Voorheen gebruikten enkelschroefextruders en spuitgietmachines doorgaans vaste schroef- en cilinderstructuren. Eenmaal ontworpen en vervaardigd, waren deze configuraties grotendeels onveranderlijk. Bijvoorbeeld, het toevoegen van ventilatiegaten aan een enkelschroefextruder vereiste het aanpassen van de cilinder en het vervaardigen van een nieuwe schroef, wat metaalsnijden en dus hoge kosten vereiste.
Daarentegen gebruiken extruders met dubbele schroef modulaire cilinder- en schroefontwerpen, wat voordelen biedt ten opzichte van andere kunststofverwerkingsapparatuur. Deze flexibiliteit stelt ingenieurs in staat om de cilinder en schroef vrij te configureren om het proces te optimaliseren en optimale prestaties te bereiken. De meeste ingenieurs erkennen de voordelen van het configureren van schroefdraadelementen, maar de cilinder zelf kan ook vrij worden geconfigureerd, wat de beste opties voor productie biedt.
Voor kleine laboratoria en pilotproductielijnen kunnen ingenieurs de cilindersecties vaak opnieuw indelen volgens mengvereisten voor procesoptimalisatie. Als de vereiste cilindereenheden niet overeenkomen met de gewenste volgorde, worden wijzigingen overwogen. Hoewel frequente vervanging van cilinderindelingen minder gebruikelijk en minder raadzaam is voor grote dubbelschroefextruders, is herconfiguratie van de cilinder nog steeds mogelijk en soms noodzakelijk in echte productiescenario's.
Inhoudsopgave
Schakelaar1. Open-ended barrel secties
Elk vatgedeelte heeft een achtvormig kanaal waar de schroefas doorheen gaat. Open-ended vatgedeelten hebben externe openingen die het mogelijk maken om vluchtige stoffen te voeden of te ontluchten. Deze open-ended vatgedeelten kunnen op elke positie in de vatconstructie worden geplaatst voor het voeden en ontluchten.
1). Voeding
Materiaal moet in de extruder worden gevoerd om te beginnen met mengen. Voervaten zijn open en bevinden zich aan de bovenkant van het vat, waardoor materialen worden gevoerd. Ze worden meestal in het eerste gedeelte van het proces geplaatst, het eerste vat. Deeltjes met goede stromingseigenschappen vallen rechtstreeks van de toevoermachine in de opening van het vat van de extruder om de schroef te bereiken.
Poeders met een lage bulkdichtheid vormen een uitdaging omdat lucht vallend poeder kan meenemen, waardoor de stroom ervan wordt geblokkeerd en de toevoercapaciteit wordt verminderd. Een oplossing is om twee open einden van de cilindersecties aan de voorste twee posities te plaatsen. In deze opstelling wordt poeder in cilinder 2 gevoerd terwijl lucht uit cilinder 1 ontsnapt. Deze opstelling, bekend als een post-ventilatie-apparaat, biedt een ventilatiekanaal zonder de toevoergleuf te blokkeren, waardoor lucht kan ontsnappen en de poedertoevoerefficiëntie wordt verbeterd.
Zodra polymeren en additieven in de extruder worden gevoerd, worden ze naar de smeltzone getransporteerd waar ze worden gesmolten en gemengd met additieven. Additieven kunnen ook stroomafwaarts worden gevoerd met behulp van zijfeeders, met cilindersecties die zijn aangewezen voor zijfeeding met een "8"-vormig gat naast een tweede "8"-vormige opening aan de cilinderzijde voor directe verbinding met de extruder voor het vullen van additieven in het gesmolten polymeer. Standaard open cilindersecties dienen meestal als ontluchtingen stroomopwaarts van de zijfeeders, waardoor lucht kan ontsnappen.
Een compactere versie met open ontluchtingsgaten wordt de post-venting combined barrel genoemd (zie afbeelding 1). Deze heeft een gat in de vorm van een "8" dat past bij de zijfeeder en een kleine ontluchting aan de bovenkant van de barrel, stroomopwaarts gericht, voor luchtontsnapping.

Afbeelding 1: Deze gecombineerde loop heeft een uitlaatpoort aan de achterkant en een invoerpoort aan de zijkant.
2). Ventilatie
Open uiteinden van de cilinder kunnen ook worden gebruikt voor ontluchting; vluchtige stoom die ontstaat tijdens het mengen moet worden verwijderd voordat het polymeer door de matrijs gaat.
De meest voor de hand liggende plaatsing voor vacuümopeningen is aan het einde van de extruder, meestal verbonden met een vacuümpomp om ervoor te zorgen dat alle vluchtige stoffen in de polymeersmelt worden verwijderd voordat ze door de matrijs gaan. Resterende stoom of gas in de smelt kan de kwaliteit van de deeltjes aantasten, inclusief bubbels en verminderde bulkdichtheid, wat de verpakking beïnvloedt.
Voor extruders met ten minste tien cilindersecties (L/D ≥ 40) worden ontluchtingen over het algemeen in de tweede sectie stroomopwaarts van de matrijs geplaatst. Vaak kan gesmolten polymeer terugstromen in de ontluchting als de kopdruk te hoog oploopt, wat wordt vermeden door de ontluchting in de derde sectie stroomopwaarts te plaatsen, wat zorgt voor een stabiele productie.
2. Gesloten vatsecties
Het meest voorkomende type cilinder is de gesloten cilinder (figuur 3), die het gesmolten polymeer aan de binnenkant volledig omsluit, afgezien van een enkele opening in de vorm van een “8” voor het schroefcentrum.

Figuur 3
Zodra polymeren en additieven volledig in de extruder zitten, worden ze gesmolten en grondig gemengd. Alle zijden van de gesloten cilinder worden op temperatuur gehouden (verwarmd en gekoeld), terwijl open cilinders minder verwarmings- en koelkanalen hebben.
Ten slotte worden voor vloeibare media speciale barrelcombinaties gebruikt. Een veelvoorkomende aanpak is een vloeistofinjectievat (zie afbeelding 2), met een vloeistofinjectiegat bovenop een standaard gesloten vat en een vloeistofinjectienaaldklep die wordt aangestuurd door een plunjerpomp om vloeistof in het vat te brengen. De afgiftesnelheid kan worden ingesteld op basis van de behoeften.

Figuur 2 Combinatievat voor vloeistoftoevoer
3. Montage van extrudervaten
Meestal worden extrudervaten door fabrikanten geassembleerd om te voldoen aan de vereiste procesconfiguratie. In de meeste mengsystemen beginnen extruders met een open-ended feed barrel gevolgd door verschillende gesloten vaten voor het transporteren van vaste stoffen, het smelten van polymeren en het mengen van gesmolten polymeren met additieven.
Gecombineerde vaten kunnen in het vierde of vijfde gedeelte worden geplaatst voor zijwaartse toevoer van additieven, gevolgd door verschillende gesloten vaten voor verdere menging. Vacuümopeningen bevinden zich nabij het einde van de extruder, direct voor het laatste gesloten vat voor de matrijs (Figuur 4 toont een voorbeeld van een assemblage).

Figuur 4: De cilinderconfiguratie van een dubbelschroefsextruder.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Modulair ontwerp van vaten heeft een grote impact op de prestaties en effectiviteit van dubbelschroefmengbewerkingen. De meeste fabrikanten bieden modulaire dubbelschroefvaten aan die bestaan uit tien, elf of twaalf afzonderlijke onderdelen, die elk onafhankelijk worden verwarmd en gekoeld voor nauwkeurige temperatuurregeling.
4. Vatmaterialen
De materialen van de cilinders variëren afhankelijk van de toepassingsbehoeften, zoals corrosiebestendigheid en slijtvastheid:
Cilinder α101: Twee gespleten aluminium cilinders vormen een "8"-vormige gatvoering, die voldoet aan de basisvereisten voor slijtvastheid.
Integrale legering voering α101: Eén integrale legeringscilinder, zeer slijtvast.
Genitreerd staal 38CrMoAl: Hoge hardheid, corrosiebestendig.
HaC-legering cilinder: Superieure corrosiebestendigheid, vaak in zijn geheel gemaakt, gebruikt voor fluorkunststoffen.
Cilinder van roestvrij staal 316L: Uitstekende corrosiebestendigheid, roestvast, voornamelijk gebruikt in de extrusie van levensmiddelen.
Cr26, Cr12MoV integrale huls: Een legeringsmateriaal met een hoge slijtvastheid en een hoge kosteneffectiviteit.
Poeder nikkel legering integrale huls: Extreem slijtvast hardfacing-legeringsmateriaal met zowel slijt- als corrosiebestendigheid en een hoge kosteneffectiviteitsverhouding.
Geïmporteerde poedermetallurgie integrale huls: Uiterst slijtvast en corrosiebestendig in omgevingen waar zowel slijtvastheid als corrosiebestendigheid vereist zijn.
Nanjing Granuwel Machinery Co., Ltd. is al meer dan tien jaar toegewijd aan het onderzoek en de verkoop van kunststofmachines en heeft een team van topprofessionals verzameld met uitstekende innovatie- en productontwikkelingscapaciteiten. Het bedrijf richt zich op het ontwerp, de productie en de optimalisatie van dubbelschroefextruders en andere kunststofverwerkingsapparatuur, met name op het gebied van innovatieve cilinderontwerpen. Wij leveren verschillende materialen en configuraties van cilinders, waaronder open-ended, gesloten cilinders en gespecialiseerde vloeistofinjectiecilinders om aan verschillende procesvereisten te voldoen.
Onze modulaire barrelontwerpen stellen klanten in staat om flexibel te configureren en aan te passen op basis van de werkelijke productiebehoeften, processen te optimaliseren en de productie-efficiëntie te verbeteren. Daarnaast bieden we verschillende materialen voor barrels, zoals Cylinder α101, Integral Alloy Liner α101, Nitrocarburized Steel 38CrMoAl, HaC Alloy Cylinder, 316L Stainless Steel Cylinder, Cr26/Cr12MoV Integral Sleeve en Powder Nickel Alloy Integral Sleeve, om te voldoen aan verschillende toepassingsomgevingen en corrosie- en slijtvastheidsvereisten.
Nanjing Granuwel Machinery Co., Ltd. streeft ernaar de apparatuurstructuur te verbeteren door middel van praktische ervaring en technologische innovatie, het energieverbruik te verminderen en de beste producten aan onze klanten te leveren.