Увеличение производительности двухшнекового экструдера за счет оптимизированной конфигурации шнеков

В большинстве процессов компаундирования производительность двухшнекового экструдера в основном ограничивается двумя факторами:

• Доступная мощность

• Скорость подачи

Хотя изменить внутренний объем экструдера сложно, производственную мощность можно повысить за счет увеличения потребляемой механической мощности и повышения эффективности транспортировки за счет оптимизированной конфигурации шнековых элементов. Следующие стратегии демонстрируют, как добиться более высокой производительности за счет усовершенствования конструкции шнека.

1. Повышение объемной производительности подачи — предварительное смешивание

Для высоконаполненных материалов решающее значение имеет пропускная способность первой секции цилиндра. Производительность зависит от того, сколько предварительно смешанного материала можно ввести. После первой секции замеса объем материала значительно падает, в результате чего последующие зоны остаются незаполненными.

Метод оптимизации:

Между зонами подачи и замеса установите транспортирующие элементы с большим шагом. Это снижает уровень заполнения при сохранении скорости шнека, увеличивая общую производительность.

Ключевые факторы влияния:

• Диаметр винта и соотношение L/D

• Скорость винта

• Конструкция винтового элемента

• Насыпная плотность исходного материала

2. Повышение эффективности плавления

Когда производительность увеличивается при постоянной скорости шнека, эффективность плавления может снизиться. Месильные блоки должны повышать температуру материала до температуры плавления, но износ экструдера и увеличенная подача могут снизить качество плавления.

По мере увеличения скорости подачи точка плавления перемещается к матрице, сокращая время пластификации. Аналогичным образом, более высокие скорости шнека и изношенные элементы смещают зону плавления вперед.

Метод оптимизации:

Использование трехзаходных шнековых элементов в зоне плавления повышает температуру и скорость плавления. Это гарантирует, что температура расплава перед боковой подачей остается достаточно высокой для обработки дополнительной загрузки без проблем с охлаждением.

3. Оптимизация боковой подачи

Боковые питатели вводят дополнительный порошок или короткие волокна, но производительность подачи зависит от нескольких параметров:

• Диаметр шнека и бокового питателя (соотношение внутренний/внешний диаметр)

• Скорость винта

• Конфигурация винта

• Объемная плотность материала

• Качество плавки перед подачей

Чтобы избежать проблем с боковой подачей и вентиляцией, материал перед боковым питателем должен быть полностью расплавлен.

Метод оптимизации:

Используйте конвейерные элементы с большим шагом (~2D) перед зоной смешивания, чтобы сохранить производительность и предотвратить переполнение.

4. Улучшение производительности микширования

Для эффективного смешивания необходимы как распределительные, так и дисперсионные механизмы. Факторы, влияющие на качество смешивания, включают:

• Тип и количество смесительных элементов (месильных блоков, зубчатых элементов и т.п.)

• Последовательность и расположение элементов

• Время пребывания в зоне смешивания

Метод оптимизации:

Отрегулируйте конфигурацию винтов, чтобы максимизировать индекс давления для лучшего диспергирования наполнителя или минимизировать его, чтобы уменьшить разрыв волокна.

5. Повышение давления и экструзии.

Недостаточная длина создания давления ограничивает производительность экструзии. Ключевые параметры включают в себя:

• Диаметр винта и соотношение ID/OD

• Длина участка повышения давления

• Скорость винта

• Конструкция винтового элемента

• Плотность расплава

Метод оптимизации:

Используйте однозаходные шнековые элементы в зоне давления, чтобы сократить участок наращивания, снизить температуру расплава и стабилизировать вакуумирование. Это также продлевает срок службы устройства смены экрана.

6. Резюме: преимущества оптимизации конфигурации винтов.

Оптимизация комбинаций шнеков на каждом этапе обработки — подачи, плавления, боковой подачи, смешивания и экструзии — может существенно:

• Увеличить объем производства

• Улучшить качество соединения

• Повышение стабильности работы

• Сократить время смены материала

Однако каждая оптимизация предполагает компромисс между пропускной способностью, совместимостью материалов и гибкостью обработки.

Благодаря растущему разнообразию шнековых элементов, доступных сегодня, производители могут экспериментировать с различными конструкциями, чтобы в полной мере использовать производительность высокоскоростных двухшнековых экструдеров с высоким крутящим моментом.

Nanjing Haisi является профессиональным производителем пластиковой экструдерной машины, мы поставляем двадневный экструдер винтов, одно винтовой экструдер, пластиковый экструдер, двухэтапный экструдер, лабораторный экструдер, смешивание и кормление, охлаждающая и шарика, машина для дробления и так далее.