Skillnad mellan samroterande och motroterande dubbelskruvextruder

Utvecklingen av dubbelskruvsextruder

Skruvextrudering är en av de mest använda bearbetningsmetoderna för polymer. Den har huvudsakligen två former: enkelskruv och dubbelskruv. Extruder med dubbelskruv dök upp på 1930-talet. Beroende på de två skruvarnas olika relativa rotationsriktning kan de delas in i två kategorier: samrotation och motrotation. 

Under de senaste 60 åren har det dykt upp en konisk dubbelskruvsextruder med icke-parallell axel av två skruvar, som hör till motrotation. Den motroterande dubbelskruvsextrudern är stabil, som främst används för extrudering av rör, profiler och andra produkter med hög tvärsnittsstorlek. för närvarande är tillverkningen av dörr- och fönsterprofiler mest baserad på den koniska dubbelskruvsextrudern. 

Den samroterande dubbelskruvsextrudern används huvudsakligen för blandning. Blandning spelar en viktig roll vid polymerbearbetning. Mer än 50% av polymerhartset måste genomgå skruvblandning innan det blir den slutliga produkten, vilket visar vikten av en samroterande dubbelskruvsextruder. 

För närvarande antar de flesta extruderingssystem av samroterande dubbelskruvextrudrar modulär struktur. Fatkomponenterna och skruvkomponenterna kan omvandlas och kombineras för att möta de speciella kraven för transport, smältning, blandning, devolatilisering, homogenisering och så vidare i den specifika blandningsprocessen.

En tvillingskruv är inte en enkel kombination av två enkla skruvar. Det finns inte bara skruvavstånd mellan dubbelskruv och cylinder, utan även sidoavstånd, kalandreringsavstånd och tetraedriskt spel. Den ingripande tvillingskruven kan delas in i fullt ingrepp och partiell ingrepp, och den fullständiga ingreppstypen kan delas in ytterligare i konjugattyp och icke-konjugerad typ.

Skillnaden i den relativa rotationsriktningen gör att geometrin hos de samroterande och motroterande tvillingskruvarna är olika. De två typerna av skruvar bestäms enligt konjugatrörelseförhållandet. Deras tvärsnittsformer är helt olika. Samtidigt leder skillnaderna i kinematiska och geometriska relationer också till skillnader i deras extruderingsegenskaper och användningsområde.

Skillnaden i den relativa rotationsriktningen gör att geometrierna för de samroterande och motroterande dubbelskruvarna är olika. Två typer av skruvar bestäms enligt förhållandet mellan konjugatrörelse och deras tvärsnittsformer är helt olika. Samtidigt leder skillnaderna i kinematik och geometriska relationer också till skillnader i deras extruderingsegenskaper och användningsområde.

Egenskaperna hos den samroterande dubbelskruvextrudern

• Rotationshastigheten för den samroterande tvillingskruven är relativt hög och det finns en relativt nära relativ rörelsehastighet vid olika positioner i ingreppsområdet (överlappningen av de två skruvarna i tvärsnittet). Därför kan en stark och enhetlig skjuvkraft produceras.

• Geometrin bestämmer att den längsgående flödeskanalen måste vara öppen, vilket resulterar i materialutbyte mellan de två skruvarna. Under bytet kommer materialet från början i botten av ett skruvspår att flytta till toppen av ett annat skruvspår. Öppningen av den längsgående kanalen gör det också möjligt att öppna den tvärgående kanalen för att realisera materialutbytet mellan de intilliggande skruvspåren på samma skruv. Detta gör att den samroterande tvillingskruven har bättre fördelad blandningsförmåga, så den är bäst lämpad för blandningsdrift. 

• Den har bra självrengörande funktion.

• Den har låga transportegenskaper och allmän transporteffektivitet, och dess tryckuppbyggnadsförmåga är låg, så den kan inte användas för att direkt extrudera produkter (förutom granulering/pellets). Om du vill få ett högt grundtryck måste du ansluta en kugghjulspump nedströms, eller ansluta en andrastegs enskruvsextruder.

• Pipan och skruven är segmenterad kombinerad struktur, vilket ger stor flexibilitet till dess tillämpning. Den bästa kombinationen av skruv och pipa kan göras enligt syftet med blandningsoperationen och de krav som uppnås för att uppnå bästa resultat tillsammans. Skruven och pipan kan delvis bytas ut efter slitage, så underhållskostnaden är låg.

Egenskaperna hos den motroterande dubbelskruvextrudern

• Den har utmärkt positiv förskjutningsförmåga, svag skjuvförmåga och högtrycksbyggande förmåga. Den kan användas direkt för extruderingsprodukter vid låg hastighet (10-50r/min), speciellt för bearbetning av RPVC.

• Om en icke-konjugerad skruv används, på grund av det stora gapet mellan skruven och cylindern, när skruven roterar med hög hastighet, kommer vissa material att dras in i kalandreringsgapet och sidospalten, där de utsätts för hög skjuvhastighet och spänning. Förlängningshastighet, materialytförnyelse är mer effektiv, vilket resulterar i god fördelningsblandning och dispersionsblandningseffekt, och smälteffektiviteten är högre än den för den övre skruven.

• Denna dubbelskruv liknar Farrel Companys kontinuerliga inre mixer, som huvudsakligen används för att blanda och förbereda material med hög fyllning, polymerlegeringar och reaktiv extrudering, etc. Dess arbetshastighet kan nå 200-300 rpm.

• Pipan och skruven i en sådan motroterande dubbelskruvsextruder är integrerade strukturer, och cylindern och skruven måste bytas ut som en helhet efter slitage. Därför är underhållskostnaden hög. Och utrustningen är begränsad.

• De geometriska parametrarna för den motroterande tvillingskruven bestämmer att dess längsgående flödeskanal kan stängas, så att materialet tvingas framåt av skruven, vilket är den så kallade positiva förskjutningen. Detta gör att den stabila extruderingen blir huvuddelen av motroterande dubbelskruvsextrudering. 

• Den positiva förskjutningstransportkapaciteten hos den motroterande dubbelskruven är mycket starkare än den i samma riktning. Tryckuppbyggnadsförmågan är högre, så den kan användas för att direkt extrudera produkter, men på grund av trycket från materialet på skruven pressas skruven mot innerväggen av tunnan och tunnan är lätt att bära. Och ju högre skruvhastighet, desto allvarligare slitage, så denna extruder kan endast köras med låg hastighet (10-50r/min).