A parte la vite e il cilindro, questi componenti sono ugualmente importanti quando si sceglie un estrusore!

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd. è un produttore di apparecchiature meccaniche con oltre 30 anni di esperienza nelle apparecchiature per l'estrusione di tubi in plastica, nella nuova protezione ambientale e nelle apparecchiature per nuovi 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 e la digestione e l'assorbimento di tecnologia avanzata e altri mezzi, abbiamo sviluppato una linea di estrusione di tubi in PVC, una linea di estrusione di tubi PP-R, una linea di estrusione di tubi di approvvigionamento idrico/gas in PE, raccomandata dal Ministero delle Costruzioni cinese per sostituire i prodotti importati. Abbiamo guadagnato il titolo di “Marchio di prima classe nella provincia di Zhejiang”.

Come procedi solitamente per l'acquisto di un estrusore? Richiede non solo l’analisi delle proprie esigenze, ma anche l’acquisizione di una conoscenza approfondita sia del fornitore che dell’estrusore stesso.

La maggior parte delle aziende ha un'idea di base prima di acquistare un nuovo estrusore: se ha bisogno di una macchina bivite o monovite e di quale materiale ha bisogno per produrre. A seconda delle specifiche del prodotto e del consumo di materiale, è possibile fare riferimento a "Diametro della vite rispetto alle dimensioni delle specifiche del prodotto" per selezionare prima il diametro della vite e quindi determinare ulteriormente il modello e le specifiche dell'estrusore in base a quello.

Una volta determinati il ​​tipo e il modello dell'estrusore, un'altra considerazione importante è come scegliere un produttore di apparecchiature. Ciò può essere valutato da vari punti di vista, come la qualità del prodotto e il servizio post-vendita.

Velocità della vite

Questo è il fattore più critico che influenza la capacità produttiva di un estrusore. La velocità della vite non solo aumenta la velocità di estrusione e la velocità di produzione del materiale ma, cosa ancora più importante, garantisce una buona plastificazione ottenendo al tempo stesso un rendimento elevato.

In passato, il metodo principale per aumentare la produttività dell'estrusore era aumentare il diametro della vite. Sebbene un diametro della vite maggiore aumenti la quantità di materiale estruso per unità di tempo, un estrusore non è un semplice trasportatore a coclea. La vite non deve solo trasportare il materiale ma anche comprimere, mescolare e tagliare la plastica per ottenere la plastificazione. Mantenendo invariata la velocità della vite, una vite di grande diametro con eliche profonde ha un'azione di miscelazione e taglio sul materiale meno efficace rispetto a una vite di diametro inferiore.

Pertanto, i moderni estrusori aumentano la capacità produttiva principalmente aumentando la velocità della vite. Per gli estrusori ordinari, le velocità delle viti tradizionali variavano da 60 a 90 giri al minuto (giri al minuto, lo stesso sotto). Ora, le velocità vengono generalmente aumentate a 100–120 giri al minuto. Gli estrusori ad alta velocità raggiungono da 150 a 180 giri al minuto.

Aumentando la velocità della vite senza modificare il diametro della vite si aumenta la coppia sulla vite. Quando la coppia raggiunge un certo livello, c'è il rischio che la vite si attorcigli e si rompa. Tuttavia, migliorando il materiale della vite e i processi di produzione, progettando una struttura razionale della vite, accorciando la lunghezza della sezione di alimentazione, aumentando la velocità del flusso del materiale e riducendo la resistenza all'estrusione, è possibile ridurre la coppia e aumentare la capacità di carico della vite. Progettare la vite ottimale per massimizzare la velocità entro la sua capacità di carico richiede che i professionisti conducano test approfonditi.

Struttura a vite

La struttura della vite è un fattore importante che influenza la capacità dell'estrusore. Senza una struttura razionale della vite, il semplice tentativo di aumentare la velocità della vite per aumentare la produzione va contro le leggi oggettive e non avrà successo.

Il design della vite ad alta velocità ed alta efficienza si basa su velocità di rotazione elevate. Questo tipo di vite può avere un effetto di plastificazione inferiore alle basse velocità, ma all'aumentare della velocità, la plastificazione migliora gradualmente, raggiungendo il suo effetto ottimale alla velocità progettata. Ciò consente di ottenere sia una produzione più elevata che una plastificazione qualificata.

Struttura a botte

I miglioramenti nella struttura del cilindro riguardano principalmente il miglioramento del controllo della temperatura nella sezione di alimentazione e la creazione di scanalature di alimentazione. Questa sezione di alimentazione indipendente è essenzialmente una camicia d'acqua a tutta lunghezza, con la sua temperatura controllata da avanzati dispositivi di controllo elettronico.

L'adeguatezza della temperatura della camicia d'acqua è fondamentale per il funzionamento stabile e l'estrusione efficiente dell'estrusore. Se la temperatura della camicia d'acqua è troppo elevata, la materia prima potrebbe ammorbidirsi prematuramente e anche la superficie dei pellet potrebbe sciogliersi, riducendo l'attrito tra il materiale e la parete del cilindro, diminuendo così la spinta e la resa dell'estrusione. Tuttavia, anche la temperatura non può essere troppo bassa. Una canna eccessivamente fredda aumenta la resistenza alla rotazione della vite; quando questo supera la capacità di carico del motore, può causare difficoltà di avviamento del motore o velocità instabile. L'utilizzo di sensori avanzati e tecnologia di controllo per monitorare e controllare la camicia d'acqua dell'estrusore consente di mantenere automaticamente la temperatura entro l'intervallo ottimale dei parametri di processo.

Riduttore ad ingranaggi

Supponendo che la struttura di base sia simile, il costo di produzione di un riduttore è approssimativamente proporzionale alle sue dimensioni esterne e al suo peso. Un riduttore più grande e più pesante significa che durante la produzione viene consumato più materiale e vengono utilizzati cuscinetti più grandi, aumentando i costi di produzione.

Per gli estrusori con lo stesso diametro della vite, gli estrusori ad alta velocità ed alta efficienza consumano più energia rispetto a quelli convenzionali. Per raddoppiare la potenza del motore è necessario utilizzare un telaio del riduttore di dimensioni maggiori. Tuttavia, una velocità della vite più elevata significa un rapporto di riduzione inferiore. Per riduttori della stessa taglia, quello con rapporto di riduzione inferiore rispetto a quello con rapporto superiore ha moduli ingranaggi più grandi e una maggiore capacità di carico. Pertanto l’aumento del volume e del peso del riduttore non è linearmente proporzionale all’aumento della potenza del motore. Se usiamo la produzione come denominatore divisa per il peso del riduttore, gli estrusori ad alta velocità ed alta efficienza producono un numero inferiore, mentre gli estrusori ordinari producono un numero maggiore.

Calcolato per unità di output, la minore potenza del motore e il peso del riduttore degli estrusori ad alta velocità ed alta efficienza significano che il loro costo di produzione per unità di output è inferiore a quello degli estrusori ordinari.

Azionamento del motore

Per gli estrusori con lo stesso diametro della vite, gli estrusori ad alta velocità ed alta efficienza consumano più energia rispetto a quelli convenzionali, quindi è necessario aumentare la potenza del motore. Un estrusore 65 ad alta velocità richiede un motore da 55 kW a 75 kW. Un estrusore 75 ad alta velocità richiede un motore da 90 kW a 100 kW. Un estrusore 90 ad alta velocità richiede un motore da 150 kW a 200 kW. Si tratta di una o due volte la potenza del motore configurata sui normali estrusori.

Durante il normale funzionamento dell'estrusore, il sistema di azionamento del motore e i sistemi di riscaldamento/raffreddamento funzionano continuamente. Il consumo energetico del motore, del cambio e di altri organi di trasmissione rappresenta il 77% del consumo energetico totale della macchina; riscaldamento e raffrescamento incidono per il 22,8%; mentre la strumentazione e i componenti elettrici rappresentano lo 0,8%.

Potrebbe sembrare che un estrusore con lo stesso diametro della vite dotato di un motore più grande consumi più elettricità. Tuttavia, calcolato in base alla produzione, gli estrusori ad alta velocità e ad alta efficienza sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto a quelli convenzionali. Ad esempio, un normale estrusore da 90 con un motore da 75 kW e una potenza di 180 kg consuma 0,42 kWh di elettricità per chilogrammo di materiale estruso. Un estrusore 90 ad alta velocità ed efficienza con una potenza di 600 kg e un motore da 150 kW consuma solo 0,25 kWh per chilogrammo, ovvero solo il 60% del consumo energetico del primo per unità di produzione, dimostrando un notevole risparmio energetico. Questo confronto considera solo il consumo di energia del motore. Se consideriamo anche l’elettricità utilizzata da riscaldatori, ventilatori e altri dispositivi sull’estrusore, la differenza nel consumo energetico è ancora maggiore. Gli estrusori con diametri delle viti maggiori richiedono riscaldatori più grandi e hanno maggiori aree di dissipazione del calore. Pertanto, per due estrusori con la stessa capacità di produzione, il nuovo estrusore ad alta velocità ed alta efficienza ha un cilindro più piccolo e il consumo energetico del riscaldatore è inferiore a quello di un tradizionale estrusore a vite grande, con conseguente notevole risparmio di energia elettrica anche nel riscaldamento.

Per quanto riguarda la potenza del riscaldatore, gli estrusori ad alta velocità e ad alta efficienza rispetto agli estrusori normali con lo stesso diametro della vite non richiedono una maggiore potenza del riscaldatore nonostante la maggiore potenza. Questo perché il riscaldatore dell'estrusore consuma principalmente elettricità durante la fase di preriscaldamento. Durante la normale produzione, il calore per la fusione del materiale proviene principalmente dalla conversione dell'energia elettrica del motore. Il ciclo di lavoro del riscaldatore è molto basso, quindi il consumo di elettricità non è significativo. Ciò è ancora più evidente negli estrusori ad alta velocità.

Prima che la tecnologia degli inverter diventasse ampiamente applicata, gli estrusori tradizionali con grandi uscite generalmente utilizzavano motori DC e controller per motori DC. In precedenza si riteneva che i motori CC avessero caratteristiche di potenza migliori e un intervallo di regolazione della velocità più ampio rispetto ai motori CA, offrendo un funzionamento più stabile nelle gamme di bassa velocità. Inoltre, gli inverter ad alta potenza erano relativamente costosi, il che ne limitava l’applicazione.

Negli ultimi anni, la tecnologia degli inverter si è sviluppata rapidamente. Gli inverter di tipo vettoriale raggiungono il controllo sensorless della velocità e della coppia del motore, con miglioramenti significativi nelle caratteristiche a bassa frequenza, e i loro prezzi sono diminuiti notevolmente. Rispetto ai controller per motori DC, il più grande vantaggio degli inverter è il risparmio energetico. Rendono il consumo di energia proporzionale al carico del motore: il consumo aumenta con carico pesante e diminuisce automaticamente con carico leggero. I vantaggi in termini di risparmio energetico a lungo termine sono molto significativi.

Misure di smorzamento delle vibrazioni

Gli estrusori ad alta velocità sono soggetti a vibrazioni. Le vibrazioni eccessive sono molto dannose per il normale funzionamento dell'apparecchiatura e per la durata dei componenti. Pertanto, è necessario adottare molteplici misure per ridurre le vibrazioni dell’estrusore e migliorare la durata delle apparecchiature.

Le parti di un estrusore più suscettibili alle vibrazioni sono l'albero motore e l'albero veloce del riduttore. Innanzitutto, gli estrusori ad alta velocità devono essere dotati di motori e riduttori di alta qualità per evitare che il rotore del motore o l'albero ad alta velocità del riduttore diventino fonti di vibrazioni. In secondo luogo, è necessario progettare un buon sistema di trasmissione. Anche prestare attenzione al miglioramento della rigidità e del peso del telaio, nonché alla qualità della lavorazione e dell'assemblaggio, sono aspetti importanti per ridurre le vibrazioni dell'estrusore. Un buon estrusore può essere utilizzato senza essere fissato con bulloni di ancoraggio e non avrà praticamente vibrazioni. Ciò dipende dal fatto che il telaio abbia rigidità e peso proprio sufficienti. Inoltre, deve essere rafforzato il controllo di qualità nella lavorazione e nell’assemblaggio di vari componenti. Ad esempio, il controllo del parallelismo dei piani superiore e inferiore del telaio durante la lavorazione, la perpendicolarità della superficie di montaggio del riduttore rispetto al piano del telaio, ecc. Durante l'assemblaggio, sono cruciali la misurazione attenta delle altezze dell'albero del motore e del riduttore, la preparazione rigorosa dei blocchi di spessore del riduttore per garantire l'allineamento concentrico tra l'albero del motore e l'albero di ingresso del riduttore e garantire che la superficie di montaggio del riduttore sia perpendicolare al piano del telaio.

Strumenti e calibri

L'operazione di produzione dell'estrusione è essenzialmente una "scatola nera"; è impossibile vedere direttamente l'interno, quindi facciamo affidamento su strumenti e indicatori per il feedback. Pertanto, strumenti e indicatori precisi, intelligenti e facili da usare ci consentono di comprendere meglio le condizioni interne, consentendo un raggiungimento più rapido e migliore dei risultati di produzione.

Se hai bisogno di ulteriori informazioni, Ningbo Fangli Technology Co., Ltd. accoglie favorevolmente la tua richiesta. Forniremo una guida tecnica professionale o suggerimenti per l'acquisto di attrezzature.