Τι είναι ο εξωθητής; Πώς να εγκαταστήσετε έναν εξωθητή; 

Τι είναι ο εξωθητής;

Ο εξωθητής είναι ένα κομμάτι εξοπλισμού που χρησιμοποιείται ευρέως στη διαδικασία παραγωγής. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη διαμόρφωση πρώτων υλών σε προϊόντα συγκεκριμένων σχημάτων με θέρμανση, τήξη και εξώθηση. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται εξώθηση και χρησιμοποιείται συνήθως για την παραγωγή ποικίλων υλικών, όπως πλαστικά, προϊόντα από καουτσούκ, μέταλλα, τρόφιμα και άλλα.

Αρχή λειτουργίας

Η αρχή λειτουργίας του εξωθητή βασίζεται σε μια απλή και αποτελεσματική διαδικασία. Πρώτον, οι πρώτες ύλες (συνήθως κοκκώδη υλικά) τροφοδοτούνται στον εξωθητή μέσω ενός συστήματος τροφοδοσίας. Στο εσωτερικό του μηχανήματος, ένας κοχλίας περιστρέφεται και ωθεί την πρώτη ύλη σε ένα θερμαινόμενο βαρέλι. Εδώ, η πρώτη ύλη θερμαίνεται και λιώνει σε κατάσταση ροής που μπορεί να εξηθηθεί. Τέλος, το λιωμένο υλικό εξωθείται μέσω μιας μήτρας για να σχηματίσει το επιθυμητό σχήμα διατομής και τέλος ψύχεται και στερεοποιείται στο τελικό προϊόν.

Κύρια συστατικά

Ο εξωθητής αποτελείται κυρίως από διάφορα βασικά εξαρτήματα, όπως το σύστημα τροφοδοσίας, ο κοχλίας και η κάννη, καθώς και η μήτρα.

• Σύστημα σίτισης: Υπεύθυνο για τη μεταφορά των πρώτων υλών στο εσωτερικό του εξωθητή.
• Βίδα και βαρέλι: Ο κοχλίας περιστρέφεται μέσα στο βαρέλι για να συμπιέσει, να θερμάνει και να λιώσει τις πρώτες ύλες.
• Κεφαλή μήτρας: Καθορίζει το τελικό σχήμα του εξηλασμένου υλικού. Μπορούν να σχεδιαστούν κεφαλές με διαφορετικά σχήματα ανάλογα με τις απαιτήσεις του προϊόντος.

Περιοχές εφαρμογής

• Βιομηχανία πλαστικών: παράγει διάφορα πλαστικά προϊόντα, όπως σωλήνες, φύλλα, ταινίες κ.λπ.
• Βιομηχανία καουτσούκ: κατασκευή ελαστικών σφραγίδων, σωλήνων κ.λπ.
• Επεξεργασία μετάλλων: Εξώθηση μεταλλικών υλικών για χρήση στις κατασκευές, στα αυτοκίνητα και σε άλλους τομείς.
• Βιομηχανία τροφίμων: Βιομηχανία τροφίμων: Παράγει διάφορα τρόφιμα, όπως ζυμαρικά, σνακ κ.λπ.

Το ευρύ φάσμα εφαρμογών των εξωθητών τους έχει καταστήσει απαραίτητο εξοπλισμό στη σύγχρονη μεταποίηση, ενώ η αποδοτικότητα και η ευελιξία τους τους καθιστούν να διαδραματίζουν βασικό ρόλο σε διάφορες βιομηχανίες. Με τη συνεχή εξέλιξη της τεχνολογίας, ο σχεδιασμός και το σύστημα ελέγχου των εξωθητών καινοτομούν επίσης συνεχώς για να προσαρμόζονται στις μεταβαλλόμενες ανάγκες της αγοράς.

Διαφορετικοί τύποι εξωθητών

Οι εξωθητές μπορούν να χωριστούν σε πολλούς τύπους ανάλογα με τις δομές και τις αρχές λειτουργίας τους, μεταξύ των οποίων οι εξωθητές μονής κοχλίας και οι εξωθητές διπλής κοχλίας είναι δύο κοινοί τύποι.

Εξωθητήρας μονής βίδας

Δομή και αρχή λειτουργίας:

Ένας εξωθητής μονού κοχλία αποτελείται από έναν κοχλία που περιστρέφεται μέσα σε ένα βαρέλι. Η περιστροφή του κοχλία ωθεί την πρώτη ύλη στην έξοδο του εξωθητή, όπου θερμαίνεται και λιώνει για να σχηματίσει τελικά το επιθυμητό σχήμα του προϊόντος.

Πεδίο εφαρμογής:

Οι εξωθητές μονού κοχλία είναι κατάλληλοι για την επεξεργασία ορισμένων σχετικά απλών υλικών, όπως τα συνηθισμένα πλαστικά σφαιρίδια. Χρησιμοποιούνται συνήθως στην παραγωγή σωλήνων, ταινιών, συρμάτων κ.λπ.

Εξωθητήρας διπλού κοχλία

Πλεονεκτήματα και σενάρια εφαρμογής:

Ένας εξωθητής διπλού κοχλία διαθέτει δύο κοχλίες που λειτουργούν μαζί ή περιστρέφονται αντίθετα μεταξύ τους. Σε σύγκριση με τους εξωθητές ενός κοχλία, οι εξωθητές διπλού κοχλία έχουν υψηλότερη απόδοση εξώθησης και ευρύτερη εφαρμογή. Επιτρέπουν πιο ομοιόμορφη ανάμιξη και επεξεργασία μιας ποικιλίας υλικών, συμπεριλαμβανομένων σύνθετων μειγμάτων. Ως εκ τούτου, οι εξωθητές διπλού κοχλία χρησιμοποιούνται ευρέως σε καουτσούκ, πλαστικά κράματα, τρόφιμα, ιατρικό εξοπλισμό και άλλες βιομηχανίες.

Συγκρίνετε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των εξωθητών μονού κοχλία:

Σε σύγκριση με τους εξωθητήρες ενός κοχλία, οι εξωθητήρες διπλού κοχλία έχουν καλύτερα αποτελέσματα ανάμιξης και υψηλότερες δυνατότητες παραγωγής. Ωστόσο, η δομή ενός εξωθητή διπλού σπειρώματος είναι πολύπλοκη και η συντήρηση και η λειτουργία μπορεί να είναι σχετικά δυσκίνητες. Κατά την επιλογή ενός τύπου εξωθητή, υπάρχουν συμβιβασμοί με βάση τις συγκεκριμένες ανάγκες παραγωγής και τα χαρακτηριστικά του υλικού.

Πώς να ρυθμίσετε τον εξωθητή;

Η απόδοση και η αποδοτικότητα της παραγωγής του εξωθητή επηρεάζονται από πολλές βασικές παραμέτρους. Οι σωστές ρυθμίσεις των παραμέτρων είναι το κλειδί για τη διασφάλιση μιας σταθερής διαδικασίας εξώθησης και της άριστης ποιότητας του προϊόντος.

Έλεγχος θερμοκρασίας:

Επίδραση της θερμοκρασίας εξώθησης: Η θερμοκρασία επηρεάζει άμεσα την τήξη και τη ρευστότητα των πρώτων υλών, η οποία έχει σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση και την εμφάνιση του τελικού προϊόντος.

Πώς να το ρυθμίσετε: Διαφορετικοί τύποι πρώτων υλών και προϊόντων μπορεί να απαιτούν διαφορετικές θερμοκρασίες εξώθησης. Συνήθως, οι εξωθητές διαθέτουν πολλαπλές ζώνες θέρμανσης όπου οι θερμοκρασίες μπορούν να ρυθμιστούν ξεχωριστά για να διασφαλιστεί η σωστή τήξη και ο σχηματισμός.

Έλεγχος πίεσης και ροής:

Η σημασία της πίεσης: Η πίεση επηρεάζει άμεσα την ταχύτητα εξώθησης και το σχήμα των πρώτων υλών και έχει άμεσο αντίκτυπο στο μέγεθος και την εμφάνιση του προϊόντος.

Βελτιστοποίηση του ρυθμού ροής: Η βελτιστοποίηση του ρυθμού ροής μπορεί να βελτιώσει την αποδοτικότητα της παραγωγής και να εξασφαλίσει ομοιόμορφη εξώθηση.

Ταχύτητα κοχλία

Επηρεάζει την ταχύτητα εξώθησης και το αποτέλεσμα ανάμιξης: Η ταχύτητα περιστροφής του κοχλία επηρεάζει άμεσα την ταχύτητα εξώθησης και το αποτέλεσμα ανάμιξης και πρέπει να ρυθμίζεται ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των πρώτων υλών και τις απαιτήσεις του προϊόντος.

Μέθοδος ρύθμισης: ρυθμίζοντας την ταχύτητα του κινητήρα.

Σύστημα ψύξης:

Έλεγχος της ταχύτητας ψύξης: Η ταχύτητα ψύξης επηρεάζει άμεσα το μέγεθος και την εμφάνιση του προϊόντος. Η πολύ γρήγορη ή πολύ αργή ψύξη μπορεί να προκαλέσει προβλήματα.

Μέθοδος ρύθμισης: Ρυθμίστε τη ροή του νερού και τη θερμοκρασία του συστήματος ψύξης για να εξασφαλίσετε τον κατάλληλο ρυθμό ψύξης.

Σχεδιασμός και ρύθμιση μήτρας:

Επηρεάζει το σχήμα του προϊόντος: Η σχεδίαση και η ρύθμιση της κεφαλής της μήτρας καθορίζει άμεσα το σχήμα του εξηλασμένου υλικού και πρέπει να ρυθμίζεται με ακρίβεια σύμφωνα με τις απαιτήσεις του σχεδιασμού του προϊόντος.

Μέθοδος ρύθμισης: ρύθμιση του ανοίγματος και του σχήματος της μήτρας.

Ταχύτητα λειτουργίας του μηχανήματος:

Αποδοτικότητα παραγωγής: Η ταχύτητα λειτουργίας σχετίζεται άμεσα με την αποδοτικότητα παραγωγής του εξωθητή και πρέπει να ρυθμίζεται λογικά σύμφωνα με τις προδιαγραφές του προϊόντος και τις απαιτήσεις ποιότητας.

Πίεση κάννης:

Επηρεάζει την τήξη των πρώτων υλών: Η ρύθμιση της πίεσης του κυλίνδρου σχετίζεται άμεσα με τη διαδικασία τήξης των πρώτων υλών στον κύλινδρο και πρέπει να ρυθμίζεται ανάλογα με το σημείο τήξης και τη ρευστότητα των πρώτων υλών.

Η σωστή ρύθμιση αυτών των βασικών παραμέτρων μπορεί να βελτιώσει την αποδοτικότητα της παραγωγής του εξωθητή και να εξασφαλίσει σταθερή ποιότητα προϊόντος. Κατά τη ρύθμιση των παραμέτρων, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε στενά την κατάσταση λειτουργίας του εξωθητή και να κάνετε έγκαιρες προσαρμογές σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση, ώστε να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις επεξεργασίας διαφορετικών υλικών και προϊόντων.

Πώς να επιλέξετε τις παραμέτρους του κοχλία για διαφορετικές πρώτες ύλες;

PC

Χαρακτηριστικά:

Άμορφο πλαστικό, χωρίς προφανές σημείο τήξης, θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης 140°~150°C, θερμοκρασία τήξης 215°C~225°C, θερμοκρασία χύτευσης 250°C~320°C.

Έχει υψηλό ιξώδες και είναι ευαίσθητο στη θερμοκρασία. Έχει καλή θερμική σταθερότητα εντός του κανονικού εύρους θερμοκρασιών επεξεργασίας. Βασικά δεν αποσυντίθεται όταν παραμένει στους 300°C για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αρχίζει να αποσυντίθεται όταν υπερβαίνει τους 340°C. Το ιξώδες επηρεάζεται λιγότερο από τον ρυθμό διάτμησης.

Ιδιαίτερα απορροφητικό.

Επιλογή παραμέτρου βίδας:

• Το L/D έχει τα χαρακτηριστικά της καλής θερμικής σταθερότητας και του υψηλού ιξώδους. Για τη βελτίωση του αποτελέσματος πλαστικοποίησης, πρέπει να επιλέγεται όσο το δυνατόν μεγαλύτερος λόγος διαστάσεων. Λόγω του μεγάλου εύρους θερμοκρασιών τήξης, χρησιμοποιείται προοδευτικός κοχλίας. L1=30% του συνολικού μήκους, L2=46% του συνολικού μήκους.
• Ο λόγος συμπίεσης ε πρέπει να προσαρμοστεί στον ρυθμό τήξης από την κλίση Α, αλλά ο ρυθμός τήξης δεν μπορεί να υπολογιστεί επί του παρόντος. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά επεξεργασίας του PC από την τήξη από 225°C έως 320°C, η τιμή της κλίσης Α μπορεί να είναι σχετικά μεσαία. Η ανώτερη τιμή, όταν η L2 είναι μεγαλύτερη, η συνήθης βαθμιαία βίδα ε=2~3.
• Άλλες παράμετροι όπως e, s, φ και το διάκενο με την κάννη μπορούν να είναι οι ίδιες με άλλες συνηθισμένες βίδες.

PMMA

Χαρακτηριστικά:

• Η θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης είναι 105°C, η θερμοκρασία τήξης είναι μεγαλύτερη από 160°C, η θερμοκρασία αποσύνθεσης είναι 270°C και το εύρος θερμοκρασιών χύτευσης είναι πολύ ευρύ.
• Υψηλό ιξώδες, κακή ρευστότητα και καλή θερμική σταθερότητα.
• Ισχυρή απορρόφηση νερού.

Επιλογή παραμέτρου βίδας:

• Το L/D επιλέγει μια σταδιακή βίδα με λόγο διαστάσεων 20 έως 22. Ανάλογα με τις απαιτήσεις ακρίβειας της χύτευσης του προϊόντος, γενικά L1=40% και L2=40%.
• Ο λόγος συμπίεσης ε επιλέγεται γενικά από 2,3 έως 2,6.
• Λόγω της συγκεκριμένης υδρόφιλης ιδιότητας, υιοθετείται μια δομή δακτυλίου ανάμιξης στο μπροστινό άκρο του κοχλία.
• Άλλες παράμετροι μπορούν γενικά να σχεδιαστούν σύμφωνα με τον καθολικό κοχλία και το διάκενο με το βαρέλι δεν πρέπει να είναι πολύ μικρό.

PA

Χαρακτηριστικά:

• Υπάρχουν πολλοί τύποι κρυσταλλικών πλαστικών, οι διάφοροι τύποι έχουν διαφορετικά σημεία τήξης και το εύρος των σημείων τήξης είναι στενό. Το σημείο τήξης του ευρέως χρησιμοποιούμενου PA66 είναι 260°C ~ 265°C.
• Χαμηλό ιξώδες, καλή ρευστότητα, σχετικά προφανές σημείο τήξης και κακή θερμική σταθερότητα.

Επιλογή παραμέτρου βίδας:

• Το L/D επιλέγει μια μεταλλαγμένη βίδα με λόγο διαστάσεων 18 έως 20.
• Ο λόγος συμπίεσης επιλέγεται γενικά από 3 έως 3,5, μεταξύ των οποίων h3=0,07 έως 0,08D για να αποφευχθεί η αποσύνθεση λόγω υπερθέρμανσης.
• Λόγω του χαμηλού ιξώδους του, το διάκενο μεταξύ του δακτυλίου αντεπιστροφής και του βαρελιού πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερο, περίπου 0,05, και το διάκενο μεταξύ του κοχλία και του βαρελιού είναι περίπου 0,08. Εάν είναι απαραίτητο, ανάλογα με το υλικό, το μπροστινό άκρο μπορεί να εξοπλιστεί με δακτύλιο αντεπιστροφής και το ακροφύσιο πρέπει να είναι αυτοασφαλιζόμενο.
• Άλλες παράμετροι μπορούν να σχεδιαστούν σύμφωνα με τη γενική βίδα.

PET

Χαρακτηριστικά:

• Το σημείο τήξης είναι 250 ℃ ~ 260 ℃, και η θερμοκρασία χύτευσης του PET βαθμού χύτευσης με εμφύσηση είναι ευρύτερη, περίπου 255 ℃ ~ 290 ℃.
• Το PET ποιότητας χύτευσης με χτύπημα έχει υψηλό ιξώδες, η θερμοκρασία έχει μεγάλη επίδραση στο ιξώδες και έχει κακή θερμική σταθερότητα.

Επιλογή παραμέτρων βίδας

• Το L/D λαμβάνεται γενικά ως 20, κατανομή τριών τμημάτων L1=50%-55%, L2=20%.
• Χρησιμοποιήστε βίδα με χαμηλή διάτμηση και χαμηλή αναλογία συμπίεσης. Ο λόγος συμπίεσης ε είναι γενικά 1,8 έως 2. Ταυτόχρονα, η διάτμηση και η υπερθέρμανση θα προκαλέσουν αποχρωματισμό ή αδιαφάνεια h3=0,09D.
• Δεν υπάρχει δακτύλιος ανάμιξης στο μπροστινό άκρο του κοχλία για την αποφυγή υπερθέρμανσης και συσσώρευσης υλικού.

PVC

Χαρακτηριστικά:

• Δεν έχει προφανές σημείο τήξης, γίνεται μαλακό στους 60℃, γίνεται ιξωδοελαστικό στους 100℃~150℃, λιώνει στους 140℃ και αποσυντίθεται ταυτόχρονα, αποσυντίθεται γρήγορα στους 170℃, το σημείο μαλάκυνσης είναι κοντά στο σημείο αποσύνθεσης και αποσυντίθεται και απελευθερώνει αέριο HCl.
• Η θερμική σταθερότητα είναι φτωχή, η θερμοκρασία και ο χρόνος θα προκαλέσουν αποσύνθεση και η ρευστότητα είναι φτωχή.

Επιλογή παραμέτρου βίδας:

• Ο έλεγχος της θερμοκρασίας είναι αυστηρός και ο σχεδιασμός του κοχλία πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο χαμηλός για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση.
• Η βίδα και η κάννη πρέπει να είναι ανθεκτικά στη διάβρωση.
• Η διαδικασία χύτευσης με έγχυση πρέπει να ελέγχεται αυστηρά.
• Σε γενικές γραμμές, οι παράμετροι του κοχλία είναι L/D=16~20, h3=0.07D, ε=1.6~2, L1=40%, L2=40%.
• Προκειμένου να αποφευχθεί η συσσώρευση υλικού, δεν υπάρχει δακτύλιος μη επιστροφής και η κωνικότητα της κεφαλής είναι 20°~30°, η οποία είναι πιο κατάλληλη για μαλακό καουτσούκ. Εάν οι απαιτήσεις του προϊόντος είναι υψηλότερες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας διαχωρισμένος κοχλίας χωρίς τμήμα δοσομέτρησης. Αυτό το είδος βίδας είναι κατάλληλο για σκληρό PVC. Είναι πιο κατάλληλο και προκειμένου να συνεργαστεί με τον έλεγχο της θερμοκρασίας, προστίθενται οπές νερού ψύξης ή λαδιού στο εσωτερικό του κοχλία στο τμήμα τροφοδοσίας και δεξαμενή κρύου νερού ή λαδιού εκτός της κάννης. Η ακρίβεια ελέγχου της θερμοκρασίας είναι περίπου ±2 ℃.