuur’ te begrijpen, kan men de apparatuur beter bedienen en processen optimaliseren.

Als u meer informatie nodig heeft,Ningbo Fangli Technologie Co., Ltd.heet u welkom om contact op te nemen voor een gedetailleerd onderzoek, wij zullen u voorzien van professionele technische begeleiding of suggesties voor de aanschaf van apparatuur.