Diferença entre extrusora de parafuso duplo corrotativa e contrarrotativa

O desenvolvimento da extrusora de dupla rosca

A extrusão de parafuso é um dos métodos de processamento de polímero mais comumente usados. Ela tem principalmente duas formas: parafuso simples e parafuso duplo. A extrusora de parafuso duplo surgiu na década de 1930. De acordo com a direção de rotação relativa diferente dos dois parafusos, eles podem ser divididos em duas categorias: co-rotação e contra-rotação. 

Nos últimos 60 anos, surgiu uma extrusora cônica de parafuso duplo com eixo não paralelo de dois parafusos, que pertence à contrarrotação. A extrusora de parafuso duplo contrarrotativa é estável, que é usada principalmente para a extrusão de tubos, perfis e outros produtos com alto tamanho de seção transversal. Atualmente, a produção de perfis de portas e janelas é baseada principalmente na extrusora cônica de parafuso duplo. 

A extrusora de parafuso duplo corrotativa é usada principalmente para mistura. A mistura desempenha um papel importante no processamento de polímeros. Mais de 50% da resina de polímero tem que passar pela mistura de parafuso antes de se tornar o produto final, o que mostra a importância da extrusora de parafuso duplo corrotativa. 

Atualmente, a maioria dos sistemas de extrusão de extrusoras de parafuso duplo corrotativas adotam estrutura modular. Os componentes do cilindro e os componentes do parafuso podem ser transformados e combinados para atender aos requisitos especiais de transporte, fusão, mistura, desvolatilização, homogeneização e assim por diante no processo de mistura específico.

Um parafuso duplo não é uma combinação simples de dois parafusos simples. Não há apenas folga do parafuso entre o parafuso duplo e o cilindro, mas também folga lateral, folga de calandragem e folga tetraédrica. O parafuso duplo de engrenamento pode ser dividido em engrenamento completo e engrenamento parcial, e o tipo de engrenamento completo pode ser subdividido em tipo conjugado e tipo não conjugado.

A diferença da direção de rotação relativa torna a geometria dos parafusos gêmeos corrotativos e contrarrotativos diferentes. Os dois tipos de parafusos são determinados de acordo com a relação de movimento conjugado. Seus formatos transversais são completamente diferentes. Ao mesmo tempo, as diferenças nas relações cinemáticas e geométricas também levam a diferenças em suas características de extrusão e campos de aplicação.

A diferença na direção relativa da rotação torna as geometrias dos parafusos gêmeos corrotativos e contrarrotativos diferentes. Dois tipos de parafusos são determinados de acordo com a relação do movimento conjugado e suas formas transversais são completamente diferentes. Ao mesmo tempo, as diferenças na cinemática e nas relações geométricas também levam a diferenças em suas características de extrusão e campos de aplicação.

As características da extrusora de parafuso duplo corrotativo

• A velocidade de rotação do parafuso duplo co-rotativo é relativamente alta e há uma velocidade de movimento relativa relativamente próxima em diferentes posições na área de engrenamento (a sobreposição dos dois parafusos na seção transversal). Portanto, uma força de cisalhamento forte e uniforme pode ser produzida.

• A geometria determina que o canal de fluxo longitudinal deve ser aberto, resultando em troca de material entre os dois parafusos. Durante a troca, o material originalmente na parte inferior de uma ranhura do parafuso se moverá para o topo de outra ranhura do parafuso. A abertura do canal longitudinal também torna possível abrir o canal transversal para realizar a troca de materiais entre as ranhuras do parafuso adjacentes do mesmo parafuso. Isso faz com que o parafuso duplo corrotativo tenha melhor capacidade de mistura distribuída, por isso é mais adequado para operação de mistura. 

• Possui boa função de autolimpeza.

• Ele tem características de transporte baixas e eficiência geral de transporte, e sua capacidade de construção de pressão é baixa, então ele não pode ser usado para extrudar produtos diretamente (exceto granulação/pellets). Se você quiser obter uma alta pressão de base, você precisa conectar uma bomba de engrenagem a jusante, ou conectar uma extrusora de parafuso único de segundo estágio.

• O cilindro e o parafuso são estruturas combinadas segmentadas, o que traz grande flexibilidade à sua aplicação. A melhor combinação de parafuso e cilindro pode ser feita de acordo com o propósito da operação de mistura e os requisitos alcançados para atingir os melhores resultados juntos. O parafuso e o cilindro podem ser parcialmente substituídos após o desgaste, então o custo de manutenção é baixo.

As características da extrusora de parafuso duplo contrarrotativo

• Possui excelente capacidade de deslocamento positivo, capacidade de cisalhamento fraco e capacidade de construção de alta pressão. Pode ser usado diretamente para produtos de extrusão em baixa velocidade (10-50r/min), especialmente para processamento de RPVC.

• Se um parafuso não conjugado for usado, devido à grande lacuna entre o parafuso e o cilindro, quando o parafuso gira em alta velocidade, alguns materiais serão puxados para a lacuna de calandragem e a lacuna lateral, onde são submetidos a alta taxa de cisalhamento e tensão. Taxa de alongamento, renovação da superfície do material é mais eficiente, resultando em boa distribuição de mistura e efeito de mistura de dispersão, e a eficiência de fusão é maior do que a do parafuso superior.

• Este misturador de parafuso duplo é semelhante ao misturador interno contínuo da Farrel Company, usado principalmente para misturar e preparar materiais de alto enchimento, ligas de polímeros e extrusão reativa, etc. Sua velocidade de trabalho pode atingir 200-300 rpm.

• O cilindro e o parafuso de tal extrusora de parafuso duplo contrarrotativa são estruturas integrais, e o cilindro e o parafuso devem ser substituídos como um todo após o desgaste. Portanto, o custo de manutenção é alto. E o equipamento é limitado.

• Os parâmetros geométricos do parafuso duplo contrarrotativo determinam que seu canal de fluxo longitudinal pode ser fechado, de modo que o material é forçado para frente pelo parafuso, que é o chamado deslocamento positivo. Isso faz com que a extrusão estável se torne a principal característica da extrusão de parafuso duplo contrarrotativo. 

• A capacidade de transporte de deslocamento positivo do parafuso duplo contrarrotativo é muito mais forte do que a da mesma direção. A capacidade de construção de pressão é maior, então pode ser usada para extrudar produtos diretamente, mas devido à pressão do material no parafuso, o parafuso é pressionado contra a parede interna do cilindro e o cilindro é fácil de desgastar. E quanto maior a velocidade do parafuso, mais sério o desgaste, então esta extrusora só pode funcionar em baixa velocidade (10-50r/min).