Basisprincipes en toepassingen voor co-roterende dubbelschroefextruder

Voorwoord

Extruders met dubbele schroef worden zeer breed gebruikt, naast plastic compounding, worden ze ook gebruikt in een breed scala aan andere industrieën zoals farmacie, biotechnologie, voeding, lucht- en ruimtevaart en medische productie en 3D-printing. Tijdens de crisis van de Covid-19, werd de totale wereldmarkt voor Co-rotating Twin Screw Extruders geschat op ongeveer US$935.9 miljoen in 2020, en zal deze in 2027 US$1 miljard bereiken, volgens de voorspelling van onderzoekers.

De co-roterende dubbelschroefsextruder wint de laatste tijd aan populariteit vanwege zijn hoge prestaties en veelzijdigheid. Toch weet nog niet iedereen hoe deze machines worden geproduceerd of welke factoren de prestaties kunnen beïnvloeden en tot storingen of productdefecten tijdens de productie kunnen leiden.
Daarom gaan we in op de basiscomponenten van de co-roterende dubbelschroefsextruder en beschrijven we de functies ervan en de effecten ervan op uw product.

Het basisconcept achter een co-roterende dubbelschroefextruder is dat er één paar schroefcombinaties en enkele cilindersecties zijn. De materiaalschroeven draaien in elkaars richtingen, wat een compounding- of reactieproces creëert dat bekend staat als mengen of homogeniteit.

Om dit te bereiken, zijn de trommeldelen zo ontworpen dat de materialen met verschillende snelheden kunnen worden afgezet, waardoor co-mixing mogelijk is.

Deze kan gebaseerd zijn op het ontwerp van het interne materiaal van de dubbelloopsmachine, zonder rekening te houden met de kenmerken van de interne lichtbron, de warmteafvoer van de matrix, enz. Tegelijkertijd kan het geschikte materiaal worden geselecteerd op basis van de kenmerken van het verwerkingspunt.

En op basis hiervan moet het ontwerp van de Co-roterende dubbele schroefcilinder niet alleen rekening houden met de rationaliteit van de interne koelkanalen, de thermische geleidbaarheid van de matrix, enz. Ondertussen moet ook rekening worden gehouden met het kiezen van de juiste materiaalselectie op basis van de kenmerken van de verwerkte materialen. Bijvoorbeeld, wanneer de grondstof PA+GF is, is het basislichaam/de matrix van de cilinder #45 staal, de legeringsbus met hoge hardheid en sterke slijtvastheid wordt gebruikt in het contactgedeelte met de materialen, zoals Cr26, enz. Als de grondstof corrosieve materialen is (zoals PTFE-modificatie enzovoort), moet het basislichaam/de matrix van de cilinder SUS304 zijn en moet de voeringhuls Ha C-legering of een corrosiebestendige nikkelbasislegeringhuls zijn.

Componenten van de co-roterende dubbelschroefextruder

1. De barrel sectie(s) - De barrel sectie is waar het materiaal en de vloeistof worden gecombineerd. Hier werkt de co-roterende twin screw extruder in het mengproces waarin ze het materiaal en de vloeistof mengen met verschillende viscositeiten en verschillende mengverhoudingen om te voldoen aan de mengvereisten.

2. Versnellingsbak - Versnellingsbak is het belangrijkste onderdeel van de Co-roterende dubbelschroefextruders. De rol van de versnellingsbak is om de kinetische energie die door de motor wordt geleverd om te zetten. Door de vertraging van de versnellingsbak, gelijkmatig verdelen over de twee uitgaande assen die in dezelfde richting draaien en dezelfde rotatiesnelheid hebben. Hoe redelijker de structuur van de verdeeldoos, hoe groter het lagerkoppel. Het kan worden aangepast aan een groter motorvermogen en de output van de extruder is relatief hoger.

3. De schroeven - De dubbele schroeven zijn misschien wel een van de belangrijkste onderdelen van co-roterende dubbele schroefextruders, omdat ze ervoor zorgen dat het materiaal effectief door het proces wordt getransporteerd.

4. Schroefas - De schroefas is het kernonderdeel van de dubbele schroef. Volgens de verschillende functies worden ze onderverdeeld in: transportschroefas en mengschroefas.
Het materiaal van de schroefas kan ook worden geselecteerd op basis van de eigenschappen van de te verwerken materialen (slijtagebestendigheid, corrosiebestendigheid, enz.), verschillende grondstofsystemen en verschillende procestechniek met betrekking tot het verschillende ontwerp van de schroefasstructuur. Het gesmolten materiaal bereikt de menging door de werking van schroefelementen met verschillende functies, reacties, enz. Een onredelijke schroefasstructuur zal het materiaal overmatig geplastificeerd of niet volledig geplastificeerd maken.

5. Temperatuurregelsysteem - Temperatuurregelsysteem inclusief verwarmingssysteem en koelsysteem. Het verwarmingssysteem is om de buitenwand van de cilinder gewikkeld en is over het algemeen verdeeld in elektrische verwarming of ver-infraroodverwarmers. Het koelsysteem bevindt zich buiten de apparatuur en omvat voornamelijk een waterpomp, warmtewisselaar, watertank en pijpleidingen. Over het algemeen moeten de grondstoffen snel worden verwarmd tot gesmolten toestand nadat ze in de extrudercilinder zijn gekomen, waarna de gesmolten materialen door de schroefas en extrusie worden getransporteerd na het mengen. Het mengproces kan een endotherm proces zijn. Het kan ook een exotherm proces zijn, op dat moment zal het koelsysteem werken. De functie ervan is om de controleerbaarheid van de materiaalverwerkingstemperatuur te verhogen. Een te hoge of te lage verwerkingstemperatuur zal de eigenschappen van de grondstoffen beïnvloeden.

6. Die Head - Die Head is het extrusiedeel van de Co-rotating Twin Screw Extruder. De structuur van de die head van verschillende materialen is niet hetzelfde, bijvoorbeeld: Hot-cutting die head is nodig voor PE-vulling, terwijl strengen die head gebruikt zal worden voor PA+GF, ABS en andere dergelijke hoge temperatuur kunststoffen.

Veelvoorkomende toepassingen voor co-roterende dubbelschroefextruders

Er zijn veel verschillende soorten, vormen, maten en toepassingen voor co-roterende dubbelschroefextruders, waaronder:

1. Farmaceutica - Waar co-roterende dubbelschroefsextruders worden gebruikt voor de productie van farmaceutische pellets met een breed scala aan toepassingen, variërend van de synthese van eiwitten en peptiden tot de toediening van medicijnen;

2. Olie- en gaswinning - Co-roterende dubbelschroefextruders worden gebruikt voor de productie van olie, gas en andere vloeibare koolwaterstofproducten zoals benzeen, benzine, kerosine en zelfs propaan.

3. Nanochemie - Co-roterende dubbelschroefsextruders worden gebruikt bij de productie van nanodeeltjes door zowel organische als anorganische materialen zoals nanoporeuze kunststoffen, nanogestructureerde metalen of materialen met een hoge dichtheid die eenvoudig in een grote verscheidenheid aan vormen kunnen worden geproduceerd.

4. Voedselverpakkingen - Co-roterende dubbelschroefsextruders worden gebruikt bij de productie van voedselverpakkingen om een verscheidenheid aan vormen en maten te creëren die geschikt zijn voor een breed scala aan voedingsmiddelen, zoals gecondenseerde melk, walnoten of zelfs ijs.

Tot slot:

Vanuit het bovenstaande kunt u een eenvoudig begrip krijgen voor de co-roterende twin screw extruders, en u kunt bevestigen welke factoren hun prestaties kunnen beïnvloeden op basis van uw productievereisten om optimale productiviteit te garanderen. U kunt ook bepalen of u één machine of meerdere machines nodig hebt voor uw productielijn, wat kan helpen kosten en tijd te besparen bij het opschalen tijdens de productie.

Voor meer informatie kunt u contact met ons opnemen:Nanjing Granuwel is er om u te dienen!