双螺杆挤出机国际先进技术
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异向双螺杆挤出PVC-U技术及发展趋势北京福田建材机械有限责任公司总工程师王夕举世界上第一台双螺杆挤出机是1869年英格兰为制造香肠而开发制造的,用于塑料加工的第一台双螺杆挤出机是1937年在意大利研制成功的,自此以后,双螺杆挤出机的应用不断增加。
50年代以前,由于其挤压系统中螺杆和机筒加工制造的复杂性以及机器装配的精密要求,再加上双螺杆挤出机中结构的限制,推力轴承寿命问题没有得到很好的解决,因而未能得以快速发展。
世界性的石油危机,造成了合成树脂和塑料制品的成本显著提高,影响了塑料制品的应用推广。
于是人们就以降低成本的方法来扭转这个局面:一方面往树脂中加入廉价的材料(如C aCO3、木粉等),但加入的填料与树脂的相容性差,比重和流动性等各不相同,难以达到有效地混合、均化,给挤出生产带来了一定困难;另一方面不断改进加工成型设备,用廉价的树脂原料生产高性能和高质量的制品。
越来越高的要求使单螺杆挤了机难以胜任,而双螺杆挤出机恰恰能适应这种要求,这时,双螺杆挤出机开始引起了人们的普遍重视,并使其得到了迅速发展。
自50年代以来,人们对双螺杆挤出机的啮合原理、物料的塑化理论、传动系统的结构、物料的温控精度、加工工艺和制品配方等的理论研究都有了突破性的进展,特别是近二十多年来,双螺杆挤出机设计与制造中的一系列问题都得到了解决,使其得到了长足的发展。
目前,应用于型材挤出生产的挤出机主要有单螺杆挤出机、平行异向双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机。
锥形双螺杆挤出机作为异向双螺杆挤出机的一个特殊分支,经过近年的发展,并以其自身的一些独特特点,在型材挤出生产行业得到了十分广泛的应用。
下面就双螺杆挤出技术在P VC-U型材/管材挤出中的应用及发展趋势作一探讨。
一、异向双螺杆挤出机的性能特征1)对P VC-U挤出生产线,有以下几个方面的普遍要求:1)能连续而高效地使PVC物料充分塑化,实现稳定连续的生产。
2)建立稳定的挤出压力,有效克服机头阻力,做到定温、定压、定量的挤出。
双螺杆挤出机介绍双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备,主要用于将塑料颗粒通过挤出工艺转化为各种形状的塑料制品。
相比于单螺杆挤出机,双螺杆挤出机具有更高的生产效率和更广泛的应用领域。
下面将详细介绍双螺杆挤出机的工作原理、结构特点、应用范围以及市场前景等方面的内容。
一、工作原理双螺杆挤出机的工作原理是将塑料颗粒通过喂料口投入挤出机的双螺杆腔内,通过两个螺杆的旋转将塑料颗粒加热熔融,并通过注塑头使熔融塑料注入模具中,最后通过冷却系统使塑料固化并形成所需的产品形状。
其中,双螺杆挤出机的两个螺杆可以采用对转或同转方式运行,通过调整速度和压力参数可以灵活控制挤出过程中的温度、压力和速度等参数,以满足不同产品的生产需求。
二、结构特点1.双螺杆挤出机的双螺杆具有更大的传热面积和较高的传热效率,能够更好地实现塑料的熔融和连续稳定挤出;2.双螺杆挤出机的双螺杆之间的距离可调,可以实现对挤出机腔内的塑料压实和熔融效果的调控,使产品的外观质量更加均匀和稳定;3.双螺杆挤出机的挤出头结构多样,可以适应不同产品的挤出需求,通过更换挤出头可以制作出不同形状和尺寸的产品;4.双螺杆挤出机配备有先进的控制系统,可以实现对挤出温度、压力、速度和流量等参数的精确控制。
三、应用范围双螺杆挤出机广泛应用于塑料加工行业,可以用于制作各种塑料制品,如塑料板材、管道、薄膜、型材、线缆套管、异型制品等。
不仅适用于常见的塑料材料,如PP、PE、PVC等,还可以用于特殊塑料材料,如热塑性弹性体、聚酰胺、聚碳酸酯等。
由于双螺杆挤出机对原料的适应性和挤出效果较好,因此在汽车、建筑、电子、医疗器械等行业得到了广泛的应用。
四、市场前景随着工业技术的进步和市场需求的增加,双螺杆挤出机在塑料加工行业的市场前景非常广阔。
双螺杆挤出机具有更高的生产效率和更好的产品质量,能够有效提高企业生产能力和产品竞争力。
同时,双螺杆挤出机的自动化程度也在不断提高,可以实现智能化控制和远程监控,更加符合现代工业的发展趋势。
双螺杆挤出-技术与原理双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备,在塑料制品的生产中起着重要的作用。
本文将介绍双螺杆挤出机的技术与原理。
一、双螺杆挤出机的结构及工作原理双螺杆挤出机由主机、传动装置、加料装置、加热装置和控制系统等部分组成。
其工作原理是通过螺杆的旋转,将固态塑料料粒或塑化熔融塑料送入机筒内,并通过加热和剪切混合作用,使塑料熔化、塑化、融合等处理,并在螺杆旋转的过程中,通过机筒和模具,将塑料均匀挤出形成产品。
双螺杆挤出机的螺杆主要由整体、分散和联结部分组成。
整体部分是指螺杆轴,通过驱动装置使其旋转。
整体螺杆的直径和螺距有助于将塑料输送到机筒内并加热、塑化。
分散部分是指螺纹槽,用于将固态塑料均匀地剪切和加热。
联结部分将整体和分散部分连接起来。
二、双螺杆挤出机的工作流程双螺杆挤出机的工作流程一般包括加料、加热和挤出三个步骤。
1. 加料:将固态塑料料粒送入加料装置。
加料装置一般由喂料器、喂料缸和螺杆组成。
当螺杆旋转时,塑料会被螺杆推送到机筒内。
2. 加热:在机筒中设置了电加热装置,通过加热将固态塑料料粒加热到熔融状态。
在加热的过程中,螺杆的剪切作用也会帮助塑料充分融化和混合。
3. 挤出:经过加热和剪切的塑料熔融物质经过挤出机筒进入到挤出头,在挤出头中的模具形成所要求的产品形状。
挤出机筒和模具之间会施加一定的压力,使得塑料能够均匀挤出,保证产品的质量。
三、双螺杆挤出机的特点及应用领域双螺杆挤出机相较于单螺杆挤出机具有以下几个特点:1. 塑化能力强:双螺杆挤出机的螺纹槽比单螺杆挤出机多,双螺杆的剪切作用强,能够充分塑化和混合塑料,使得产品的质量更好。
2. 适应性广:双螺杆挤出机适用于各种不同类型的塑料料粒,可以生产出各种塑料制品,如塑料管材、塑料板材、塑料薄膜等。
3. 生产效率高:双螺杆挤出机可以同时进行加热、塑化和挤出等步骤,生产效率高,能够满足大批量生产的需求。
双螺杆挤出机广泛应用于塑料加工行业,具体包括建筑领域、电子电器行业、汽车行业、医疗器械行业等。
双螺杆挤出机关键技术探讨摘要:随着技术创新,我国的双螺杆挤出机制造企业不断成熟和发展,在工程塑料、橡胶、食品、造纸等行业都有广泛地应用。
特别是在工程塑料行业,双螺杆挤出机已经成为塑料改性、增强、共混挤出的主要设备。
关键词:双螺杆挤出机;传动技术;行星齿轮系1圆柱外齿轮系扭矩分配传动技术1.1平行三轴传动结构图1为平行三轴传动结构示意图,动力平行传递到两个输出轴,其中输出轴A承受50%扭矩,由于A轴具有足够的尺寸空间,强度和刚性安全系数较大,是安全的;输出轴B也承受50%的扭矩,但是B轴由于受到中心距尺寸空间的限制,齿轮尺寸相对小,限制了输出扭矩,使B轴成为齿轮箱中的薄弱点,也限制了该传动结构的输出扭矩。
为了提高B轴的扭矩,改进的结构在B轴上设计了两组齿轮传动(如图2所示),每组齿轮承载的扭矩由原单组齿轮的50%扭矩降低为25%,使合计齿轮输出扭矩比单组齿轮传动提高了一倍,实现了高扭矩输出。
此方案的优点是结构简单,装配方便,制造成本低,通过降低齿轮的负载的办法提高了系统的扭矩;但是该结构的动力在平行传递过程中,B轴上的轴承始终会承受较大的负荷,而且B轴在旋转过程中始终承受同一方向的力,即为弯扭联合作用(对称循环应力),B轴上轴承承受的力随着其输出扭矩的增加而增大,使轴承在受力磨损20000h后,达到齿轮轴和轴承的寿命极限,所以齿轮箱寿命受B轴轴承的制约。
由于B轴始终承受较大载荷,加速了轴承的磨损,造成B轴的径向跳动不断增加直至失效,使该系统成为一个不稳定的动力系统。
由于动力源不稳定,将会导致由其驱动的挤出部件不稳定,即螺杆在机筒内的旋转轨迹也会随着轴承跳动的增加而发生变化,从而使螺杆和机筒之间的间隙不均匀,造成物料在机筒内的停留时间不均匀,从而造成产品品质的一致性降低。
1.2双侧齿轮对称传动结构图3为双侧齿轮对称传动结构示意图。
该结构的输出轴A同前一种结构一样,具有足够的尺寸空间,强度和刚性安全系数较大;输出轴B同样受到中心距的限制存在尺寸受到限制的问题,该结构的解决方法是将动力分成上下两组齿轮,从上下两个方向对称驱动B轴,这样不仅使上下齿轮啮合点的负荷降低一半,提高扭矩负荷能力,从而使加料量成倍提高,有效提高生产效率,更使B轴上的径向受力相互抵消为零。
为了制造更优的聚合物,80年间双螺杆挤出机改变了很多(附发展史)龍檏聚烯烴学习聚烯烃专业知识龙朴用心服务整整80年前,塑界发生了一件大事——真正能够制造出聚合物加工用的双螺杆挤出机,诞生了!80年过去了,双螺杆挤出机已经得到了广泛应用,许多行业都能看见它的身影。
例如:高分子合金共混、PVC管材、食品行业、制药行业等。
在共混改性行业,最常见的即为啮合同向双螺杆挤出机(简称双螺杆挤出机或TSE)。
接下来,我们谈谈双螺杆挤出机的发展历程。
1从单到双,应用范围大大提升早在19世纪中叶,挤出机就已经在工业生产中普遍应用了。
但那时候的挤出机都属于单螺杆挤出机,主要应用在瓷器黏土、橡胶、食品工业三大领域。
人们发现,单螺杆挤出机输送物料的效率受介质本身的流变性能影响很大,并且,螺槽根部的物料滞留严重,所以发明家们一直在寻找可以解决上述问题的方案。
土爆了对不对?然而,他就是世界上第一个提出真正意义上的双螺杆挤出机的人。
双螺杆挤出机的发明,将挤出机在工业生产中的应用大大提升了。
当然,改进仍在继续。
2历史转折,双螺杆挤出机取代液压机80年前,也就是1938年,意大利LMP公司创始人Roberto Colombo首次真正制造出聚合物加工用的双螺杆挤出机,并且用来制造PVC管材。
这是一个历史性时刻!因为此前,PVC管材都由液压机压制成型的。
从那一刻开始,液压机开始被双螺杆挤出机取代。
而这,还只是双螺杆挤出机的初尝试。
Colombo Roberto在美国申请的一系列专利中的一篇——screw press for mixing and extruding plastic materials(1951)由上图可见,Colombo的螺杆全部由输送元件组成,这是因为他的设计初衷是挤出成型,所以并没有考虑混合效率的问题。
1939年,Colombo对双螺杆挤出机进行改进,最大直径做到109mm。
同年,他获得了第一个客户——德国IG法本公司。
啮合同向双螺杆挤出机啮合同向双螺杆挤出机是挤出加工中常用的加工设备,而挤出技术是一种重要的聚合物加工技术。
1935年意大利的Roberto Colombo研制出世界上首个啮合同向双螺杆挤出机,20世纪80年代,我国开始较为广泛的应用双螺杆挤出机。
1935年意大利的Roberto Colombo研制出世界上首个啮合同向双螺杆挤出机后。
自从其诞生后,经过半个多世纪的不断改进和完善,它便以其积木式结构带来的多变性和适应性以及优异的混合性能,在成型、共混、改性、反应挤出等聚合物加工过程中得到了广泛应用。
挤出机的核心部件是螺杆,啮合同向双螺杆挤出机一般分为固体输送、熔融、排气、熔体输送等功能段。
至今为止,研究主要集中在熔体输送段,已经有了成熟的理论体系和数理模型,有了很多有意义的研究成果;固体输送段和熔融段由于物料在该段的状态还不能由现有方程和数理模型很好的描述,所以理论研究成果较少,主要依靠经验设计。
目前,啮合同向双螺杆挤出机向着高转速、大扭矩、更高的熔融塑化效率、更优的混合质量、更低的能耗方向发展。
也就是说,在保证产品质量的前提下,如何在更低的能耗下,获得更高的生产能力,是双螺杆挤出机制造商和用户所共同追求的目标。
20世纪80年代,我国开始较为广泛的应用双螺杆挤出机,相对于西方国家(美、德、意、英、日等)起步较晚。
随后,我国一些厂家开始生产制造双螺杆挤出机。
但是最初的设计基本是依靠引进国外技术。
到20世纪90年代初,我国双螺杆挤出机的设计制造发展很快,形成了双螺杆挤出机制造热。
目前国内所生产的双螺杆挤出机的规格已由中小型开始向大型发展,制定了相应标准并形成系列,年产量达几百台套。
但在双螺杆挤出机的设计、制造水平和机器的整体质量方面,与国外先进国家生产的双螺杆挤出机还有不小差距,这主要表现在独立设计能力较弱,不少厂家的产品是测绘和仿制的,设计出水平较高的机器较少。
从结构上讲,啮合异向旋转双螺杆挤出机的螺槽为非封闭结构,本身有利于物料流通混合,物料从加料口到一根螺杆后,在摩擦拖拽下,沿着这根螺杆的螺槽前进至下方窄间隙,受到两根螺杆的压缩后而被螺槽运送至桶壁又进行压缩,并在料筒表面的摩擦拖曳下沿另一根螺槽向前输送,周而复始,它广泛应用于塑料的挤出成型和造粒。
tpe双螺杆挤出机原理(一)TPE双螺杆挤出机介绍•TPE双螺杆挤出机是一种用于热塑性弹性体(TPE)材料加工的专用机器设备。
•本文将从原理、结构和应用几个方面来介绍TPE双螺杆挤出机。
原理•TPE双螺杆挤出机通过两条旋转同向的螺杆将TPE材料从进料口推动至出料口,并通过加热和加压使其熔化和塑性变形,最终得到所需形状的制品。
•具体原理包括:物料进料、熔化、混炼、挤出和冷却等过程。
结构•TPE双螺杆挤出机主要由电机、减速机、进料系统、螺杆系统、加热系统、过滤系统、挤出系统和控制系统等组成。
•电机提供动力,减速机将电机的高速旋转转换为螺杆的低速旋转,进料系统用于将物料送入挤出机,螺杆系统用于加工和挤出物料,加热系统提供热能使物料熔化,过滤系统去除杂质,挤出系统将熔化的物料挤出成型,控制系统用于控制整个过程。
应用•TPE双螺杆挤出机广泛应用于塑胶、橡胶、医疗器械、食品包装、建筑材料等行业。
•它能够加工出颗粒状、薄膜状、管状等多种形状的制品,如尼龙管、密封圈、鞋底、塑料颗粒等。
•TPE材料因其良好的柔软性、耐磨性和防滑性能,被广泛应用于汽车内饰件、电线电缆保护套、医用器械、玩具等领域。
总结•TPE双螺杆挤出机是一种重要的热塑性弹性体加工设备,具有广泛的应用前景。
•了解其原理、结构和应用可以帮助人们更好地理解和使用这一设备,为不同行业的生产提供更高效、精确和可靠的解决方案。
材料进料•TPE双螺杆挤出机的材料进料系统通常包括一台料斗和一个螺旋送料机。
•料斗用于存放TPE材料,螺旋送料机通过旋转螺旋将材料从料斗中送入挤出机的进料口。
•进料系统的设计和性能直接影响挤出机的生产效率和物料的均匀性。
熔化和混炼•TPE双螺杆挤出机中的螺杆系统是实现材料熔化和混炼的关键部分。
•在螺杆系统中,两条同向旋转的螺杆通过推压、搅拌和加热使TPE材料升温,融化并混合均匀。
•通过调节螺杆的转速和温度,可以控制材料的熔化程度和混炼效果,从而满足不同制品的要求。
tpe双螺杆挤出机原理TPE双螺杆挤出机1. 概述•定义:TPE双螺杆挤出机是一种专门用于加工热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer,简称TPE)的设备。
•作用:通过熔融、塑化和挤出的过程,将TPE材料转化为所需形状的产品。
•优势:TPE双螺杆挤出机具有较高的生产效率、制品质量稳定、操作简便等优势。
2. 原理双螺杆挤出机结构•构成:主要由双螺杆、加料器、主传动系统、温控系统和挤出头等组成。
•双螺杆:由两根同轴并行的旋转螺杆组成,可实现均匀的混炼、塑化和挤出过程。
•加料器:将原料输送至双螺杆中,保证材料的连续供给。
•主传动系统:驱动螺杆旋转,实现材料的混炼和塑化。
•温控系统:控制挤出机的加热和冷却,确保材料在适宜的温度范围内进行加工。
TPE的挤出过程•加料与预塑化:TPE颗粒通过加料器投入双螺杆中,在螺杆旋转的同时与加热器进行接触,实现材料的加热和预塑化。
•混炼与塑化:当TPE颗粒经过螺杆挤出区域时,由于螺杆的旋转和层间剪切的作用,TPE颗粒逐渐熔融并形成均匀的塑料糊状物。
•模流平衡:塑料糊状物经过挤出头后,通过流道和模具的作用,使塑料糊状物在流动方向上较为均匀。
•成型与冷却:经过模具形成的产品在冷却水中被快速冷却,使其定型。
•切割与包装:定型后的产品经过切割和包装等后续工序,最终成为可用的制品。
3. 应用领域•汽车工业:TPE双螺杆挤出机可用于生产汽车密封条、橡胶套件等零部件。
•包装工业:可生产TPE塑料袋、瓶盖等包装制品。
•医疗器械:可用于生产医用胶管、手术器械等医疗器械。
•电子电器:可生产电缆护套、电源线等电子电器零部件。
4. 结论•TPE双螺杆挤出机是一种重要的加工设备,在各个领域都有广泛的应用。
•熟悉TPE双螺杆挤出机的原理和工作过程,对于提高生产效率、优化制品质量具有重要作用。
•随着科技的进步和工艺的改进,TPE双螺杆挤出机在未来的发展前景将更加广阔。
双螺杆挤出机设备有哪些优点呢双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工机械。
它可以通过挤出加工将固体塑料变为流动的塑料熔体,并通过模具成型。
相比于传统的单螺杆挤出机,双螺杆挤出机具有更多的优点。
本文将会就双螺杆挤出机设备的这些优点进行详细探讨。
1. 更好的混合性能因为双螺杆挤出机有两个螺杆,所以它比单螺杆挤出机可以更好地实现材料的混合和分散,这也是它常用于制造复合材料的原因之一。
每个螺杆有不同的功能,以便更好地混合不同类型的材料,例如粘性高的聚合物和相对松散的填充物。
2. 更高的生产效率双螺杆挤出机相对于单螺杆挤出机来说,挤出速度更快,且能够完成在同一时间内更多的工作量。
这意味着生产能力更高,生产效率更高,生产成本也因此降低。
另外,在生产非圆形截面的管道和异型材料时,双螺杆挤出机可以更好地满足生产需求。
3. 更好的温度控制由于塑料在加热过程中容易变形,温度控制非常重要。
在双螺杆挤出机中,由于引入了更多的热源,可以更好地进行加热和冷却控制,确保塑料成型质量更加稳定。
4. 更低的能耗双螺杆挤出机因其更高的生产效率和更好的混合性能,可以更快地完成生产过程,因此更节能。
在同样的生产任务下,双螺杆挤出机的能耗要比单螺杆挤出机要低,而能源消耗的降低也可以带来更低的生产成本。
5. 可适应更广泛的塑料材料双螺杆挤出机通过不同的螺杆设计、旋转速度和其他参数,可以适应不同的熔体黏度、粘度和分布,因此,适用于不同种类的塑料加工。
包括但不仅限于PP、PE、ABS、PC、PMMA、PA、POM等等常用的塑料。
这样,生产方面的灵活性更高,成本更低。
综上所述,双螺杆挤出机的优点主要体现在更好的混合性能、更佳的生产效率、更好的温度控制、更低的能耗以及对多种塑料材料的适应性。
同时,为了保证生产成品质量,我们还需要做好设备的日常维护、保养和注意安全。
第四节双螺杆挤出机3.4.1双螺杆挤出机简介最早而且真正应用于聚合物加工的双螺杆挤出机是20世纪30年代在意大利研制成功的:RobertoColombo研制成功了同向旋转双螺杆挤出机,Pasqueth研制成功了异向旋转双螺杆挤出机。
经过半个多世纪的不断改进和完善,双螺杆挤出机得到了长足的发展,目前已广泛应用于聚合物加工业和其它工业如食品加工业。
双螺杆挤出机在聚合物加工领域中主要应用有:(1)加工硬聚氯乙烯等制品,如管、板、异型材等;(2)作为混合机,它主要当作连续混合机,可用来进行聚合物的共混改性、填充改性、造粒和增强改性;(3)用来进行反应挤出、脱挥发分、脱水等作业。
在实际应用中,双螺杆挤出机必须配以机头和辅机才能完成预定的任务,这就是所谓的双螺杆挤出机组。
从总体组成上看,双螺杆挤出机由传动系统、挤压系统、加热冷却系统、控制系统等组成。
双螺杆挤出机分类:(!)根据两根螺杆轴线之间的关系:有平行双螺杆与锥形双螺杆之分;(2)根据两根螺杆的啮合程度分:有啮合双螺杆与非啮合双螺杆;(3)根据两根螺杆的旋转方向分:有同向旋转与异向旋转之分。
(4)锥形双螺杆啮合同向双螺杆挤出机的主要用途是:对聚合物进行改性,如对聚合物进行共混、填充和增强改性等,以及进行反应挤出、脱挥发分、脱水等。
这是因为这种挤出机具有良好的自洁性能、较强的剪切作用及较高的螺杆转数。
啮合同向双螺杆挤出机中的两根螺杆在啮合区的相对运动方向相反,两根螺杆互相清洁表面,防止了物料在螺杆表面的滞留和粘附,还可以不断更新表面,有利于聚合物的混合、传热,并提高了排气效率。
这是啮合同向双螺杆挤出机优于其它类型双螺杆挤出机之处,也是其得到广泛应用的主要原因。
非啮合异向双螺杆挤出机的主要用途是:对聚合物挤出成型和配料造粒等方面。
双螺杆挤出机挤压系统双螺杆挤出机的挤压系统是双螺杆挤出机的核心部分。
其作用是把加入的固体或液体物料熔融塑化、混合或进行化学反应,为口模提供定温、定压、定量的熔体,并将在这一过程中产生的气体或液体排除,最后通过口模及后续的辅机,得到合乎质量要求的制品如颗粒料或具有一定形状和尺寸的制品。
双螺杆挤出机双技术结合达到高产低能耗双螺杆挤出机技术结合了目前世界上两种“锥形异向双螺杆挤出机”和“平行同向双螺杆挤出机”的功能结构优势,将”锥形螺杆”和”同向旋转”相结合,既保持了锥形异向双螺杆挤出机挤出力大的特点,又达到了平行同向双螺杆挤出机塑化性能好的特性,同时还可以充足螺杆低速旋转、低温等难度较大的加工要求,具有高产低能耗的特点。
双螺杆挤出机由挤出系统、定量加料装置、真空排气系统、减速箱、调配齿轮箱、加热冷却系统、螺杆芯部调温掌控系统、电控系统(包括故障报警系统和扭距保护装置)等构成。
可以生产管材、异性材、板材、片材及造粒等。
双螺杆挤出机的零部件构成与单螺杆挤出机的零部件构成基本相像。
双螺杆挤出机的机筒内有两根螺杆、加料采纳螺旋强制向机筒内供料,螺杆用轴承的规格和布置比较多而杂。
双螺杆挤出机图片双螺杆挤出机关键技术:(1)锥形螺杆的同方向旋转使加工的物料进入机筒后环绕锥形双螺杆成””字形运动,加添了塑化时间和密炼性能,从而保证了产品的塑化质量。
(2)采纳锥形螺杆可在减速调配箱末端有充足的空间可选用大规格推力轴承,以承当锥形螺杆的大挤出力,保持了锥形双螺杆挤出机良好的挤出力性能。
双螺杆挤出机既具有良好的塑化性能,同时又具有良好的挤出力。
双螺杆挤出机其锥形螺杆的同方向旋转使被加工塑料在进入机筒后,在机筒中环绕锥形双螺杆成8字形挤压,加添了塑化时间,削减了塑料和机筒螺杆的摩擦力,从而保证了塑化质量,降低了能耗;由于采纳的螺杆为锥形,保持了锥形双螺杆造粒机良好的挤出力性能。
双螺杆挤出机通过上述技术,*实现了挤出力大、塑化性能好、产量高、能耗低的特征,经检测证明本双螺杆挤出机可节能30%—50%以上,是适合各种塑料或橡胶挤出造粒成型的新奇设备。
双螺杆挤出机是塑料挤出机进展*的一次技术革命,以进展的眼光看,在将来几年内,替代传统的塑料挤出机而成为塑料加工行业中重要的热成型机械已经成为了必定趋势。
近几年以来,人们对螺杆进行了大量的理论和试验讨论,至今已有近百种螺杆,常见的有分别型、剪切型、屏障型、分流型与波状型等。
双螺杆挤出机的六大优点,适用于多种物料的加工双螺杆挤出机是一种常用的加工设备,其具有广泛的应用领域和众多的优点。
在工业生产和制造领域,双螺杆挤出机已成为不可替代的加工设备之一。
本文介绍双螺杆挤出机的六大优点,了解双螺杆挤出机的优点,能够更好地使用双螺杆挤出机,提高生产效率。
1.高效性双螺杆挤出机之所以成为工业加工和制造领域的核心设备,是因为它能够高效地完成加工任务。
相对于单螺杆挤出机,双螺杆挤出机具有更高的加工效率。
其双螺杆的设计能够更好地分散和混合物料,提高材料的塑化效率,加快加工速度。
另外,双螺杆挤出机的工作原理类似于一台连续混合反应器,可以连续进行塑化、混炼、挤出等一系列加工过程,能够高效地加工不同种类的物料。
2.多功能性双螺杆挤出机能够加工多种物料。
由于双螺杆挤出机设计合理,能够满足不同物料的加工要求。
它可以加工从聚丙烯到聚酯等多种塑料原料,对于加工聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺、PVC等热敏性高分子物料,也同样能够胜任。
除此之外,双螺杆挤出机能够处理高分子材料和橡胶材料,以及化学制品和食品行业的配料混合加工等多种领域。
3.塑性好双螺杆挤出机的设计结构决定了它的塑化效果比单螺杆挤出机更好。
其双螺杆的设计能够实现优化的物料塑化和混炼过程,可保证加工出的产品质量更好,使原料塑化更加均匀、充分。
双螺杆挤出机采用双螺杆结构,能够更好地应对高温高压环境,使塑料原料的塑化程度更高,增加了塑料产品的拉伸强度和韧性,提高了塑料产品的力学性能和疲劳拟合性。
4.易操作性双螺杆挤出机的锥形螺杆和斜溜口的设计使得其清洁维护异常方便,可见其操作性十分易上手。
通过控制压力、温度、转速等加工参数,双螺杆挤出机能够轻松实现物料的塑化混合和挤出加工。
在生产过程中,人们通过设置加工参数来控制加工过程,可以得到更高质量的产品。
5.能耗低在生产加工过程中,高能耗已经成为制造业的普遍问题。
双螺杆挤出机相比于单螺杆挤出机,在耗能方面表现更好,能耗更低,工作效率更高,从而可以降低生产加工成本。
第47卷 第4期·60·CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS )橡塑技术与装备(塑料)任徐人威表示。
摘编自“中国化工报”TITK 推出3台高性能双螺杆挤出机,用于高性能塑料、可生物降解泡沫和不含异氰酸酯的聚氨酯TITK launched 3 high-performance twin-screw extruders for the development of high-performance plastics, biodegradable foamsand isocyanate-free polyurethanes在经济部长Wolfgang Tiefensee 的见证下,图林根纺织和塑料研究所(TITK )新的技术中心投入使用了。
投资额约为150万欧元的三台Leistritz 双螺杆挤出机是该技术中心的核心。
重要的是这些设备将用于开发医疗用途的高性能塑料,以及可生物降解的黏合剂和泡沫。
另一个重要目标是生产和加工不含有害异氰酸酯的聚氨酯。
新方法TITK 主任Benjamin Redlingshöfer 解释说:"迄今为止,这些非异氰酸酯聚氨酯(即所谓的NIPU )的生产只能在实验室条件下进行。
" 现在,该研究所希望在更大规模开发和生产方面取得进展,以促进异氰酸酯的弃用。
工业制造过程中,这些易挥发、高反应性和有毒的化合物经常被使用。
Redlingshöfer 说:"我们现在正在推进可持续和安全聚氨酯的研究。
" TITK 目前正在为此研究轻质泡沫和涂料解决方案。
在新的塑料实验室的帮助下,TITK 自主研发的新型Caremelt®生物热熔胶现在也可以扩大到工业级规模。
新的可能性这是由两台带有辅助设备的特殊挤出机实现的,例如真空脱气和熔体再循环。
双螺杆挤出双螺杆技术是过去50年来最重要的挤出技术进展。
该技术在20世纪50年代才进行了商业化,这一日期比其最初面世缩短了近20年时间。
意大利和德国的工程师率先开发成功双螺杆挤出机,包括同向旋转和异向旋转,最初的目的是为了提高PVC管材的生产效率。
LMP (Lavorazione Materie Plastiche)公司的奠基人Roberto Colombo首次尝试用双螺杆混合醋酸纤维素,以避免使用溶剂。
1938年,他设想采用一台啮合的、同向旋转的双螺杆挤出机进行PVC造粒以用于管材挤出。
在此之前,PVC管材的制备一直采用压机设备完成。
从那时起,同向旋转的双螺杆挤出机就支配了PVC-U的挤出。
双螺杆在低得剪切速率下就可以得到高的产量,因此降低了价格昂贵的稳定剂的用量。
双螺杆挤出机也用于配混和造粒树脂。
在进行填料、纤维的配混种发挥重要的作用。
也用于反应加工如聚合、接枝、改性等领域。
同向旋转率先推出LMP(后来被Owens Corning公司1996年收购)公司推出了其第一台同向旋转挤出机,由两根或者三根螺杆组成,直径高达109mm,早在1939年它就取得了一个专利。
那一年它的第一个客户是德国的I.G.Farbenindustrie,该公司第一个开发PVC。
二次世界大战后,LMP授权法国的Creosot-Loire(现在的Clextral)公司、英国的R.H.Windsor和日本的Ikegai Iron制造双螺杆挤出机。
东芝机器公司(Toshiba Machine Co.)在1955年率先制造成功全啮合的反向旋转双螺杆。
安装在同向旋转轴上的带有捏合盘的配混机械也在二次大战中出现在I.G.Farben公司。
大战之后,这方面的工作由Bayer公司得以延续,并在1957年授权Werner and Pfleiderer公司制造商业化的同向旋转配混机,冠以ZSK商标。
除去捏合盘外,这些双螺杆挤出机的另外一项革新——后来成为了一种标准,是采用一些短的螺杆组件,这些组件可以更换或者相互改变组合,以用于不同的配混过程。
1. Buss推出MX系列新一代连续混炼机
瑞士Buss公司推出用于生产高端聚合物共混材料的MX系列连续混炼机,见图.1。
图1. Buss MX系列连续混炼机
Buss MX系列连续混炼机的主要特点:
(1)生产能力比高:用于在特定区段采用了4头螺纹设计,显著提高了挤出机的输送能力,产量提高2.5倍。
同时,螺杆转速750r/min时被加工物料没有明显的温升。
(2)比能耗降低:用于新型高效MX混炼元件的采用,使得加工聚合物共混物的比能耗较上一代机型降低15%。
(3)工作稳定性高:经优化设计的4头螺纹元件具有非常稳定的输送特性,使得挤出产量与螺杆转速呈线性关系,就有可靠的容积放大效应。
(4)共混物的混合质量提高:即使在最高转速下,也能保证填料在聚合物基体中的分散程度,确保共混物的物理和机械性能。
表.1 Buss MX系列连续混炼机主要技术参数
2. Leistritzg公司推出ZSE MAXX系列同向平行双螺杆挤出机Leistritzg公司推出新一代ZSE MAXX系列同向平行双螺杆挤出机,主要性能指标有显著提高:
螺杆外径与内径的比值:OD/ID=1.66
比扭矩:15.0 Nm/cm3
主要优点:
(1)产量高:由于该机型螺杆的有效容积和比扭矩的提高,以及高转速和低温升特性,使得该机型产量较上一代机型提高30%-50%。
(2)提高共混物的填充比:该机型螺杆可以较上一代挤出机多填充10%的填料或颜料。
(3)优异的脱挥效能:用于该机型具有较大的熔体表面,使得其脱挥效能协助提高,适合ABS、PS、PET、木塑等材料的加工。
图.2 Leistritzg公司ZSE MAXX系列同向平行双螺杆挤出机
ZSE MAXX系列同向平行双螺杆挤出机的主要技术参数见表.2。
表.2 ZSE MAXX系列同向平行双螺杆挤出机技术参数
3. 德国Oerlikon Barmag公司推出3DD混炼和计量装备
德国Oerlikon Barmag公司推出是用于熔体纺丝等需要优良的混合性能和高精密计量要求的3DD混炼和计量装备,见图.3。
该装置可以与螺杆挤出机配合使用,完成纺丝等生产过程。
同时,可以将颜料或加工助剂添加到熔体中,完成混合。
图.3 3DD混炼和计量装备
3DD混炼和计量装备通过由螺杆螺棱与特殊结构机筒间形成的一串环形间隙,实现了聚合物的三维混炼,显著提高了分布和分散混合效果。
图.4 具有11组混炼环的3DD混炼和计量装备
Promix AC 型3DD混炼和计量装备,见图.5,由行星泵在纺丝工位完成对添加剂或颜料的混合,该3DD混合装置与泵同步运转。
图.5 Promix AC 型3DD混炼和计量装备
Promix VS 型3DD混炼和计量装备,见图.6,其特点是3DD混合装置与泵有各自的驱动系统,可以分别独立控制。
图.6 Promix VS 型3DD混炼和计量装备
4. 德国Gneuss公司的MRS高脱挥挤出机
德国Gneuss公司展示了其独特MRS(Multi Rotation System)挤出机,见图.7,该挤出机貌似行星式挤出机,但每个小行星齿轮的前端都延伸出20 D以上长度的单头螺杆,小行星齿轮仅起传动作用,混炼则靠延伸的小螺杆。
MRS挤出机与同向旋转多螺杆挤出机以及行星挤出机的区别见图.8,其主要特点是具有更大的自由膨胀空间,便于脱挥。
图.7MRS挤出机的塑化混炼单元
图.8 MRS挤出机与其他挤出机的区别
MRS挤出机与单螺杆挤出机及同向平行双螺杆挤出机的脱挥性能对比参数见表.3,由表可知,MRS挤出机的表面积、表面更换率和自由体积比是单螺杆挤出机的3~5倍,同向平行双螺杆挤出机的2~3倍。
表.3 MRS挤出机与单、双螺杆挤出机的脱挥特征参数对比
MRS挤出系统可以做为挤出机的一个脱挥单元使用,见图.9。
图.9 MRS系统用于单螺杆挤出机
MRS挤出机已成功地用于PET的挤出成型,该装备还可以用于PC、PA、PBT、ABS、SAN、POM等材料的加工成型。
MRS挤出机的主要技术参数见表.4。
表.4 MRS挤出机的主要技术参数
5. 德国Gneuss公司的在线粘度仪
德国Gneuss公司的在线粘度仪,见图.10,该粘度仪由熔体泵、毛细管、温度和压力传感器等组成,粘度仪采用旁路取料形式,测量后的熔体又返回挤出机中。
该粘度计可以用于挤出过程聚合物熔体粘度的在线检测,并为粘度的在线调控提供依据。
图.10 Gneuss公司的在线粘度仪
在线粘度仪在MRS挤出PET装置中的应用示例见图.11。
图.11 在线粘度仪在MRS挤出PET装置中的应用
6. 英国MCP 集团公司的微注塑机
英国MCP 集团公司展示的12/90 HSE型微注塑机,见图.12,螺杆直径16毫米,压缩比2:1,螺杆转速4~400 r/min,注射速度100 mm/s,注射量7克,注射压力1728 bar,锁模力9吨。
图.12 MCP公司的12/90 HSE型微注塑机
采用该系列微型注塑机可以成型的最小制件的质量为20 mg。