Развитие технического прогресса привело к появлению различных технологий, которые позволяют производить изделия, отличающиеся улучшенными эксплуатационными характеристиками. Одной из востребованных в настоящий момент является экструзия. Собой она представляет технологический процесс переработки пластмасс, из которых изготавливают разнообразные детали, а также производят различную профильную продукцию.
Сама технология состоит в приготовлении сплава из полимерных материалов с последующим его продавливанием через специальные насадки, которые придают ему определенную форму. Основным элементом линии по производству изделий из пластика является экструдер.
Принцип действия и конструкция
Следует сказать, что экструзия является далеко не новой технологией. Ее история насчитывает более шести десятилетий. За это время было создано большое количество конструкций машин, с помощью которых обеспечивается ее реализация. Принцип действия этого прибора базируется на сути самого технологического процесса.
Технологический процесс экструзии является сложным физико-химическим процессом, на который оказывают воздействие механические усилия в условиях высокой температуры и влаги. Нагрев продуктов переработки происходит благодаря тому, что возникающая при борьбе с внутренним трением, а также при пластических деформациях механическая энергия превращается в тепло.
В процессе экструзионной обработки существует несколько сменных параметров. К числу наиболее важных следует отнести:
- состав сырья;
- влажность;
- его природа.
При протекании экструзионного технологического процесса может происходить изменение:
- температуры материала;
- давления;
- интенсивности и длительности воздействия на исходное сырье.
Выполнение сварки
Если экструдерный аппарат не новый, и вы уже использовали его раньше, уберите из резервуара остатки присадки, которые вы применяли до этого.
Сделать это нужно, даже если вы использовали тот же материал, что и в этот раз. Если присадка нагреется еще раз, её прочность уменьшится.
Затем нужно снять блокировку с холодного пуска, разогреть устройство и подающие детали до температуры, при которой вы собираетесь работать, установить настройки производительности.
Во время того, как вы будете варить, поддерживайте необходимый наклон экструдера. Он будет зависеть от того, какой тип шва вы выбрали. Если вы проработали долго и нуждаетесь в перерыве, поместите сварочный аппарат на подставку для него.
Если пауза будет долгой, снизьте температуру аппарата примерно на 45 градусов. Нагрев присадки приостановится, но проблем с продолжением процесса не будет.
Принцип работы экструдера
Само по себе такое оборудование представляет электромеханическое устройство, основным предназначением которого является осуществление процесса формовки профильных деталей из пластика или его полуфабрикатов. В своем составе общее устройство экструдера для пластика содержит следующие компоненты:
- корпус системы нагрева полимерных материалов. В качестве основного источника тепловой энергии при осуществлении этого технологического процесса могут выступать обычные резистивные или индукционные системы. При использовании последних возникновение высоких температур происходит за счёт наведения на корпус высокочастотных индукционных токов Фуко;
- узел нагрузки. Через этот элемент в полость корпуса различными способами поступает исходное сырье;
- рабочий орган. Он создает в оборудовании необходимое давление, благодаря которому обеспечивается перемещение сырья непосредственно от узла загрузки до насадок, которые формуют из полимерных материалов готовые изделия. При использовании экструдера применяются разнообразные физические принципы, поскольку это устройство может иметь разные варианты исполнения — шнековый, дисковый, поршневый. В настоящий момент чаще других применяются шнековые экструдеры;
- экструзионная головка. По-другому специалисты называют ее фильерой. Именно она обеспечивает форму изделий, которая получается по завершении технологического процесса;
- механический привод. В этом оборудовании он представлен двигателем и редукторной системой. Благодаря ему обеспечивается создание и передача необходимого усилия на рабочий орган;
- система контроля и управления. Благодаря ей обеспечивается поддержание необходимого технологического режима.
В качестве исходного материала обычно выступают гранулы и порошок. Они загружаются в оборудование, а далее под действием рабочего органа происходит их перемещение в рабочую зону корпуса. Там под воздействием давления, силы трения и температуры подаваемое извне исходное сырье нагревается, а в процессе его плавления возникает состояние, которое требуется по условиям технологического процесса.
Во время движения исходного сырья в полости корпуса происходит его тщательное перемешивание до состояния однородной гомогенизированной массы.
В условиях высокого давления происходит продавливание расплава при помощи формующих головок и сетчатых фильтров. В результате обеспечивается окончательная гомогенизация и придание материалу заданного профиля.
После этого материал естественным образом охлаждается или же применяется принудительный способ с последующей полимеризацией. В конечном итоге получаются изделия, имеющие необходимую конфигурацию и обладающие заданными механическими и физическими свойствами.
Посмотреть видео о компании
Экструдеры для пластика — оборудование, предназначенное для переработки полимеров. Изделия из пластика разных типов, после истечения срока эксплуатации, утилизируются в большинстве случаев. Для предотвращения загрязнений остатками разлагающихся полимеров, их перерабатывают для вторичного использования в технических областях. Экструдеры для пластика производят гранулы из вторичной пластмассы, которые идут на производство новых изделий. Станки отличаются по стоимости, что зависит от производительности, характеристик и цены на комплектующие. В Вы можете купить оборудование различной комплектации, подходящее под перерабатываемое сырье.
Переработка разного вида полимеров происходит на станках, оснащенных под определенный тип пластика. Характеристики и узлы экструдеров для полимеров устроены так, чтобы максимально очищать расплавленный материал, перемешивать до равномерной кондиции и производить качественные гранулы. Несмотря на разницу в оснащении и цену станков, процесс переработки одинаковый.
Экструдеры для полимеров выбирают на переработку по основным параметрам:
- Количество этапов переработки — однокаскадные или двухкаскадные;
- Тип перерабатываемого сырья — твердые или мягкие;
- Количество используемых шнеков — одношнековые или двухшнековые;
- Как происходит нарезка гранул — стренговым станком или водокольцевой резкой;
- Стоимость — возможность купить оборудование по бюджетной цене или профессиональный станок.
До переработки на экструдере, отходы пластмассы проходят предварительную подготовку. Габаритные изделия дробятся на мелкие части, измельчаются в специальных станках и очищаются по средствам моечного оборудования. Сушка сырья обязательна, для предотвращения попадания влаги и нежелательных примесей в состав гранулы.
Подготовленная пластмасса загружается в приемный бункер, где расположена часть шнека называемая питатель. В данной зоне обеспечивается подача материала на дальнейшую переработку в экструдере для пластика. Тут же имеется дренажная система, через которую убирается влага, если она поступает с полимером.
Важным этапом работы является плавление пластмассы и получение экструзии. Получение экструзии обеспечивается по средствам тэнов, установленных вдоль шнека. Нагревание тэнов происходит до оптимальной температуры. Мягкие и твердые виды пластмасс плавятся под воздействием разных температур и подвергаются разным видам переработки для получения высокого качества гранул. Так характеристики сырья влияют на форму шнека, применяемого к конкретным полимерам. Для плавленых твердых пластмасс используется шнек с одним витком, а гребни расположены на расстоянии около 9 сантиметров. Такие параметры применимы к твердым пластмассам, так как они имеют высокую сыпучесть и при переработке обеспечивается непрерывная подача экструзии без прерываний. Для мягких полимеров применяют шнек с двумя витками, с расстоянием между гребнями в 7 сантиметров, что позволяет уплотнять легкий и мягкий плавленый пластик. Подобная конструкция позволяет перерабатывать пластик на экструдере для полимеров непрерывно и без пульсаций. Так же могут применяться конструкторские решения, когда толщина шнека увеличивается, сокращая высоту гребня, что способствует лучшему перемешиванию, либо резко уменьшается – такое решение применяется для дегазации полимеров. Расстояние между витками по длине шнека может сужаться и расширяться, а сам шнек не однократно увеличиваться и уменьшаться в толщине. Для большей производительности на одном каскаде могут устанавливаться по два шнека.
В конце шнека обязательно происходит дегазация, для получения равномерной гранулы без пузырьков. На конце первого каскада устанавливается фильтр для удаления загрязнения въевшегося в материал. На следующий этап экструзия подается через выведенную подачу, откуда она стекает в приемное окно следующего каскада. На втором этапе повторно происходит плавление при фиксированной температуре, перемешивание и очистка по средствам фильтра. Далее заключительный этап производства, который зависит от того как получают гранулы – стренговым способом или горячей, водокольцевой резкой.
На экструдерах для пластика, производящих гранулы стренговым способом, экструзия выдавливается через формирующую головку и получает форму стренг-нитей. Нити пропускаются через ванну охлаждения, где они затвердевают и готовы к нарезанию на гранулы. Стренгорез установленный в конце экструдера для полимеров, затягивает роликами нити и нарезает их на гранулы. Нарезание осуществляется стренгорезом при помощи ножей или фрезы.
Экструдеры для полимеров с водокольцевой резкой относятся к более профессиональным станкам с большей производительностью. После прохождения второго этапа экструзия так же выдавливается через формирующую головку в виде кольца, однако еще в горячем состоянии. Вращающийся по кольцу нож срезает едва продавленный полимер, и он сразу получает вид готовых гранул. Попадая в воду гранулы сразу же остывают, а проходя через узел просушки выдаются из линии готовыми для дальнейшего использования.
Экструдеры для пластика перерабатывающие мягкие отходы, дополнительно оснащаются компакторами для капсулирования сырья и повышения сыпучести. Другие дополнительные узлы, которыми могут оснащаться экструдеры, способствуют ускорению процесса обработки. К примеру, загрузка в приемный бункер возможна с помощью транспортера, что облегчает работу и автоматизирует процесс, а сушка для стренг нитей позволит дополнительно просушить их до получения гранулы. Все станки нарезающие, измельчающие и моющие отходы пластмассовых изделий могут дополнять экструдер для обработки на месте и использоваться как целая линия.
Производительность стренговых экструдеров для пластика варьируется от 140 до 500 килограмм в час. Затраты на производство одной тонны гранул начинаются от 34 и достигают 440 кВт. Данный вид оборудования возможно разместить компактно в ограниченном пространстве, так как его части не закреплены. Производительность экструдеров для пластика с водокольцевой резкой варьируется от 250 до 700 килограмм в час, а затраты электричество начинаются от 90 кВт на тонну и достигают 440 кВт.
Виды экструдеров
Современные модели экструзионных установок могут различаться между собой как конструкцией рабочего органа, так и назначением.
Одношнековый
Среди всех разновидностей экструзионного оборудования наиболее распространенным является шнековое. Такие машины удовлетворяют всем требованиям экструзионного процесса. В этих агрегатах в качестве основного рабочего органа применяется шнек. Специалисты называют его винтом Архимеда. Многие прекрасно знают этот рабочий элемент по домашним мясорубкам.
При использовании экструдера для производства изделий из пластмассы лопасть шнека захватывает сырье в зоне загрузки, а далее происходит его последовательное перемещение по всей длине цилиндра корпуса, начиная от зоны нагрева через участок гомогенизации и формовки. В зависимости от особенностей технологической карты, которую имеет оборудование, а также вида используемого для производства изделий исходного сырья шнеки могут предусматривать несколько вариантов исполнения — конические, цилиндрические и нормальные быстроходные.
Также могут использоваться шнеки, которые сужаются к выходу. Для этого оборудования в качестве главного параметра специалисты рассматривают соотношение рабочего диаметра шнека и его длины. Также различаются шнеки по шагу витков и их глубине.
Главный недостаток одношнекового экструдера заключается в том, что не всегда имеется возможность для их применения. Например, если в качестве исходного сырья выступают порошковые полуфабрикаты, то наличие одного винта в составе оборудования не позволяет справиться с перемешиванием массы в процессе ее расплавления и последующей гомогенизации. В таких случаях выбор делают в пользу двухшнековых экструдеров.
Двухшнековый
Особенность этого оборудования состоит в том, что в нём винты сцеплены между собой. Поэтому при использовании таких экструдеров имеется возможность совершения шнеками параллельных и встречных вращательных движений. Эти рабочие части оборудования могут быть прямыми или коническими.
Использование подобных машин приводит к тому, что в процессе разогрева исходного сырья его смешивание и гомогенизация осуществляется более тщательно. В конечном итоге на головку для формования изделий поступает однородная и дегазированная масса.
Необходимо отметить следующий момент: в отдельных технологических процессах могут использоваться экструдеры, имеющие большее количество шнеков — до 4. Помимо этого нередко применяется планетарный автомат, когда число шнеков, вращающихся вокруг центрального винта, доходит до 20.
Необходимость в применении такого оборудования возникает при использовании в качестве исходного сырья отдельных видов пластиков, которые в условиях воздействия высоких температур имеют склонность к разрушению. Говоря другими словами, могут лишаться своих основных физических качеств. Таким образом, использование подобных экструдеров обеспечивает нагрев сырья за счет силы трения и высокого давления.
Производство ПВХ-профилей
В настоящий момент востребованным видом изделий являются пластиковые и композитные профили. В большинстве случаев производители изготавливают их, используя метод экструзии. Для изготовления такой продукции в зависимости от применяемого материала, а также сложности и формы изделия задействуются одно- или двухшнековые аппараты, которые имеют соответствующие формовочные головки.
Ассортимент выпускаемых с использованием экструдеров изделий довольно широкий, начиная от тонких нитей и полос и заканчивая листами крупных панелей, которые имеют профиль сложной геометрии. Пластиковые окна и двери, выпускаемые сегодня многими компаниями, собираются с использованием именно ПВХ-профилей, которые изготовлены на экструзионном оборудовании.
При производстве ПВХ-профилей многие производители добавляют в полимерный состав специальные компоненты, что дает возможность изготовления сложных композитов. Например, сегодня многие производители выпускают дерево-пластиковые изделия, которые довольно часто используются для изготовления разных строительных конструкций.
Изготовление труб
В такой сфере, как производство трубных изделий важным условием является отсутствие пузырьков газа в гомогенизированной смеси. По этой причине экструдеры, которые задействуются при производстве такой продукции, производители оснащают системами дегазации. В большинстве случаев применяются шнековые установки. Помимо прочего используют барьерные шнеки, благодаря которым обеспечивается надежное разделение твердого полуфабриката от полностью расплавленного. За счет этого достигается сохранение однородности состава, что положительным образом отражается на качестве выпускаемой трубной продукции и её эксплуатационных характеристиках.
Экструдеры для полиэтилена
Все плёнки, изготовленные из полимерных материалов, производятся компаниями исключительно с использованием способа экструзии. Для производства подобной продукции применяется выдувной экструдер. У оборудования, используемого для производства стрейч-пленки, формовочный узел может иметь вид узкой щели. При применении такого оборудования на выходе получается однослойная пленка, которая имеет необходимые параметры толщины и ширины.
В отдельных моделях могут использоваться круглые щелевые фильеры большого диаметра. При использовании мини-экструдеров можно получить пленку с шириной рукава до 300 мм и с параметром толщины 600 мкм. Такие устройства обладают компактными размерами, что обеспечивает возможность их установки даже в небольшом по площади помещении.
Экструзионные линии
В условиях промышленных предприятий экструзионное оборудование следует рассматривать в качестве главного компонента линии по осуществлению этого процесса. Помимо основного оборудования — экструдера она включает и целый набор других механизмов и устройств:
- намоточные и отрезочные механизмы. Они используются для приведения изделий в необходимый для складского хранения и транспортировки вид;
- маркирующие и ламинирующие системы различного принципа действия;
- механизмы протяжки готовых профилей;
- система охлаждения. Её установка выполняется на выходе экструдера, чтобы повысить скорость процесса полимеризации готовых изделий. Эти системы могут быть различного типа — воздушные или в виде охлаждающей ванны;
- система подготовки и загрузки сырья. В отдельных случаях полуфабрикат необходимо предварительно подвергнуть процедуре просушивания и последующей калибровке перед тем, как подавать его в загрузочный бункер.
В составе оборудования могут использоваться и другие механизмы, а также применяться технологические устройства для автоматизации непрерывного процесса производства.
Общее устройство и принцип работы оборудования
Extruder – это достаточно сложное электромеханическое устройство, предназначенное для переработки использованного поливинилхлорида и изготовления пластмассовых профильных небольших гранул. Такое сырье из полимеров
можно в дальнейшем использовать для нового
производства
разнообразной
ПВХ
продукции или организации хранения сырья для его последующей продажи.
Специализированная специализируется на изготовлении оборудования и специализированных линий по изготовлению
сырья из переработанного
пластика
. Агрегат
российскогопроизводства
полностью соответствует требованиям качества, надежности и долговечности работы, а использование отечественных комплектующих, узлов и агрегатов, позволяет снизить стоимость оборудования. Наибольшей популярностью и спросом пользуется
одношнековое
устройство, как наиболее простое, надежное и безотказное в работе, позволяющее с помощью
метода экструзии
получать полимерное высококачественное сырье.
Подводя итоги
Экструзионная технология является довольно популярной в настоящее время. Ее используют при производстве различных изделий. В основном она применяется для изготовления продукции из пластика. Знакомые каждому в нашей стране пластиковые окна и двери изготавливают с использованием этого процесса. Для производства продукции используется такой прибор, как экструдер. Это оборудование отличается несложным устройством, поэтому изготовить экструдер для пластика своими руками — вполне осуществимая задача.
Особенность этого процесса заключается в предварительном подогреве сырья, которое потом подвергается процедуре плавления в условиях определенного температурного режима и давления. Далее полимерная масса продавливается через формовочные насадки, что и позволяет получить изделия с нужными физическими и качественными характеристиками.
Почему стоит делать заказ у нас?
Клиенты, приобретающие наше оборудование в нашей организации, оценят все положительные стороны заказа:
- Осуществление полного сопровождения заказа.
- Обучение вашего персонала для максимальной эффективности работы на наших линиях.
- Гарантийное и постгарантийное обслуживание.
- Индивидуальный подход к подбору оборудования для решения задач каждого отдельного клиента.
- Помощь в разработке рецептур.
- Работа с нашим штатом технических специалистов и наладчиков с опытом работы более 15 лет.
Наша организация имеет большой опыт самостоятельного выпуска продукции. Это означает, что сотрудничество с нами помимо выгодной стоимости дает вам возможность подобрать максимально точно подходящее под ваши цели оборудование.
