Diferencia entre extrusora de doble tornillo co-rotativa y contra-rotativa

El desarrollo de la extrusora de doble tornillo.

La extrusión por tornillo es uno de los métodos de procesamiento de polímeros más utilizados. Tiene principalmente dos formas: husillo simple y husillo doble. La extrusora de husillo doble apareció en la década de 1930. Según la diferente dirección de rotación relativa de los dos tornillos, se pueden dividir en dos categorías: co-rotación y contrarotación. 

En los últimos 60 años, ha aparecido una extrusora cónica de doble tornillo con ejes no paralelos de dos tornillos, que pertenece a la contrarrotación. La extrusora de doble tornillo contrarrotante es estable y se utiliza principalmente para la extrusión de tubos, perfiles y otros productos con un tamaño de sección transversal alto. Actualmente, la producción de perfiles para puertas y ventanas se basa principalmente en la extrusora cónica de doble husillo. 

La extrusora de doble tornillo co-rotativa se utiliza principalmente para mezclar. La mezcla juega un papel importante en el procesamiento de polímeros. Más de 50% de la resina polimérica deben pasar por una mezcla de tornillo antes de convertirse en el producto final, lo que demuestra la importancia de la extrusora de doble tornillo co-rotativa. 

En la actualidad, la mayoría de los sistemas de extrusión de extrusoras de doble tornillo co-rotativo adoptan una estructura modular. Los componentes del barril y los componentes del tornillo se pueden transformar y combinar para cumplir con los requisitos especiales de transporte, fusión, mezcla, desvolatilización, homogeneización, etc., en el proceso de mezcla específico.

Un tornillo gemelo no es una simple combinación de dos tornillos individuales. No solo hay espacio para el tornillo entre el tornillo gemelo y el cilindro, sino también espacio lateral, espacio de calandrado y espacio tetraédrico. El tornillo gemelo de malla se puede dividir en malla completa y malla parcial, y el tipo de malla completa se puede subdividir en tipo conjugado y tipo no conjugado.

La diferencia de la dirección de rotación relativa hace que la geometría de los tornillos gemelos corrotativos y contrarrotativos sea diferente. Los dos tipos de tornillos se determinan según la relación de movimiento conjugado. Sus formas transversales son completamente diferentes. Al mismo tiempo, las diferencias en las relaciones cinemáticas y geométricas también conducen a diferencias en sus características de extrusión y campos de aplicación.

La diferencia en la dirección relativa de rotación hace que las geometrías de los tornillos gemelos co-rotativos y contrarrotativos sean diferentes. Se determinan dos tipos de tornillos según la relación de movimiento conjugado y sus formas de sección transversal son completamente diferentes. Al mismo tiempo, las diferencias en la cinemática y las relaciones geométricas también conducen a diferencias en sus características de extrusión y campos de aplicación.

Las características de la extrusora de doble tornillo co-rotativo.

• La velocidad de rotación del tornillo gemelo co-rotativo es relativamente alta y hay una velocidad de movimiento relativa relativamente cercana en diferentes posiciones en el área de engrane (la superposición de los dos tornillos en la sección transversal). Por lo tanto, se puede producir una fuerza de corte fuerte y uniforme.

• La geometría determina que el canal de flujo longitudinal debe estar abierto, lo que da como resultado un intercambio de material entre los dos tornillos. Durante el intercambio, el material que originalmente se encontraba en la parte inferior de una ranura de tornillo se moverá a la parte superior de otra ranura de tornillo. La apertura del canal longitudinal permite también abrir el canal transversal para realizar el intercambio de materiales entre las ranuras adyacentes de un mismo tornillo. Esto hace que el doble tornillo co-rotativo tenga una mejor capacidad de mezcla distribuida, por lo que es más adecuado para la operación de mezcla. 

• Tiene buena función de autolimpieza.

• Tiene características de transporte bajas y eficiencia de transporte general, y su capacidad de generación de presión es baja, por lo que no se puede utilizar para extruir productos directamente (excepto granulación/pellets). Si desea obtener una presión base alta, debe conectar una bomba de engranajes aguas abajo o conectar una extrusora monohusillo de segunda etapa.

• El cilindro y el tornillo tienen una estructura combinada segmentada, lo que aporta una gran flexibilidad a su aplicación. Se puede realizar la mejor combinación de tornillo y cilindro según el propósito de la operación de mezcla y los requisitos alcanzados para lograr los mejores resultados juntos. El tornillo y el cilindro se pueden reemplazar parcialmente después del desgaste, por lo que el costo de mantenimiento es bajo.

Las características de la extrusora de doble tornillo contrarrotante.

• Tiene una excelente capacidad de desplazamiento positivo, una débil capacidad de corte y una capacidad de generación de alta presión. Puede usarse directamente para productos de extrusión a baja velocidad (10-50 r/min), especialmente para procesar RPVC.

• Si se utiliza un tornillo no conjugado, debido al gran espacio entre el tornillo y el cilindro, cuando el tornillo gira a alta velocidad, algunos materiales serán arrastrados hacia el espacio de calandrado y el espacio lateral, donde están sujetos a una alta velocidad de corte. y tensión. La tasa de alargamiento, la renovación de la superficie del material es más eficiente, lo que resulta en una buena mezcla de distribución y efecto de mezcla de dispersión, y la eficiencia de fusión es mayor que la del tornillo superior.

• Este doble tornillo es similar al mezclador interno continuo de Farrel Company, utilizado principalmente para mezclar y preparar materiales con alto contenido de relleno, aleaciones poliméricas y extrusión reactiva, etc. Su velocidad de trabajo puede alcanzar 200-300 rpm.

• El cilindro y el tornillo de dicha extrusora de doble tornillo contrarrotativo son estructuras integrales, y el cilindro y el tornillo deben reemplazarse en su conjunto después del desgaste. Por tanto, el coste de mantenimiento es elevado. Y el equipamiento es limitado.

• Los parámetros geométricos del tornillo gemelo contrarrotativo determinan que su canal de flujo longitudinal pueda cerrarse, por lo que el tornillo empuja el material hacia adelante, lo que se denomina desplazamiento positivo. Esto hace que la extrusión estable se convierta en la característica principal de la extrusión de doble tornillo contrarrotativo. 

• La capacidad de transporte de desplazamiento positivo del doble tornillo contrarrotativo es mucho mayor que la de la misma dirección. La capacidad de generar presión es mayor, por lo que se puede utilizar para extruir productos directamente, pero debido a la presión del material sobre el tornillo, el tornillo se presiona contra la pared interior del cilindro y el cilindro es fácil de desgastar. Y cuanto mayor es la velocidad del tornillo, más grave es el desgaste, por lo que esta extrusora sólo puede funcionar a baja velocidad (10-50 r/min).