Оставить вопрос

Экструдеры. Их назначение. Виды. Типы. Принцип действия

15.02.2023

Экструдирование является распространенной технологией производства различной продукции путем ее продавливания через формовочное отверстие. Она используется в различных отраслях промышленности для решения тех или иных задач. В особенности экструдирование востребовано при изготовлении длиномерных пластиковых деталей.

Установки, которые расплавляют сырье, а потом продавливают его через фильеры, называются экструдерами.

Ekstrudery. Ih naznacheniye3.jpg

Сферы применения экструдеров

Кроме изготовления пластиковых деталей, экструдеры применяются в других отраслях промышленности:

  • Сельское хозяйство. При производстве комбикормов и различных пищевых добавок, предназначенных для улучшения здоровья, роста скотины.
  • Пищевая промышленность. Осуществляют формирование внешнего вида готовой продукции: жевательных резинок, макаронных, кондитерских и хлебобулочных изделий.
  • Строительная сфера . Для производства утеплительных материалов, профилей для пластиковых окон.
  • Металлургия. Обеспечивают формирование профилей из легкосплавных материалов, например, алюминия.

Отдельно стоит отметить, что вся пакетированная продукция, а также пленки из полимерных материалов, пластиковые трубы изготовляются с применением экструдеров.

Принцип работы экструдера

Экструдеры отличаются длиной цилиндра, количеством установленных нагревательных элементов и наличием тех или иных средств автоматизации. Однако конструктивно они схожи между собой и состоят из загрузочной зоны, пластификации и формовочного отверстия.

Область загрузки представляет собой бункер, куда насыпается сырье в виде гранул или порошка. По мере прохождения материала по цилиндру экструдера емкость постепенно опустошается. Поэтому в процессе производства важно не прозевать и своевременно пополнять бункер.

Пластификация осуществляется в результате действия двух сил: давления, которое образовывается в результате вращения шнека, и температуры от стенок цилиндра, подогреваемых электрическими нагревателями.

Экструзионная головка придает форму будущему изделию. Чтобы расплавленная пластмасса не застыла раньше времени, здесь используются специальные сопловые нагреватели.

Для производства некоторых изделий методом экструдирования требуется высокая чистота полимерного материала. В таких экструдерах имеется дополнительный этап обработки сырья – дегазация. Суть его заключается в удалении пузырьков воздуха, лишней влаги и некоторых примесей путем последовательного сжатия и расширения расплавленной массы.

Ekstrudery. Ih naznacheniye2.jpg

Виды экструдеров

Несмотря на визуальную схожесть, экструдеры бывают следующих типов:

  • Одношнековые. Классический вариант оборудования, когда подача сырья осуществляется с помощью единственного шнека. Подобное исполнение подходит для решения большинства производственных задач, но для получения качественного продукта требуется хорошее сырье.
  • Многошнековые. Это может быть как два, так и больше элементов в одном цилиндре. Наличие дополнительных шнеков позволяет лучше перемешивать подаваемое сырье. Экструдеры в этом исполнении в особенности актуальны, если в бункер подается порошок.
  • Поршневые. Отличаются тем, что загрузка материала осуществляется не беспрерывно, а порционно. Подобное оборудование применяется, когда требуется поштучное производство изделий.

Кроме типа шнека, экструдеры отличаются видом формовочной головки. Она бывает круглой, плоскощелевой или выполненной в определенной форме, идентичной получаемому изделию, например, профилю ПВХ окон. Круглые экструзионные головки применяются для производства пакетов методом раздутия, труб и других деталей округлой формы. Плоскощелевые сопла используются для изготовления рулонных и листовых изделий.

Важность температуры в процессе экструзии полимеров

При изготовлении полимерных деталей температура является ключевым параметром, влияющим на качество готовой продукции. Если она слишком высокая, при выходе из формовочного сопла пластик будет слишком текучим, что не позволит получить изделие нужной формы. Кроме этого, существует высокий риск возгорания.

Если сырье недостаточно прогреть, продукция получится неоднородной, возможно утончение стенок, что негативно сказывается на прочности. Наличие твердых частичек в области плавления приводит к быстрому износу шнеку, а в некоторых случаях и к его заклиниванию.

Для поддержания оптимального температурного режима в конструкции экструдера используются различные электронагреватели. Они автоматически включаются/отключаются в зависимости от текущей температуры внутри цилиндра.

В идеальных условиях при правильном выборе типа и скорости вращения шнека нагрев цилиндра требуется только при первом пуске или когда нужно увеличить скорость производства деталей. Причина в том, что сдавливание пластиковых гранул приводит к увеличению трения их между собой и повышению температуры. Когда давление достигает максимального значения, твердые частички размягчаются и в итоге становятся текучими. Поэтому кроме нагрева, у экструдера должно быть предусмотрено охлаждение, которое бы утилизировало избыточное количество тепловой энергии.

Типы электронагревателей для экструдеров

Ввиду важности поддержания правильной температуры, на экструдерах устанавливаются разные типы кольцевых электронагревателей.

Металлический нагреватель

Устройства имеют вид манжеты, которая надевается на цилиндр экструдера. Корпус нагревателя изготавливается из нержавеющей стали. Эти электронагреватели невосприимчивы к воздействию окружающей среды, устойчивы к возникновению коррозии. В качестве нагревательного элемента здесь используется лента с высоким коэффициентом сопротивления электрическому току в миканитовом изоляторе.

Изделия выпускаются в широком диапазоне диаметров – от 25 до 380 миллиметров, и способны обеспечить прогрев до 350 градусов Цельсия. При необходимости металлический хомутовый электронагреватель можно оборудовать термопарой.

Керамические хомутовые нагреватели

Представленные нагреватели хомутового типа предназначены для работы с высокотемпературными материалами. Они прогревают цилиндр экструдера до 500 градусов Цельсия. Секрет столь внушительной производительности кроется в керамическом изоляторе, который обладает высокой теплоемкостью, не проводя при этом электрический ток.

Производятся керамические электронагреватели различной формы и размеров. Можно подобрать устройство с диаметром от 60 до 1000 мм. В зависимости от конкретной модели, эти нагреватели поддерживают возможность подключения к сетям питания с напряжением, начиная от 12 и заканчивая 400 Вольтами.

Ekstrudery. Ih naznacheniye4.jpg

Хомутовые нагреватели на сопло

Электрические нагреватели, специально предназначенные для установки в стесненных местах и там, где ограничена площадь нагрева. Представленные устройства имеют герметичный корпус из нержавеющей стали. В результате даже при полном заливании полимерной массой нагреватели сохраняют свою работоспособность.

Как и в случае с другими электронагревателями, здесь в основе находится использование особого резистивного проводника, который обеспечивает быстрый прогрев до заданной температуры. Максимальный нагрев, который способны обеспечить хомутовые нагреватели на сопло – 350 градусов Цельсия.

Хомутовые нагреватели с охлаждением

Это модифицированные версии металлических и керамических электронагревателей, в корпусе которых предусмотрено место для установки вентилятора. Последний обеспечивает эффективное охлаждение цилиндра экструдера, если в результате внутренних сил трения температура пластиковой массы поднялась выше заданного параметра.

По всех остальных технических характеристиках этот тип нагревателей полностью дублирует параметры материнских решений.

Алюминиевые нагреватели

За счет алюминиевого корпуса представленный тип электронагревателей моментально передает тепловую энергию, тем самым затрачивает минимум электроэнергии. При отключении они выступают в качестве радиатора и эффективно отводят избыток тепла, которое возникает при сдавливании сырья. Кроме этого, они не поддаются коррозии, что существенно продлевает срок эксплуатации оборудования.

Предельная рабочая температура алюминиевых нагревателей – 350 градусов.

Как правильно установить электронагреватель на цилиндр экструдера

При монтаже нагревательного элемента на экструдер следует уделить внимание плотности его прилегая к цилиндру. Прежде, чем установить устройство, поверхность нужно тщательно очистить от загрязнений, следов масла. Если из-за наличия неровностей нагреватель плотно не прилегает, используйте специальные термопасты.

При подключении кабеля питания проконтролируйте наличие заземления корпуса электронагревателя. Провод от термопары к приборам КИПиА не должен переплетаться с линией подачи энергопитания.

Ekstrudery. Ih naznacheniye..jpg

Почему заказывать электронагреватели для экструдеров нужно у «Электронагрев»

Компания является не только поставщиком, но и производителем электрических нагревателей для экструдеров. В ассортименте «Электронагрев представлен большой перечень оборудования, что позволит решить любую производственную задачу. В случае необходимости, инженеры компании разработают индивидуальные нагревательные элементы под имеющееся у вас оборудование.

Электронагреватели «Электронагрев» – это сертифицированное промышленное оборудование, качество которого соответствует не только стандартам ГОСТа, но и принятыми нормам международных экономических союзов. Компания экспортирует продукцию в страны ближнего зарубежья.

В распоряжении «Электронагрев» собственный склад, где всегда в наличии имеющиеся в ассортименте модели нагревателей. Подобный подход позволяет быстро выполнить заказ, независимо от того, будет он разовый или потребуется целая партия изделий.

Кроме продажи, компания предоставляет услуги монтажа и наладки оборудования собственного производства. Есть все материально-технические возможности для налаживания производственных линий пол ключ.



Последние статьи:

Как осуществляется и где востребован промышленный индукционный нагрев
Промышленный нагрев
Как осуществляется и где востребован промышленный индукционный нагрев
Индукционный нагрев представляет собой увеличение температуры металлов.
28-03-2024
Инфракрасные нагреватели
Инфракрасный нагрев
Инфракрасные нагреватели
Инфракрасное нагревание - это метод нагрева материалов.
05-02-2024
Новый адрес!
Новости
Новый адрес!
С сожалением информируем вас о неотложном переезде наших производственных мощностей, что может повле...
31-01-2024

Возврат к списку


Задать вопрос

Введите код: