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Como melhorar a eficiência de extrusão e a qualidade da extrusora de parafuso?

Atualmente, a modificação e granulação da mistura de plástico são realizadas principalmente por extrusoras. Existem três tipos principais de máquinas: Extrusora de parafuso único, Extrusora de parafuso duplo co-rotativa e Extrusora de parafuso triplo. Entre eles, a extrusora de rosca dupla co-rotativa é a mais amplamente utilizada para enchimento, mistura, modificação, cloração de borracha, plásticos e resinas de engenharia ou processamento de polipropileno e resinas superabsorventes. Especialmente na indústria de plásticos de engenharia, a extrusora de dupla rosca co-rotativa tornou-se o principal equipamento para modificação, reforço e mistura de plásticos. Para os usuários, como escolher uma extrusora adequada, como melhorar a eficiência da produção e a qualidade do produto são considerações importantes.

A seleção dos equipamentos considera principalmente os seguintes fatores:

1. qualidade do produto

A qualidade do produto é a vida de uma empresa e está relacionada ao desenvolvimento de uma empresa. Se a consistência de cada lote de produtos pode ser garantida por muito tempo é um indicador importante para avaliar a qualidade de uma extrusora.

2. eficiência de produção

Com base na garantia da qualidade, como melhorar a eficiência da produção e maximizar a capacidade de produção dentro de uma unidade de tempo é o objetivo perseguido por todas as empresas.

3. Controle de custos

O custo também é um fator importante a ser considerado pelas empresas. Até certo ponto, melhorar a eficiência em si também é uma das formas de reduzir custos.

4. Vida útil da máquina

Sob a premissa de garantir alta eficiência, isso não pode ocorrer à custa da redução da vida útil do produto. Portanto, no processo de fabricação e processamento de extrusoras, materiais mais duráveis devem ser selecionados.

5. Fácil de operar

Do ponto de vista do usuário, o equipamento é simples de operar e de fácil manutenção; a operação estável do equipamento e a baixa taxa de falhas também são indicadores importantes a serem considerados.

De acordo com as demandas dos clientes, não é difícil descobrir que a “qualidade do produto” e a “melhoria da eficiência” não são apenas a busca final dos fabricantes de extrusoras, mas também dos clientes.

Dicas para melhorar a eficiência da extrusão

Atualmente, a tendência de desenvolvimento de extrusoras de rosca dupla no mundo é evoluir na direção de alto torque, alta velocidade de rosca e baixo consumo de energia. Ao aumentar o torque do parafuso e aumentar a velocidade do parafuso, a capacidade de plastificação e mistura pode ser aumentada. Ao aumentar a velocidade da rosca, a capacidade de transporte da rosca pode ser aumentada para aumentar a produtividade.

Aumente o torque e a velocidade do parafuso

O núcleoO núcleo do aumento do torque do parafuso é que deve haver uma caixa de redução com maior torque (abr. caixa de engrenagens); Atualmente, as caixas de câmbio estão divididas principalmente em produção nacional e marcas estrangeiras. Os princípios de projeto das caixas de engrenagens de alto torque são basicamente os mesmos; as principais diferenças estão nos materiais da engrenagem (eixo da engrenagem) e no tratamento térmico do material;

Atualmente, a caixa de câmbio doméstica está abaixo do nível de torque de 11. Após quase dez anos de uso, a Atualmente, a caixa de câmbio doméstica está abaixo do nível de torque de 11. Após quase dez anos de uso, o desempenho e a vida útil são basicamente iguais aos das marcas estrangeiras; para caixas de câmbio com nível de torque superior a 11, não tem sido amplamente utilizada na China, sendo recomendado o uso de marcas estrangeiras;

Diagrama esquemático de uma caixa de câmbio comum
Diagrama esquemático de uma caixa de câmbio comum
Diagrama esquemático da caixa de engrenagens comum de alto torque
Diagrama esquemático da caixa de engrenagens comum de alto torque

Sob a mesma velocidade do parafuso, aumentar a profundidade da ranhura do parafuso pode aumentar significativamente a capacidade de transporte. No entanto, foi provado pela teoria e pela prática que o efeito de mistura é melhor sob uma certa relação geométrica entre o diâmetro externo do parafuso e o diâmetro inferior do parafuso (diâmetro externo do parafuso/diâmetro inferior do parafuso = ~1,55). Em alta velocidade da rosca, o tempo de residência do material na extrusora é reduzido, o que pode causar plastificação, fusão e mistura insuficientes do material. Por esta razão, é necessário aumentar adequadamente o comprimento do parafuso, o que inevitavelmente levará a um aumento no torque real do rolamento e na potência da extrusora de parafuso duplo.

Ao mesmo tempo, aumentar o torque e a velocidade de rotação requer requisitos mais elevados para o projeto, produção e fabricação de peças como mandril, elementos de parafuso e elementos de amassamento do parafuso.

Atualmente, os fabricantes de parafusos duplos prestam mais atenção ao desenvolvimento de mandris, mangas internas de cano e elementos roscados, e estão comprometidos em desenvolver mandris de maior resistência, mangas internas de cano mais resistentes ao desgaste e elementos roscados.

Tipo de material do mandril:

MaterialFormuláriosCDHCaracterísticas
WR15ERodada do bar40±2Alta tenacidade, alta resistência
WR30Rodada do bar40±2Alta tenacidade, alta resistência, alta resistência ao desgaste e resistência à corrosão
40CrNiMoARodada do bar40±2Alta tenacidade, alta resistência

Comparação de propriedades entre WR30, WR15E e 40CrNiMoA

PropriedadesWR30WR15E40CrNiMoA
MpaResistência à tração/Mpa13241300900
Força de rendimento Mpa/Mpa10751000800
Alongamento na ruptura/Mpa>14>12>12
Redução de área/Mpa>47>40>55
Energia de absorção de impacto/Mpa>250>250>78

Para extrusoras de alto torque, o mandril é preferencialmente feito de materiais importados WR30 e WR15E para reduzir a distorção do mandril;

Para extrusoras de alto torque, a proteção contra sobrecarga de torque é muito importante. Recomendamos fortemente acoplamentos limitadores de torque (acoplamentos de segurança BIBBY ou R+W) importados da Europa. Durante o processo de produção, se os acoplamentos limitadores de torque estiverem anormalmente sobrecarregados, o dispositivo pode ser desengatado instantaneamente, o que pode proteger a caixa de engrenagens e aparafusar de forma mais eficaz;

(A figura a seguir mostra o acoplamento de segurança)

o acoplamento de segurança 1
o acoplamento de segurança 2

Capacidades aprimoradas de plastificação e mistura

Aumentar o volume do canal também é um fator importante. Na seção de alimentação e na seção de desvolatilização é muito necessário que o elemento roscado tenha um grande volume livre. Para materiais a granel, aumente o volume livre da seção de alimentação e o grau de enchimento do material na ranhura do parafuso, o que pode melhorar muito a capacidade de produção da extrusora.

Combinação de parafusos otimizada

O sistema de plastificação inclui principalmente parafusos e barris. Para atender a vários tipos de requisitos de produção e processamento, os parafusos e cilindros são geralmente projetados como blocos de construção. De acordo com a função de cada seção, a rosca pode ser dividida em seção de alimentação, seção de plastificação, seção de mistura, seção de exaustão e seção de extrusão. Essas seções têm funções diferentes no processo de extrusão, suas estruturas são diferentes e os parâmetros geométricos correspondentes dos elementos do parafuso também são diferentes. Portanto, a determinação dos parâmetros geométricos dos elementos do parafuso torna-se a chave para o projeto do sistema de plastificação.

Aumente adequadamente a relação comprimento/diâmetro de acordo com as propriedades do material

Devido ao aumento da velocidade da rosca, o tempo de residência do material na extrusora é reduzido. Para tornar o material mais plastificado e misturado e para fazer com que a temperatura do material suba lentamente, podem ser obtidos produtos de alta qualidade. Além da combinação otimizada dos elementos do parafuso, também é necessário aumentar a relação comprimento-diâmetro do parafuso. O aumento da proporção aumenta os requisitos para a precisão de fabricação da máquina, a potência de acionamento e o torque do rolamento do núcleo do parafuso e requer um nível mais alto de tecnologia de fabricação e projeto estrutural.

Melhorar a capacidade de alimentação e transporte de materiais

Muitos processadores precisam produzir materiais com enchimento muito alto, que tendem a ter densidades aparentes muito baixas, e a capacidade de alimentação volumétrica depende do volume livre do alimentador lateral e dos parafusos principais, e da velocidade de rotação desses dois parafusos. O parafuso principal tem preferencialmente elementos de parafuso de passo longo que se estendem 2D-4D a jusante da porta de alimentação lateral, de modo que o enchimento possa ser consumido pelo parafuso principal na extensão máxima. Além disso, para evitar que o material “faça uma ponte”, também pode ser adicionada agitação nas tremonhas de alimentação principal e lateral; alimentação forçada vertical pode ser adicionada à primeira seção do barril para aumentar a capacidade de transporte do material.

Melhorar a eficiência da desvolatilização dos gases de escape

Otimizar a combinação de elementos de parafuso na seção de exaustão, configurar elementos de construção de pressão na frente da porta de exaustão e usar elementos de parafuso de avanço grande pode melhorar a eficiência de desvolatilização. Também é possível projetar exaustores múltiplos (exaustão natural e exaustão a vácuo) para descarregar os gases de exaustão durante o processo de mistura, omitindo as etapas intermediárias no processo de polimerização e mistura e melhorando a eficiência da produção.

Fortalecer o desenvolvimento de vários sistemas

Com o uso crescente de extrusoras de rosca dupla, além da alimentação geral, transporte, cCom o uso crescente de extrusoras de rosca dupla, além da alimentação geral, transporte, compressão, plastificação, mistura, exaustão, homogeneização e outros processos , Muitas vezes é necessário completar vários processos, como desidratação, secagem, degradação e extrusão reativa, e a extrusora é necessária para ter funções como alimentação multicanal e exaustão multiestágio. Para atender aos requisitos de processo de diferentes clientes, o desenvolvimento de cada componente deve ser fortalecido no processo de projeto do sistema de plastificação para melhorar o desempenho do produto.

Além disso, fortalecer a formação dos operadores, fortalecer a manutenção e manutenção dos equipamentos e compreender corretamente o processo de operação dos equipamentos. Quanto mais familiarizado com o equipamento, maior será a capacidade de produção da máquina.

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