Przejdź przez fabrykę rur lub arkuszy, a zanim ją zobaczysz, usłyszysz wytłaczarkę: brzęczy długa beczka, granulki tworzywa sztucznego znikają w zbiorniku na jednym końcu, a ciepła, ciągła rura wysuwa się z matrycy na drugim końcu. Ta maszyna pośrodku to wytłaczarka i dzięki niej fabryka może przemienić luźne pelety w produkt o stałym przekroju, godzina po godzinie, bez przerwy.
Zapytaj, co oznacza wytłaczarka, a szczera odpowiedź ma dwie warstwy. Z technicznego punktu widzenia wytłaczarka to maszyna, która topi lub zmiękcza materiał i przepycha go przez ukształtowany otwór zwany matrycą, dzięki czemu materiał wychodzi w postaci ciągłego pasma o stałym profilu. W codziennym języku zakupów to samo słowo często odnosi się do zespołu śrubowo-bębenkowego, który wykonuje topienie i pompowanie. Kierownik zakładu kupujący kompletną linię produkcyjną i inżynier utrzymania ruchu zamawiający zamienną śrubę mogą powiedzieć „wytłaczarka” i mieć na myśli dwie różne rzeczy.
To podwójne znaczenie ma znaczenie komercyjne. Decyduje o tym, czy wyceniasz maszynę, część zamienną czy usługę i decyduje, które specyfikacje faktycznie dotyczą zamówienia.
Czasownik „wytłaczać” pochodzi od łacińskiego słowa extrudere, które oznacza wypychać, wypychać. Prasa do makaronu, nadziewarka do kiełbasy, pistolet do uszczelniania i maszyna do produkcji cegieł glinianych – wszystko to wytłacza materiał. Wytłaczanie tworzyw sztucznych robi dokładnie to samo, z tą różnicą, że wypychany materiał to stopiony polimer o temperaturze od 160 do 300 stopni Celsjusza.
Maszyna zyskuje miano wytłaczarki, gdy łączy w sobie pięć elementów funkcjonalnych:
Równie przydatne jest zrozumienie, czym wytłaczarka nie jest. Nie jest to maszyna formierska, ponieważ nie ma wnęki ani cyklu: materiał opuszcza maszynę w sposób ciągły, zamiast być wtryskiwany w dyskretnych porcjach. Nie jest to mikser w klasycznym sensie, choć wytłaczarki mieszające mieszają agresywnie. I nie jest to po prostu rura ze śrubą, ponieważ geometria śruby, stopień sprężania i kontrola temperatury decydują o tym, czy produkt końcowy jest jednolity, czy pełen niestopionych plamek.
Wydajność zwykle wyraża się w kilogramach na godzinę, a jakość zwykle wyraża się jako jednorodność stopu, stabilność ciśnienia i tolerancję wymiarową. Te trzy liczby, a nie fizyczny rozmiar maszyny, mówią, co faktycznie potrafi dana wytłaczarka.
Niezależnie od tego, czy ślimak ma średnicę 45 czy 200 mm, czy maszyna przetwarza proszek PCV czy płatki polietylenu pochodzącego z recyklingu, wzdłuż cylindra wykonywane są po kolei te same cztery zadania. Zrozumienie ich sprawia, że rozmowy dotyczące specyfikacji są znacznie krótsze.
Pelety lub proszek spadają przez gardziel podającą i są ciągnięte do przodu przez obracające się zgarniaki ślimakowe. W tej strefie kanał jest najgłębszy, a polimer jest nadal stały, dlatego ślimak zachowuje się jak przenośnik. Sekcje zasilające mogą być gładkie lub rowkowane; rowkowana sekcja podająca mocniej chwyta materiał i zwiększa wydajność w przypadku poliolefin, podczas gdy gładki otwór jest łagodniejszy i często jest preferowany w przypadku wrażliwego na ciepło PVC.
Problemy z karmieniem rzadko wynikają z samego ślimaka. Wilgotność, kształt peletu, zawartość drobnego pyłu i temperatura leja wpływają na to, jak konsekwentnie materiał wchodzi do pierwszych partii. Zmostkowany lej zasypowy lub strefa niedostatecznego zasilania objawia się w dalszej części strumienia rosnącą mocą wyjściową, której nie może naprawić żadna regulacja temperatury.
W miarę zmniejszania się głębokości kanału, stałe złoże jest dociskane do ścianki beczki. Tarcie i ścinanie generują większość energii topienia, przy czym grzejniki beczkowe mają mniejszy udział. Właśnie dlatego moc napędu i geometria śruby mają większe znaczenie niż moc grzałki, gdy moc wyjściowa jest zwiększona.
Topienie musi zostać zakończone, zanim materiał dotrze do matrycy. Niestopione cząstki pojawiają się w postaci żeli, plamek lub słabych punktów w gotowym produkcie i są najczęstszą skargą linii wytłaczania, które przekroczyły swój punkt projektowy.
W sekcji dozowania kanał jest najpłytszy, a stop jest pompowany jak lepki płyn. Ciśnienie wzrasta od niemal zera w gardzieli zasilającej do wartości od 100 do 400 barów na matrycy, w zależności od oporu matrycy i lepkości materiału. Ciśnienie to musi być budowane płynnie, ponieważ wahania ciśnienia przekładają się bezpośrednio na zmianę grubości produktu końcowego.
Często dodaje się tu elementy mieszające: sekcje Maddock lub barierowe do mieszania dyspersyjnego, mieszalniki ananasowe lub kołkowe do mieszania dystrybucyjnego. Kosztują trochę produkcji, ale zapewniają spójność, co zwykle jest lepszą transakcją.
Matryca nadaje stopowi ostateczny kształt. Konstrukcja matrycy kontroluje rozkład grubości ścianek, wykończenie powierzchni i wielkość pęcznienia matrycy, czyli zjawisko, w którym stop nieznacznie rozszerza się po opuszczeniu krawędzi matrycy. Dalszy sprzęt, taki jak tuleje kalibrujące, zbiorniki próżniowe, łaźnie chłodzące, jednostki odciągające i przecinaki, następnie ustala wymiary.
Doskonale zbudowana wytłaczarka ze źle zaprojektowaną matrycą nadal wytwarza zły produkt. I odwrotnie, skromna wytłaczarka z dobrze zaprojektowaną matrycą i stabilnym wyposażeniem końcowym może utrzymywać wąskie tolerancje przez lata.
Największym użytkownikiem tego terminu jest przetwórstwo tworzyw sztucznych, ale to samo słowo pojawia się w kilku niepowiązanych branżach. Kupujący przemieszczający się między sektorami może być zaskoczony, jak bardzo zmienia się słownictwo.
Praktyczną konsekwencją jest to, że specyfikacje nie są przenoszone między sektorami. Wytłaczarka do przekąsek i wytłaczarka do rur mogą mieć wspólną architekturę śrubowo-bębenkową, nie mając prawie żadnych wspólnych cech konstrukcyjnych. Kiedy na spotkaniu technicznym ktoś pyta, co oznacza wytłaczarka, przydatnym pytaniem uzupełniającym jest zawsze jaki materiał i jaki produkt.
Najbardziej użyteczną klasyfikacją jest konfiguracja ślimakowa, ponieważ ten pojedynczy wybór określa zdolność mieszania, poziom ścinania, zachowanie podczas podawania i koszt. Poniższa tabela podsumowuje główne rodziny stosowane w przetwórstwie tworzyw sztucznych i gumy.
| Wytłaczarka type | Jak to działa | Typowe materiały | Typowe produkty |
|---|---|---|---|
| Pojedyncza śruba | Jedna śruba transportuje, ściska i pompuje stop | PE, PP, PS, ABS, PC, płatki pochodzące z recyklingu | Rura, arkusz, folia rozdmuchiwana, powłoka drutu, pręt, włókno |
| Stożkowa podwójna śruba | Dwie zazębiające się śruby stożkowe o dużej powierzchni podawania i delikatnym ścinaniu | Sztywne i miękkie PCV, kompozyty drewno-tworzywo sztuczne | Rura, profil okienny, bocznica, blacha, kanał kablowy |
| Równoległa podwójna śruba | Dwa równoległe, zazębiające się ślimaki, często z modułowymi elementami transportowymi i mieszającymi | PCV, PE, PP, mieszanki wypełniane i wzmacniane | Rury, profile, arkusze, granulowanie, mieszanie |
| Wytłaczarka planetarna | Jedna śruba centralna z wieloma śrubami planetarnymi toczącymi się wewnątrz rowkowanej lufy | PCV, pianka PCV, związki wrażliwe na ciepło | Arkusz, płyta piankowa, folia, masa kalandrowana |
| Wytłaczarki wieloślimakowe i pierścieniowe | Trzy lub więcej śrub rozmieszczonych symetrycznie, co zapewnia bardzo wysoką odnowę powierzchni | Wysoce wypełnione i wrażliwe na ścinanie związki | Mieszanie, odgazowywanie, arkusz specjalny |
Za tym stołem znajdują się dwie kompromisy. Maszyny dwuślimakowe lepiej mieszają i podają, ale kosztują więcej w przeliczeniu na kilogram wydajności i wymagają dokładniejszej konserwacji, ponieważ śruby zazębiają się z małymi luzami. Maszyny jednoślimakowe są prostsze, tańsze w obsłudze i niezwykle niezawodne, ale w dużym stopniu zależą od jakości peletu i stałego podawania.
W przypadku PVC wybór jest zwykle rozstrzygany szybko: stożkowe wytłaczarki dwuślimakowe dominują w rurach i profilach ze sztywnego PVC, ponieważ ich duży obszar podawania przyjmuje proszek, a ich profil delikatnego ścinania ogranicza degradację. W przypadku rur poliolefinowych najbardziej ekonomiczną metodą jest często maszyna jednoślimakowa z rowkowaną sekcją wlotową. W przypadku systemów mieszanych i silnie wypełnionych standardową odpowiedzią są równoległe konstrukcje dwuślimakowe lub planetarne.
Ponieważ w obu maszynach zastosowano śrubę umieszczoną w podgrzewanej beczce, często są one mylone w ofertach i zapytaniach o części zamienne. Zasada działania jest zupełnie inna, podobnie jak wzór zużycia i części zamienne.
| Charakterystyczne | Wytłaczarka | Wtryskarka |
|---|---|---|
| Tryb procesowy | Ciągłe | Cyklicznie, strzał po strzale |
| Ruch śrubowy | Obraca się w sposób ciągły w jednym kierunku | Obraca się, aby uplastycznić, a następnie wykonuje ruch posuwisto-zwrotny, aby wstrzyknąć |
| Miara wyjściowa | Kilogramy na godzinę | Strzały na godzinę lub gramy na strzał |
| Element kształtujący | Otwarta matryca, materiał opuszcza w sposób ciągły | Zamknięta wnęka formy, materiał twardnieje wewnątrz |
| Typowa cecha śruby | Długa sekcja dozująca, elementy mieszające, wysokie L/D | Zawór zwrotny, krótszy L/D, wysoki stopień sprężania |
| Wzór noszenia | Stopniowo rozprowadzać wzdłuż strefy dozowania i matrycować | Koncentrat w pobliżu zaworu zwrotnego i strefy zasilania |
Konsekwencje konserwacji są praktyczne. Ślimak wytłaczarki często zużywa się najbardziej w sekcji dozującej i na końcówce, ponieważ to tam następuje szczyt ścinania i ciśnienia. Śruba wtryskowa zwykle zużywa się najpierw wokół zaworu zwrotnego i pierścienia zwrotnego, ze względu na powtarzający się ruch osiowy. Zamówienie niewłaściwej śruby do niewłaściwej maszyny powoduje, że część jest źle dopasowana i działa gorzej.
Z tego też powodu dostawca części zamiennych przed wyceną musi potwierdzić typ maszyny, średnicę ślimaka, stosunek L/D i geometrię mocowania. Śruba, która jest zbliżona wymiarowo, to nie to samo, co śruba, która jest funkcjonalnie poprawna.
Przepustowość to pierwsza liczba, której szuka większość kupujących i która jest najczęściej źle rozumiana. Opublikowane dane zazwyczaj opisują najlepszy materiał z dobrze dobraną matrycą i stabilnym posuwem. Rzeczywista wydajność spada, gdy materiał jest wypełniony, gdy matryca jest ograniczona, gdy podawanie jest nierówne lub gdy układ chłodzenia nie jest w stanie usunąć wystarczającej ilości ciepła. Sama średnica śruby wyjaśnia tylko część obrazu, ponieważ głębokość kanału, stosunek L/D, prędkość śruby i moc napędu wchodzą w interakcję. Większy bęben pracujący powoli może przemieszczać mniej materiału niż mniejszy bęben pracujący szybko, a maszyna pracująca z maksymalną prędkością może dawać niedopuszczalną jakość stopu. Poniższa tabela przedstawia główne rodziny wytłaczarek obok siebie, wykorzystując orientacyjne zakresy wydajności, co jest przydatnym punktem wyjścia do planowania na wczesnym etapie, a nie ostateczną specyfikacją.
Długość pręta jest proporcjonalna do górnej granicy każdego typowego zakresu w skali 1100 kg/h. Rzeczywista wydajność zależy od materiału, geometrii ślimaka, oporu matrycy i mocy napędu.
Najbardziej oczywistą tendencją na wykresie jest różnica między małą maszyną jednoślimakową a wytłaczarką planetarną, która stanowi w przybliżeniu dwudziestokrotną różnicę w wydajności. Ta szczelina nie jest spowodowana samą średnicą. Jednostka planetarna rozkłada pracę na wiele małych śrub o bardzo dużej powierzchni styku, dzięki czemu może delikatnie uplastyczniać dużą objętość, podczas gdy pojedyncza śruba 45 mm ma jeden wąski kanał i ograniczoną przestrzeń do przenoszenia ciepła.
Drugi trend polega na tym, że obie rodziny śrub dwuślimakowych znajdują się blisko siebie w środku zakresu, pomimo bardzo różnej geometrii. Stożkowy podwójny ślimak kompensuje swoją krótszą długość dużym obszarem podawania, dlatego tak dobrze radzi sobie z proszkiem PCV. Równoległa podwójna śruba osiąga podobną wydajność dzięki dłuższej, bardziej modułowej śrubie, która może pomieścić sekcje mieszające i odpowietrzające.
Trzecia obserwacja jest taka, że zakresy wyjściowe są szerokie, a szerokość jest znacząca. Zakres od 250 do 600 kg/h dla równoległej podwójnej śruby 62 mm odzwierciedla, jak bardzo formuła zmienia wydajność: lekko wypełniona mieszanka PVC przebiega w pobliżu górnej części taśmy, podczas gdy mocno wypełniona mieszanka z wypełniaczem ściernym może opadać w dół i zużywać znacznie więcej dostępnej mocy napędowej.
Porównanie dwóch pojedynczych wejść śrubowych pokazuje, jak mylące może być porównanie średnicy. Podwojenie średnicy z 45 mm do 90 mm zwiększa wydajność mniej więcej ośmiokrotnie, a nie dwukrotnie, ponieważ zwiększa się zarówno przekrój poprzeczny kanału, jak i osiągalna prędkość ślimaka. Kupujący, którzy zwiększają skalę w oparciu o założenia liniowe, często przewymiarowują przetwornicę lub zmniejszają wielkość znajdującej się za nią sekcji chłodzenia.
Sam wynik nigdy nie uzasadnia zakupu. Maszyna pracująca na najwyższych obrotach, z niestabilnym stopionym materiałem, wytwarza złom z szybkością niwelującą jakąkolwiek przewagę w zakresie wydajności. W praktyce wydajność użyteczna to najwyższa wartość, przy której stabilność ciśnienia, temperatura topnienia i tolerancja wymiarowa mieszczą się w granicach specyfikacji.
Ta sama logika dotyczy części zamiennych. Zamienna śruba o innym stopniu sprężania lub płytszym kanale dozującym zmienia krzywą wyjściową całej maszyny. Kiedy zakład modernizuje śrubę, należy jednocześnie sprawdzić wydajność chłodzenia i odciągu linii do wytłaczania, ponieważ wąskie gardło często przesuwa się w dół strumienia po ulepszeniu śruby.
Wreszcie, dane dotyczące wydajności powinny być zawsze powiązane z określonym materiałem, określoną prędkością ślimaka i określoną matrycą. Oferty zawierającej dane wyjściowe bez tych trzech warunków nie można porównać z ofertą konkurencyjną, a różnica zwykle pojawia się dopiero w pierwszym tygodniu produkcji.
W każdej wytłaczarce większość pracy wykonują dwa elementy: ślimak i cylinder. Są to także dwa elementy, które zużywają się jako pierwsze, co czyni je centrum dyskusji zarówno inżynieryjnych, jak i zakupowych.
Standardowy ślimak trójstrefowy dzieli się na sekcje podającą, ściskającą i dozującą. Stopień sprężania, obliczony z głębokości kanału zasilającego podzielonej przez głębokość kanału dozującego, zwykle mieści się w zakresie od 2:1 do 4:1, w zależności od gęstości nasypowej i zachowania stopu. Śruby barierowe oddzielają kanały stałe i stopione, aby poprawić stabilność topnienia. Sekcje mieszające, takie jak Maddock, Egan lub mieszalniki kołkowe poprawiają dyspersję kolorów i jednorodność stopu, przy pewnym koszcie wydajności.
Drugim numerem nagłówkowym jest stosunek L/D, czyli długość lufy podzielona przez średnicę ślimaka. Maszyny ogólnego przeznaczenia często pracują od 25:1 do 30:1, podczas gdy maszyny wentylowane i śruby mieszające mogą osiągnąć 36:1 lub więcej. Dłuższa śruba zapewnia dłuższy czas przebywania i więcej miejsca na mieszanie i odpowietrzanie, ale zwiększa również obciążenie momentem obrotowym i koszty.
Beczki są zwykle zbudowane ze stali azotowanej, wkładek bimetalicznych lub tulei ze stali narzędziowej. Azotowane beczki nadają się do niewypełnionych polimerów, takich jak PE i PP. Beczki bimetaliczne, w których odporny na zużycie stop jest wlewany odśrodkowo do otworu, znacznie lepiej radzą sobie ze związkami wypełnionymi szkłem, minerałami i wysoce ściernymi. Grubość wykładziny typowo mieści się w zakresie od 1,5 do 2,5 mm, a wartości twardości w zakresie od 55 do 65 HRC są typowe dla gatunków odpornych na zużycie.
Dla konstruktorów maszyn i przetwórców dostawy śrub i beczek dzielą się na rozpoznawalne rodziny. Zestawy pojedynczych śrub i cylindrów z serii SJ obejmują ogólne wytłaczanie rur, arkuszy i profili. Zestawy stożkowe dwuślimakowe i lufowe serii SJS obsługują sztywne i miękkie żyłki PCV. Równoległe, dwuślimakowe beczki obsługują wysokowydajne PCV i mieszanie. Ślimaki planetarne, beczki i kompletne wytłaczarki planetarne WB-WE nadają się do delikatnego, wysokowydajnego plastyfikowania. Zestawy śrub i cylindrów bimetalicznych przeznaczone są do preparatów ściernych. Zespoły ślimaków i cylindrów wtryskarek pokrywają cykliczną część branży, natomiast ślimaki wytłaczarek do gumy oraz zestawy ślimaków i cylindrów do pianki EPE służą do przetwarzania gumy i produkcji spienionej pianki polietylenowej.
Producenci w tym segmencie zazwyczaj pracują zarówno jako dostawca komponentów, jak i osoba rozwiązująca problemy. Zhoushan Microwave Screw Machinery z siedzibą w Zhejiang, założona w 1990 roku, obsługuje ponad 10 000 metrów kwadratowych powierzchni warsztatowej i pozycjonuje się jako połączenie precyzyjnego producenta śrub i beczek oraz zakładu obróbki, eksportującego na rynki, w tym do Stanów Zjednoczonych, Niemiec, Dubaju, Wietnamu i Tajlandii. Profil ten jest typowy dla specjalistycznych dostawców, na których polegają konstruktorzy maszyn, gdy standardowa śruba katalogowa nie pasuje do określonego materiału lub docelowej wydajności.
Wybór zaczyna się od produktu i działa wstecz. Poniższa tabela zawiera zestawienie parametrów, które najczęściej decydują o powodzeniu oferty w produkcji.
| Parametr | Typowy zasięg | Dlaczego to ma znaczenie |
|---|---|---|
| Średnica śruby | 30-200 mm | Ustawia okno wyjściowe wraz z prędkością i głębokością kanału |
| Stosunek L/D | 20:1 do 36:1 | Kontroluje czas przebywania, mieszanie i zdolność odpowietrzania |
| Stopień kompresji | 2:1 do 4:1 | Musi odpowiadać gęstości nasypowej peletek lub proszku |
| Moc napędu | Zależne od materiału i wydajności | Określa osiągalną moc wyjściową bez przeciągnięcia momentu obrotowego |
| Konstrukcja beczki | Azotowane lub bimetaliczne | Noś życie w przypadku wypełnionych lub żrących związków |
| Umrzeć i dalej | Dopasowywanie, chłodzenie, odciąganie, cięcie | Tolerancję i wykończenie powierzchni ustawia się tutaj, a nie w lufie |
W praktyce powtarzają się dwa tryby awarii. Pierwszym z nich jest zaniżenie rozmiaru napędu w celu obniżenia kosztów: maszyna osiąga wymaganą wydajność tylko przy maksymalnej prędkości ślimaka, gdzie temperatura stopu staje się niestabilna, a jakość produktu ulega wahaniom. Drugim jest wybór azotowanej lufy dla preparatu ściernego, który powoduje widoczne zużycie w ciągu kilku miesięcy i powolny spadek wydajności, trudny do zdiagnozowania.
Zachowanie materialne powinno napędzać resztę. PVC wymaga niskiego ścinania i krótkiego czasu przebywania, co wskazuje na stożkowe konstrukcje dwuślimakowe. Rura poliolefinowa preferuje maszyny jednoślimakowe z rowkowaną sekcją zasilającą. Żywice konstrukcyjne wypełnione szkłem wymagają bimetalicznych beczek i odpornego na zużycie napawania śrubowego. Zastosowania pianki wymagają precyzyjnej kontroli wtrysku gazu i ciśnienia stopu, co zwykle oznacza dedykowany profil śruby, a nie profil ogólnego przeznaczenia.
Zasięg wytłaczania jest szerszy niż większość kupujących się spodziewa, gdyż w ten sposób można wykonać niemal każdy produkt o stałym przekroju.
Każda aplikacja ma własną kulturę tolerancji. Rury medyczne mogą wymagać zmiany grubości ścianki poniżej kilku setnych milimetra, podczas gdy rura drenażowa może tolerować znacznie więcej. Różnice te przekładają się na konstrukcję śrub, jakość matrycy i stabilność układu napędowego.
Zamówienia w tej branży opierają się na relacjach, ale nadal powinny opierać się na specyfikacji. Niezależnie od tego, czy współpracujesz z producentem, dostawcą, czy hurtownikiem zorientowanym na eksport, obowiązuje ta sama lista weryfikacyjna.
Niestandardowe i standardowe ścieżki dostaw różnią się kosztami i ryzykiem. Standardową śrubę można dostarczyć szybko, a jej cena jest przewidywalna, ale może nie pasować do nietypowego materiału. Niestandardowa śruba kosztuje więcej i trwa dłużej, a mimo to może wyeliminować utrzymujący się problem z jakością, który pochłaniał złom przez lata. Doświadczeni nabywcy zazwyczaj pytają o opcję standardową i opcję niestandardową w tym samym zapytaniu, a następnie porównują obie opcje z kosztem słabej wydajności.
MOQ i polityka magazynowania również wpływają na decyzję. Konstruktorzy maszyn obsługujący wielu klientów korzystają z dostawcy, który wyprodukuje jedną lub dwie części do rysunku, podczas gdy przetwórcy masowi mogą preferować posiadanie zestawu zapasowego. Trzymanie jednej zapasowej śruby i beczki na półce jest niedrogie w porównaniu z tygodniem utraconej produkcji.
Wytłaczarki ulegają stopniowej awarii, a wczesne oznaki można łatwo przeoczyć, ponieważ linia ciągle działa. Wspólna obserwacja wydajności, ciśnienia stopu i obciążenia silnika zwykle ujawnia zużycie, zanim jakość produktu ulegnie pogorszeniu.
| Objaw | Prawdopodobna przyczyna | Najpierw sprawdź |
|---|---|---|
| Stopniowy spadek wydajności | Zużycie śruby lub lufy, zwiększony luz | Zmierz średnicę śruby i otwór lufy |
| Niestopione plamki lub żele | Przekroczona wydajność topienia, niewłaściwa temperatura profilu | Profil temperatury beczki, prędkość ślimaka, przeciwciśnienie |
| Rosnąca moc wyjściowa i wahania ciśnienia | Nierównomierne karmienie, mostkowanie lub wilgoć | Lej zasypowy, podajnik, suszenie, temperatura strefy zasilania |
| Przegrzanie topi się | Nadmierne ścinanie, zużyta śruba, zablokowane chłodzenie | Prędkość ślimaka, obwód chłodzący, dokładność termopary |
| Krótka żywotność śruby | Wypełniacz ścierny, niewłaściwy gatunek beczki | Zawartość wypełniacza, materiał korpusu, możliwość napawania |
Procedury zapobiegawcze są proste. Co miesiąc sprawdzaj grzejniki i termopary, ponieważ uszkodzona grzałka zmusza śrubę do wytwarzania większej ilości ciepła ścinającego i przyspiesza zużycie. Sprawdź gardziel podającą i zbiornik pod kątem drobnego materiału i mostków. Wyciągaj śrubę w zaplanowanych odstępach czasu i zapisuj średnice, aby tendencje zużycia były widoczne, a nie zgadywane. Materiał czyszczący powinien być dostosowany do przetwarzanego polimeru i nigdy nie pozwalać maszynie przebywać z PCV w temperaturze.
Kiedy moc spada, instynktownie zwiększa prędkość ślimaka. To zwykle podnosi temperaturę stopu zamiast przywracać wydajność i skraca żywotność ślimaka. Pomiar luzu w pierwszej kolejności jest szybszy i tańszy.
Wytłaczarka to maszyna, która topi lub zmiękcza materiał i przepycha go w sposób ciągły przez matrycę w celu wytworzenia produktu o stałym przekroju poprzecznym, takiego jak rura, arkusz, folia lub profil.
Obydwa zastosowania są poprawne. W planowaniu produkcji wytłaczarka jest kompletną maszyną zawierającą napęd, cylinder, śrubę i matrycę. W przypadku konserwacji i zakupu części zamiennych „wytłaczarka” często odnosi się konkretnie do zespołu śrubowo-bębenkowego. Przed zacytowaniem zawsze sprawdzaj, które znaczenie ma zastosowanie.
Wytłaczarka pracuje w sposób ciągły i przepycha stopiony materiał przez otwartą matrycę, dlatego wydajność mierzona jest w kilogramach na godzinę. Wtryskarka plastykuje za pomocą śruby, a następnie wtryskuje oddzielne porcje do zamkniętej formy, więc wydajność mierzy się w porcjach lub gramach na porcję.
L/D to efektywna długość śruby podzielona przez jej średnicę. Śruba 25:1 na lufie 45 mm ma efektywną długość około 1125 mm. Wyższe stosunki zapewniają dłuższy czas przebywania w celu topienia, mieszania i odpowietrzania, ale wymagają większego momentu obrotowego i są droższe w produkcji.
Maszyny dwuślimakowe wymagają dwóch dopasowanych śrub, bardziej złożonej skrzyni biegów ze zsynchronizowanymi wałami i węższych tolerancji produkcyjnych. Lepiej też zasilają i mieszają, zwłaszcza proszki i mieszanki z wypełniaczami, co uzasadnia koszty w zastosowaniach związanych z PCW i mieszaniem.
Żywotność zależy głównie od zawartości wypełniacza, temperatury przetwarzania i dyscypliny konserwacji. Niewypełnione poliolefiny na azotowanej śrubie i cylindrze mogą działać przez wiele lat, podczas gdy związki wypełnione szkłem mogą zauważalnie zużywać azotowany azot w ciągu roku lub dwóch. Bimetaliczne cylindry i odporne na zużycie napawanie śrubowe znacznie wydłużają żywotność w warunkach ściernych.
Tak, ale tylko jeśli średnica lufy mieści się w granicach tolerancji. Gdy luz pomiędzy zgarniakami ślimaka a ścianą beczki przekroczy limit określony w specyfikacji, sam nowy ślimak nie przywróci mocy wyjściowej, ponieważ stop cofa się po zgarniakach. Pomiar obu elementów przed złożeniem zamówienia pozwala uniknąć kosztownych błędów.
Typowe stale śrubowe obejmują gatunki do azotowania, takie jak 38CrMoAlA i stale narzędziowe, takie jak SKD61 lub D2. Beczki są zazwyczaj wykonane ze stali azotowanej lub bimetalu, gdzie w otwór wlewa się stop odporny na zużycie. Właściwy wybór zależy od ścieralności i potencjału korozyjnego przetwarzanego polimeru.
Termin bimetaliczny odnosi się do lufy z odlewaną odśrodkowo, odporną na zużycie wkładką ze stopu, często połączoną ze śrubą hartowaną lub utwardzaną. Kombinacja ta jest znacznie bardziej odporna na ścieranie przez włókna szklane i wypełniacze mineralne niż azotowany otwór, przy wyższej cenie zakupu.
Standardowe śruby pasują do popularnych materiałów i standardowych produktów. Niestandardowe śruby mają sens, gdy materiał jest nietypowy, gdy używany jest specjalny wypełniacz, gdy należy zwiększyć wydajność bez zmiany maszyny lub gdy istniejący problem z jakością uniemożliwia dostosowanie procesu.
Poniższy moduł podsumowuje rodziny komponentów, które pojawiają się najczęściej w zapytaniach o części zamienne do wytłaczania. Ma służyć jako mapa szybkiej orientacji dla kupujących i inżynierów przygotowujących specyfikacje lub porównujących oferty.
Wytłaczanie ogólnego przeznaczenia do rur, arkuszy, prętów i profili. Geometria serii SJ ze strefami podawania, ściskania i dozowania.
Zestawy serii SJS do twardego i miękkiego PVC, z dużą powierzchnią podawania i delikatnym ścinaniem, do mieszanek wrażliwych na ciepło.
Modułowa geometria do wysokowydajnego PVC, mas wypełnionych i linii mieszających z sekcjami odpowietrzającymi i mieszającymi.
Ślimaki planetarne, cylindry i kompletne wytłaczarki serii WB-WE do delikatnego plastyfikowania w dużych ilościach.
Zestawy odporne na zużycie do preparatów wypełnionych szkłem, minerałami i substancji korozyjnych, w których azotowane otwory zużywają się zbyt szybko.
Zespoły wtryskarek, ślimaki wytłaczarek do gumy oraz zestawy śrub i cylindrów do pianki EPE do wytłaczania pianki.
Ponieważ te rodziny pokrywają się pod względem geometrii, ale różnią się materiałem, twardością i obróbką, najbezpieczniejszym podejściem dla konstruktora maszyn jest wspólne dostarczenie rysunku maszyny i specyfikacji materiału. Ten jeden krok eliminuje większość ryzyka związanego z zamówieniem części zamiennych za granicą.
Co znaczy wytłaczarka? Oznacza to maszynę, która topi i pompuje materiał w sposób ciągły przez matrycę, a także zespół śrubowo-bębenkowy, który to umożliwia. Obie definicje łączy jedna idea: kontrolowane ciśnienie i kontrolowana temperatura zapewniają stabilny przekrój, a klienci płacą za stabilność.
Dla konstruktorów maszyn i przetwórców praktyczna ścieżka jest prosta. Najpierw zdefiniuj materiał i tolerancję produktu. Wybierz konfigurację śrub odpowiednią do materiału. Wybierz konstrukcję beczki odpowiednią do zawartości wypełniacza. Dobierz napęd tak, aby wymagana moc wyjściowa została osiągnięta poniżej maksymalnej prędkości ślimaka. Następnie przed złożeniem zamówienia zweryfikuj wymiary i twardość na piśmie.
Ekstruzja nagradza przygotowanie i karze za skróty. Dobrze dobrany zestaw śruby i lufy działa cicho przez lata i utrzymuje tolerancję podczas długich serii produkcyjnych. Niedopasowany zestaw powoduje odpady, problemy z temperaturą i przedwczesne zużycie, których żadna regulacja procesu nie jest w stanie w pełni skompensować.