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Comment améliorer l'efficacité d'extrusion et la qualité de l'extrudeuse à vis?

À l'heure actuelle, la modification du mélange de plastique et la granulation sont principalement réalisées par des extrudeuses. Il existe trois principaux types de machines : l'extrudeuse monovis, l'extrudeuse double vis co-rotative et l'extrudeuse triple vis. Parmi eux, l'extrudeuse à double vis co-rotative est la plus largement utilisée pour le remplissage, le mélange, la modification, la chloration du caoutchouc, des plastiques et des résines techniques ou le traitement du polypropylène et des résines superabsorbantes. En particulier dans l'industrie des plastiques techniques, l'extrudeuse à double vis co-rotative est devenue l'équipement principal pour la modification, le renforcement et le mélange du plastique. Pour les utilisateurs, comment choisir une extrudeuse appropriée, comment améliorer l'efficacité de la production et la qualité du produit sont des considérations importantes.

Le choix de l'équipement prend principalement en compte les facteurs suivants :

1. qualité du produit

La qualité des produits est la vie d'une entreprise et est liée au développement d'une entreprise. La question de savoir si la cohérence de chaque lot de produits peut être garantie pendant une longue période est un indicateur important pour évaluer la qualité d'une extrudeuse.

2. efficacité de la production

Sur la base de l'assurance de la qualité, l'objectif poursuivi par chaque entreprise est d'améliorer l'efficacité de la production et de maximiser la capacité de production dans un délai unitaire.

3. Contrôle des coûts

Le coût est également un facteur important à prendre en compte par les entreprises. Dans une certaine mesure, l’amélioration de l’efficacité elle-même est également l’un des moyens de réduire les coûts.

4. Durée de vie des machines

Sous prétexte d’assurer une efficacité élevée, cela ne peut pas se faire au détriment d’une réduction de la durée de vie du produit. Par conséquent, lors du processus de fabrication et de transformation des extrudeuses, des matériaux plus durables doivent être sélectionnés.

5. Facile à utiliser

Du point de vue de l'utilisateur, l'équipement est simple à utiliser et facile à entretenir ; Un fonctionnement stable de l’équipement et un faible taux de défaillance sont également des indicateurs importants à prendre en compte.

Selon les demandes des clients, il n'est pas difficile de constater que la « qualité du produit » et « l'amélioration de l'efficacité » ne sont pas seulement la quête ultime des fabricants d'extrudeuses mais aussi des clients.

Conseils pour améliorer l’efficacité de l’extrusion

À l'heure actuelle, la tendance de développement des extrudeuses à double vis dans le monde est d'évoluer dans le sens d'un couple élevé, d'une vitesse de vis élevée et d'une faible consommation d'énergie. En augmentant le couple de vis et en augmentant la vitesse de la vis, la capacité de plastification et de mélange peut être améliorée. En augmentant la vitesse de la vis, la capacité de transport de la vis peut être augmentée pour augmenter la productivité.

Augmenter le couple et la vitesse des vis

Le noyauLe noyau de l'augmentation du couple de la vis est qu'il doit y avoir une boîte de réduction avec un couple plus élevé (abbr. boîte de vitesses) ; À l'heure actuelle, les boîtes de vitesses sont principalement divisées en production nationale et en marques étrangères. Les principes de conception des boîtes de vitesses à couple élevé sont fondamentalement les mêmes ; les principales différences résident dans les matériaux des engrenages (arbres d'engrenage) et dans le traitement thermique des matériaux ;

À l'heure actuelle, la boîte de vitesses domestique est inférieure au niveau de couple de 11. Après près de dix ans d'utilisation, la boîte de vitesses domestique est actuellement inférieure au niveau de couple de 11. Après près de dix ans d'utilisation, les performances et la durée de vie sont fondamentalement les mêmes que ceux des marques étrangères ; pour la boîte de vitesses avec un niveau de couple supérieur à 11, elle n'a pas été largement utilisée en Chine et il est recommandé d'utiliser des marques étrangères ;

Diagramme schématique d'une boîte de vitesses ordinaire
Diagramme schématique d'une boîte de vitesses ordinaire
Diagramme schématique d'une boîte de vitesses ordinaire à couple élevé
Diagramme schématique d'une boîte de vitesses ordinaire à couple élevé

À vitesse de vis identique, l’augmentation de la profondeur de la rainure de la vis peut augmenter considérablement la capacité de transport. Cependant, il a été prouvé par la théorie et la pratique que l'effet de mélange est le meilleur sous une certaine relation géométrique entre le diamètre extérieur de la vis et le diamètre du fond de la vis (diamètre extérieur de la vis/diamètre du fond de la vis = ~ 1,55). À vitesse de vis élevée, le temps de séjour du matériau dans l'extrudeuse est réduit, ce qui peut entraîner une plastification, une fusion et un mélange insuffisants du matériau. Pour cette raison, il est nécessaire d'augmenter de manière appropriée la longueur de la vis, ce qui entraînera inévitablement une augmentation du couple de roulement réel et de la puissance de l'extrudeuse à double vis.

Dans le même temps, l'augmentation du couple et de la vitesse de rotation nécessite des exigences plus élevées en matière de conception, de production et de fabrication de pièces telles que le mandrin, les éléments de vis et les éléments de pétrissage de la vis.

À l'heure actuelle, les fabricants de vis jumelles accordent plus d'attention au développement de mandrins, de manchons intérieurs de canon et d'éléments filetés, et s'engagent à développer des mandrins à plus haute résistance, des manchons intérieurs de canon plus résistants à l'usure et des éléments filetés.

Type de matériau du mandrin:

MatérielFormesCRHCaractéristiques
WR15EBarre ronde40 ± 2Haute ténacité, haute résistance
WR30Barre ronde40 ± 2Haute ténacité, haute résistance, haute résistance à l'usure et résistance à la corrosion
40CrNiMoABarre ronde40 ± 2Haute ténacité, haute résistance

Comparaison des propriétés entre WR30, WR15E et 40CrNiMoA

PropriétésWR30WR15E40CrNiMoA
MpaRésistance à la traction/Mpa13241300900
MpaContrainte d'élasticité/Mpa10751000800
Allongement à la rupture/Mpa>14>12>12
Réduction de surface/Mpa>47>40>55
Énergie d'absorption des chocs/Mpa>250>250>78

Pour les extrudeuses à couple élevé, le mandrin est de préférence constitué de matériaux importés WR30 et WR15E pour réduire la distorsion du mandrin ;

Pour les extrudeuses à couple élevé, la protection contre les surcharges du couple est très importante. Nous recommandons fortement les accouplements limiteurs de couple (accouplements de sécurité BIBBY ou R+W) importés d'Europe. Pendant le processus de production, si les accouplements limiteurs de couple sont anormalement surchargés, le dispositif peut être désengagé instantanément, ce qui peut protéger plus efficacement la boîte de vitesses et la vis ;

(La figure suivante montre le couplage de sécurité)

le raccord de sécurité 1
le raccord de sécurité 2

Capacités de plastification et de mélange améliorées

L'augmentation du volume de la chaîne est également un facteur important. Dans la section d'alimentation et la section de dévolatilisation, il est indispensable que l'élément fileté présente un volume libre important. Pour les matériaux en vrac, augmentez le volume libre de la section d'alimentation et le degré de remplissage du matériau dans la rainure de vis, ce qui peut grandement améliorer la capacité de production de l'extrudeuse.

Combinaison de vis optimisée

Le système de plastification comprend principalement des vis et des fûts. Afin de répondre à différents types d'exigences de production et de transformation, les vis et les barillets sont généralement conçus comme des éléments de base. Selon la fonction de chaque section, la vis peut être divisée en section d'alimentation, section de plastification, section de mélange, section d'échappement et section d'extrusion. Ces sections ont des fonctions différentes dans le processus d'extrusion, leurs structures sont différentes et les paramètres géométriques correspondants des éléments de vis sont également différents. Par conséquent, la manière de déterminer les paramètres géométriques des éléments de vis devient la clé de la conception du système de plastification.

Augmenter de manière appropriée le rapport longueur/diamètre en fonction des propriétés du matériau

En raison de l’augmentation de la vitesse de la vis, le temps de séjour du matériau dans l’extrudeuse est raccourci. Afin de rendre le matériau plus entièrement plastifié et mélangé, et de faire augmenter lentement la température du matériau, des produits de haute qualité peuvent être obtenus. En plus de la combinaison optimisée des éléments de vis, il est également nécessaire d'augmenter le rapport longueur-diamètre de la vis. L'augmentation du rapport d'aspect augmente les exigences en matière de précision de fabrication de la machine, de puissance motrice et de couple du roulement à vis, et nécessite un niveau plus élevé de technologie de fabrication et de conception structurelle.

Améliorer la capacité d'alimentation et de transport des matériaux

De nombreux transformateurs doivent produire des matériaux très chargés, qui ont tendance à avoir des densités apparentes très faibles, et la capacité d'alimentation volumétrique dépend du volume libre du chargeur latéral et des vis principales, ainsi que de la vitesse de rotation de ces deux vis. La vis principale comporte de préférence des éléments de vis à pas long s'étendant 2D à 4D en aval de l'orifice d'alimentation latéral, de sorte que la charge puisse être mangée au maximum par la vis principale. De plus, afin d'éviter que le matériau ne « fasse un pont », une agitation peut également être ajoutée aux trémies d'alimentation principales et latérales ; une alimentation forcée verticale peut être ajoutée à la première section du baril pour améliorer la capacité de transport du matériau.

Améliorer l'efficacité de la dévolatilisation des gaz d'échappement

L'optimisation de la combinaison d'éléments à vis dans la section d'échappement, la mise en place d'éléments de création de pression devant l'orifice d'échappement et l'utilisation d'éléments à vis à grande taille peuvent améliorer l'efficacité de la dévolatilisation. Il est également possible de concevoir plusieurs échappements (échappement naturel et échappement sous vide) pour évacuer les gaz d'échappement pendant le processus de mélange, en omettant les étapes intermédiaires du processus de polymérisation et de mélange, et en améliorant l'efficacité de la production.

Renforcer le développement de divers systèmes

Avec l'utilisation croissante d'extrudeuses à double vis, en plus de l'alimentation générale, du transport, cAvec l'utilisation croissante de l'extrudeuse à double vis, en plus de l'alimentation générale, du transport, de la compression, de la plastification, du mélange, de l'échappement, de l'homogénéisation et d'autres processus , Il est souvent nécessaire d'effectuer divers processus tels que la déshydratation, le séchage, la dégradation et l'extrusion réactive, et l'extrudeuse doit avoir des fonctions telles que l'alimentation multicanal et l'échappement multi-étages. Afin de répondre aux exigences de processus des différents clients, le développement de chaque composant doit être renforcé dans le processus de conception du système de plastification afin d'améliorer les performances du produit.

En outre, renforcer la formation des opérateurs, renforcer la maintenance et la maintenance des équipements et appréhender correctement le processus de fonctionnement des équipements. Plus l’équipement est familier, plus la capacité de production de la machine est élevée.

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