Una guida completa ai "10 componenti principali" di un estrusore bivite!

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.è unproduttore di attrezzature meccanicheha oltre 30 anni di esperienza inattrezzature per l'estrusione di tubi in plastica, nuova protezione ambientale e nuove attrezzature per i materiali. Fin dalla sua fondazione, Fangli è stato sviluppato in base alle richieste degli utenti. Attraverso il miglioramento continuo, la ricerca e sviluppo indipendente sulla tecnologia di base, la digestione e l'assorbimento di tecnologie avanzate e altri mezzi, ci siamo sviluppatiLinea di estrusione tubi in PVC, Linea di estrusione tubi in PP-R, Linea di estrusione di tubi di alimentazione idrica/gas in PE, raccomandato dal Ministero cinese delle Costruzioni per sostituire i prodotti importati. Abbiamo guadagnato il titolo di “Marchio di prima classe nella provincia di Zhejiang”.

ILestrusore biviteè un'attrezzatura essenziale per la produzione, la modifica e la lavorazione di materiali polimerici. Che si tratti di modificare materiali biodegradabili come PLA e PBAT, di riempire e rinforzare PVC o PP o di preparare masterbatch e masterbatch funzionali, è indispensabile. Tuttavia, molti professionisti sanno solo come "avviare e regolare i parametri" senza comprendere i ruoli specifici dei componenti chiave all'interno della macchina. Ciò porta all’impotenza nella risoluzione dei problemi e li rende inclini a insidie ​​​​durante la scelta dell’attrezzatura. In realtà, la struttura centrale di un estrusore bivite non è complicata; è costituito principalmente da 10 componenti principali. Oggi analizzeremo le funzioni principali e i punti chiave pratici di questi 10 componenti uno per uno. Che tu sia un nuovo arrivato nel settore o un veterano che cerca di ottimizzare la selezione delle attrezzature, puoi cogliere rapidamente la "logica interna" delestrusore bivite.

01 Vite + Canna

Se ilestrusore biviteè lo "strumento di lavorazione", quindi la vite e il cilindro ne sono il "cuore": il trasporto, la fusione, la miscelazione e la plastificazione dei materiali si basano tutti su questo "duo". Sono anche i componenti più critici durante la selezione delle apparecchiature, poiché determinano direttamente l'efficienza del processo e la qualità del prodotto. In termini di funzione, i due hanno ruoli distinti ma lavorano in coordinamento: il cilindro è il "contenitore chiuso", con una parete interna liscia resistente alle alte temperature e all'usura (tipicamente rivestita con nitrurazione o uno strato di lega), che fornisce uno spazio stabile per la lavorazione del materiale. La vite è il "componente centrale dell'energia". Le due viti ruotano in senso corotatorio o controrotatorio all'interno del cilindro. Attraverso l'azione di compressione e taglio tra le eliche e la parete interna del cilindro, i pellet di resina solida vengono "impastati" fino a portarli allo stato fuso, mentre vengono miscelati additivi come plastificanti e antiossidanti. Infine, la massa fusa uniformemente plastificata viene spinta verso la testa della filiera per formare una forma specifica. Durante la selezione è necessario osservare attentamente due parametri chiave: in primo luogo, il diametro della vite (normalmente compreso tra 30 mm e 150 mm). Un diametro maggiore consente di trasportare più materiale per unità di tempo, adatto a scenari di produzione di massa. In secondo luogo, il rapporto lunghezza/diametro (L/D), ovvero il rapporto tra la lunghezza della vite e il suo diametro. Un rapporto maggiore significa un tempo di miscelazione e plastificazione più lungo per il materiale all'interno del cilindro, adatto a scenari che richiedono modifiche profonde.

02 Fasce riscaldanti

La trasformazione dei materiali polimerici dallo stato solido a quello fuso si basa su un riscaldamento continuo e uniforme. Le fasce riscaldanti sono i "riscaldatori principali" dell'estrusore bivite, principalmente responsabili del riscaldamento della vite e del cilindro per aumentare la temperatura interna del cilindro fino al punto di fusione del materiale. L'installazione delle fasce riscaldanti è piuttosto particolare; sono solitamente disposti in "segmenti" lungo la lunghezza della canna (generalmente 3-5 segmenti), con ciascun segmento capace di controllo indipendente della temperatura. Ad esempio, la temperatura della zona di alimentazione è inferiore (solo 80°C-100°C) per prevenire la fusione prematura e l'agglomerazione del materiale, che potrebbe bloccare la porta di alimentazione. La temperatura della zona di fusione aumenta (raggiungendo il punto di fusione del materiale) per plastificare gradualmente il materiale. La temperatura della zona di dosaggio si stabilizza entro l'intervallo della temperatura di fusione per garantire l'uniformità della fusione. Oltre al riscaldamento, anche il preriscaldamento è una funzione importante delle fasce riscaldanti. Prima di avviare l'attrezzatura, il cilindro e la vite devono essere preriscaldati tramite le fasce riscaldanti (tipicamente per 30-60 minuti). L'avviamento diretto con viti e cilindro freddi può portare ad una plastificazione non uniforme del materiale e può danneggiare i componenti a causa di eccessive differenze di temperatura. Questo passaggio è particolarmente cruciale quando si lavorano materiali biodegradabili, poiché può ridurre la degradazione del materiale causata dal riscaldamento improvviso.

03 Motore

Se la vite e il cilindro sono il "cuore", allora il motore è la "fonte di energia" che fornisce il sangue al cuore: la rotazione delle viti e il trasporto del materiale in un estrusore bivite dipendono interamente dalla potenza fornita dal motore. La potenza e la stabilità del motore influiscono direttamente sull'efficienza di lavorazione e sulla sicurezza operativa dell'apparecchiatura. I motori utilizzati negli estrusori bivite sul mercato sono per lo più "motori asincroni a frequenza variabile", i cui vantaggi includono velocità regolabile e potenza in uscita stabile, consentendo la regolazione della potenza in uscita in base alle esigenze di lavorazione dei diversi materiali. Durante la selezione, prestare attenzione all'"adattamento della potenza": viti di piccolo diametro (30 mm-50 mm) sono adatte per prove di laboratorio su piccoli lotti ed è sufficiente un motore da 15 kW-37 kW. Le viti medio-grandi (65mm-100mm) per la produzione industriale richiedono motori che vanno da 55kW a 160kW. Se si lavorano materiali ad alto riempimento (ad esempio PP con contenuto di carbonato di calcio superiore al 50%), la potenza del motore deve essere opportunamente aumentata per evitare l'arresto del motore per sovraccarico a causa del carico eccessivo.

04 Cambio

La potenza erogata dal motore non può essere trasmessa direttamente alle viti. Da un lato, la velocità del motore è troppo elevata (in genere migliaia di giri al minuto), superando di gran lunga la velocità della vite richiesta (le velocità delle viti dell'estrusore bivite sono per lo più comprese tra 100 e 600 giri al minuto). D'altra parte, il motore ha solo un'estremità di uscita della potenza, che deve essere distribuita su due viti. Il cambio assume il ruolo principale di "riduzione della velocità + distribuzione della potenza". Nello specifico, il cambio ha due funzioni chiave: in primo luogo, "riduzione della velocità": attraverso un set di ingranaggi interno, converte la rotazione ad alta velocità del motore nella rotazione a bassa velocità e coppia elevata richiesta dalle viti, garantendo che le viti abbiano una forza sufficiente per estrudere e tagliare il materiale. In secondo luogo, "Power Splitting": distribuisce uniformemente la potenza del motore alle due viti, assicurando che ruotino alla stessa velocità (per i modelli corotanti) o secondo un rapporto fisso (per i modelli controrotanti), prevenendo una miscelazione irregolare del materiale dovuta alle differenze di velocità. Nell'uso quotidiano, la manutenzione del cambio è fondamentale: è necessario aggiungere regolarmente olio specializzato per ingranaggi per prevenire l'usura degli ingranaggi. Se si verificano rumori anomali o perdite di olio nella scatola del cambio, è necessario controllarli immediatamente dopo lo spegnimento. In caso contrario, ciò potrebbe causare un guasto del controllo della velocità, compromettendo la qualità del prodotto o addirittura danneggiando le viti.

05 Frizione di sicurezza/ Spina di sicurezza

Durante l'operazione di aestrusore bivite, sono inevitabili guasti imprevisti, ad esempio l'ingresso di contaminanti metallici nella porta di alimentazione o l'agglomerazione di materiale che causa il bloccaggio della vite. A questo punto il motore sta ancora erogando potenza. Senza un dispositivo di protezione, l'enorme coppia verrebbe trasmessa direttamente al cambio, alle viti e al cilindro, causando potenzialmente viti piegate, cilindri graffiati o ingranaggi del cambio rotti, con conseguenti costi di riparazione estremamente elevati. La frizione di sicurezza (o gruppo spina di sicurezza) è la "valvola di sicurezza" che risolve questo problema. È installata tra il motore e il cambio e la sua funzione principale è la "protezione da sovraccarico": quando si verifica un guasto e il carico supera il valore impostato, la frizione di sicurezza disconnette automaticamente il motore dal cambio, consentendo al motore di funzionare al minimo, attivando contemporaneamente un allarme di spegnimento, prevenendo ulteriori danni al cambio, alle viti e al cilindro. È importante notare che la "soglia di sovraccarico" della frizione di sicurezza deve essere impostata in base alla potenza del motore e al materiale lavorato: la soglia può essere leggermente più alta per i materiali comuni, ma deve essere opportunamente abbassata per la lavorazione di materiali ad alta durezza e alto riempimento per garantire l'attivazione tempestiva della protezione.

06 Sistema di alimentazione

L'"uniformità dell'alimentazione" in aestrusore biviteinfluisce direttamente sulla qualità di plastificazione della massa fusa. Se l'alimentazione non è uniforme, provoca fluttuazioni di pressione all'interno del fusto, portando a prodotti finali con spessore non uniforme o prestazioni instabili. Il sistema di alimentazione è il "manager" che controlla con precisione la "velocità di alimentazione", suddiviso principalmente in due tipologie: Alimentatori Volumetrici e Alimentatori Gravimetrici (a perdita di peso).

· Alimentatore volumetrico:Il principio fondamentale è il "dosaggio in base al volume". Il materiale viene alimentato nel barile tramite un trasportatore a coclea. I suoi vantaggi sono la struttura semplice, il basso costo e la facile manutenzione. È adatto per scenari in cui i requisiti di precisione degli ingredienti non sono elevati. La manutenzione ordinaria prevede la pulizia regolare della coclea per evitare residui e agglomerazioni di materiale.

· Alimentatore gravimetrico:Il principio fondamentale è il "dosaggio in base al peso". Utilizza celle di carico per monitorare la velocità di avanzamento in tempo reale, regolando automaticamente la velocità della vite per garantire che l'errore della velocità di avanzamento orario sia controllato entro ±0,5%. Il suo vantaggio è il dosaggio preciso, adatto alla miscelazione di materiali multicomponente e agli scenari di modifica funzionale.

07 Sistema di aspirazione

I materiali polimerici sono per lo più polimerizzati da monomeri di piccole molecole e monomeri di piccole molecole inevitabilmente rimangono durante la lavorazione. Soprattutto per i materiali biodegradabili (come PLA, PBAT), può verificarsi una leggera degradazione durante la lavorazione ad alta temperatura, producendo sostanze a piccole molecole. Senza un sistema di aspirazione, queste piccole molecole si volatilizzerebbero trasformandosi in fumo, non solo inquinando l’ambiente dell’officina ma formando anche bolle all’interno del prodotto. La funzione principale del sistema a vuoto è quella di evacuare il cilindro tramite una pompa a vuoto durante la plastificazione del materiale, rimuovendo tempestivamente i monomeri residui di piccole molecole e i prodotti di degradazione. Ciò riduce il fumo dell'officina e impedisce che piccole molecole rimangano nel prodotto, migliorando così le proprietà meccaniche del prodotto (ad esempio, riducendo la perdita di resistenza causata dalle bolle) e riducendo la probabilità di migrazione del plastificante, rendendo il prodotto più stabile.

08 Sistema di raffreddamento

Durante l'operazione di aestrusore bivitePer il riscaldamento non sono necessarie solo fasce riscaldanti, ma per abbassare la temperatura è necessario anche un sistema di raffreddamento. Da un lato, le viti e il cilindro generano ulteriore calore a causa dell'attrito durante il funzionamento continuo. Se non raffreddata tempestivamente, la temperatura eccessiva all'interno della canna può causare il degrado del materiale. D'altra parte, dopo che il materiale fuso è stato estruso dalla testa della filiera, necessita anche di raffreddamento per prendere la sua forma. Il sistema di raffreddamento utilizza principalmente due metodi: raffreddamento ad aria e raffreddamento ad acqua.

· Raffreddamento ad aria:Utilizza l'aria fredda soffiata dai ventilatori per raffreddare il cilindro, le viti o il prodotto estruso. I suoi vantaggi sono la struttura semplice e l'assenza di necessità di acqua. È adatto per apparecchiature di piccole dimensioni, scenari di lavorazione a bassa temperatura o prodotti che non richiedono velocità di raffreddamento elevate. Tuttavia, la sua efficienza di raffreddamento è relativamente bassa, il che lo rende inadatto a scenari di produzione ad alta temperatura e ad alto rendimento.

· Raffreddamento ad acqua:Utilizza l'acqua circolante per raffreddare il cilindro o il prodotto estruso. I suoi vantaggi sono l'elevata efficienza di raffreddamento e il controllo preciso della temperatura. È adatto per apparecchiature industriali di medie e grandi dimensioni, scenari di lavorazione ad alta temperatura o prodotti che richiedono velocità di raffreddamento elevate. Tuttavia, è necessaria una pulizia regolare dei tubi dell'acqua di raffreddamento per evitare intasamenti dovuti al calcare, che influiscono sulle prestazioni di raffreddamento.

09 Sistema di controllo elettrico

Se i componenti precedenti sono gli "organi esecutivi", allora il sistema di controllo elettrico è il "cervello" dell'estrusore bivite– l'avvio/arresto dell'apparecchiatura, la regolazione della temperatura, il controllo della velocità, l'impostazione del livello di vuoto e persino gli allarmi di guasto sono tutti realizzati da esso. È anche l'interfaccia principale per l'interazione dell'operatore con l'apparecchiatura. Al giorno d'oggi, i sistemi di controllo elettrico tradizionali adottano principalmente "Touch Screen + Sistema di controllo PLC", offrendo un funzionamento intuitivo e conveniente: gli operatori impostano semplicemente parametri come temperature della zona del cilindro, velocità della vite, velocità di avanzamento e livello di vuoto sul touch screen e il sistema controlla automaticamente il funzionamento di ciascun componente. Se si verifica un guasto (ad esempio, sovraccarico del motore, temperatura che supera il limite), il sistema attiva immediatamente un allarme e visualizza la causa del guasto, facilitando una rapida risoluzione dei problemi. Nell'uso quotidiano, evitare che il sistema di controllo elettrico sia esposto a umidità e contaminazione da olio. Controllare regolarmente se i collegamenti dei cavi sono sicuri per evitare errori di controllo dei parametri dovuti a collegamenti allentati. Soprattutto durante la lavorazione di materiali infiammabili ed esplosivi (come alcune plastiche modificate), è necessario selezionare sistemi di controllo elettrico a prova di esplosione per garantire la sicurezza della produzione.

10 Telaio di base

Il componente finale è il telaio di base. Può sembrare semplice, ma è la base per un funzionamento stabile dell'attrezzatura: il motore, il cambio, il cilindro, le viti e gli altri componenti dell'estrusore bivite sono tutti montati sul telaio di base. La funzione principale della base è quella di "supportare l'intera attrezzatura" e ridurre le vibrazioni durante il funzionamento. Le basi di alta qualità sono generalmente costituite da spesse piastre di acciaio saldate insieme e nella parte inferiore sono spesso installati cuscinetti antivibranti per assorbire efficacemente le vibrazioni generate dalla rotazione del motore e delle viti. Se la base è instabile, si verificheranno forti vibrazioni durante il funzionamento dell'apparecchiatura, causando non solo l'allentamento delle connessioni dei componenti e un rumore eccessivo, ma anche influenzando la precisione di adattamento tra le viti e il cilindro, causando una plastificazione irregolare del materiale e potenzialmente danneggiando le viti e il cilindro. Durante l'installazione dell'apparecchiatura, assicurarsi che la base sia posizionata in piano (calibrata con una livella a bolla d'aria) per evitare sollecitazioni irregolari sull'apparecchiatura dovute all'inclinazione. Dopo un uso prolungato, controllare se i cuscinetti antivibranti della base sono invecchiati. Se invecchiati, sostituirli tempestivamente per garantire un funzionamento stabile dell'apparecchiatura.

In conclusione: comprendere i componenti per padroneggiarliEstrusore bivite

I 10 componenti principali di un estrusore bivite, sebbene apparentemente indipendenti, in realtà lavorano in coordinamento: dal sistema di alimentazione "materiale di alimentazione", al riscaldamento delle fasce riscaldanti, alla plastificazione della vite e del cilindro, al sistema del vuoto che rimuove i volatili e al sistema di raffreddamento che imposta la forma, ogni passaggio si basa sulla funzione dei componenti corrispondenti.

Per i professionisti, comprendere il ruolo e i punti chiave di ciascun componente non solo aiuta a evitare la trappola di "seguire ciecamente le tendenze" durante la selezione, consentendo la scelta dell'attrezzatura adatta alle proprie esigenze di produzione, ma consente anche una rapida risoluzione dei problemi quando si verificano guasti, riducendo i tempi di fermo. Per i nuovi arrivati, questa è anche la base per iniziare con gli estrusori bivite. Solo comprendendo la "logica interna dell'attrezzatura" è possibile far funzionare meglio l'attrezzatura e ottimizzare i processi.

Se hai bisogno di maggiori informazioni,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.vi invita a contattarci per una richiesta dettagliata, vi forniremo una guida tecnica professionale o suggerimenti per l'acquisto di attrezzature.