Um guia abrangente para os "10 componentes principais" de uma extrusora de parafuso duplo!

Tecnologia Co. de Ningbo Fangli, Ltd.é umfabricante de equipamentos mecânicostem mais de 30 anos de experiência emequipamento de extrusão de tubos de plástico, nova proteção ambiental e novos equipamentos de materiais. Desde a sua criação, o Fangli foi desenvolvido com base nas demandas do usuário. Através da melhoria contínua, P&D independente na tecnologia principal e digestão e absorção de tecnologia avançada e outros meios, desenvolvemosLinha de extrusão de tubo de PVC, Linha de extrusão de tubo PP-R, Abastecimento de água PE / linha de extrusão de tubo de gás, que foi recomendado pelo Ministério da Construção Chinês para substituir produtos importados. Ganhamos o título de “Marca de primeira classe na província de Zhejiang”.

Oextrusora de parafuso duploé um equipamento essencial na produção, modificação e processamento de materiais poliméricos. Seja modificando materiais biodegradáveis ​​como PLA e PBAT, enchendo e reforçando PVC ou PP, ou preparando masterbatches e masterbatches funcionais, é indispensável. No entanto, muitos profissionais só sabem como “iniciar e ajustar parâmetros” sem compreender as funções específicas dos principais componentes dentro da máquina. Isso leva à impotência na solução de falhas e os torna propensos a armadilhas durante a seleção do equipamento. Na realidade, a estrutura central de uma extrusora de rosca dupla não é complicada; consiste principalmente em 10 componentes principais. Hoje, analisaremos as funções principais e os pontos-chave práticos desses 10 componentes, um por um. Quer você seja um novato no setor ou um veterano em busca de otimizar a seleção de equipamentos, poderá compreender rapidamente a "lógica interna" doextrusora de parafuso duplo.

01 Parafuso + Cano

Se oextrusora de parafuso duploé a "ferramenta de processamento", então o parafuso e o cilindro são o seu "coração" - o transporte, a fusão, a mistura e a plastificação de materiais dependem dessa "dupla". Eles também são os componentes mais críticos na seleção do equipamento, determinando diretamente a eficiência do processamento e a qualidade do produto. Em termos de função, os dois têm funções distintas, mas trabalham em coordenação: O barril é o “recipiente fechado”, com uma parede interna lisa que é resistente a altas temperaturas e ao desgaste (normalmente revestido com nitretação ou uma camada de liga), proporcionando um espaço estável para processamento de material. O parafuso é o “componente central de energia”. Os dois parafusos giram em co-rotação ou contra-rotação dentro do cilindro. Através da ação de compressão e cisalhamento entre as hélices do parafuso e a parede interna do cilindro, os pellets de resina sólida são "amassados" até um estado fundido, enquanto aditivos como plastificantes e antioxidantes são misturados. Durante a seleção, dois parâmetros principais devem ser observados de perto: Primeiro, o diâmetro do parafuso (normalmente variando de 30 mm a 150 mm). Um diâmetro maior permite que mais material seja transportado por unidade de tempo, adequado para cenários de produção em massa. Em segundo lugar, a relação comprimento-diâmetro (L/D), ou seja, a relação entre o comprimento do parafuso e o seu diâmetro. Uma proporção maior significa um tempo de mistura e plastificação mais longo para o material dentro do barril, adequado para cenários que exigem modificações profundas.

02 Bandas de Aquecimento

A transformação de materiais poliméricos do estado sólido para o estado fundido depende de aquecimento contínuo e uniforme. As bandas de aquecimento são os "aquecedores centrais" da extrusora de rosca dupla, principalmente responsáveis ​​pelo aquecimento da rosca e do cilindro para elevar a temperatura interna do cilindro até o ponto de fusão do material. A instalação de bandas de aquecimento é bastante particular; eles geralmente são dispostos em "segmentos" ao longo do comprimento do cano (geralmente 3-5 segmentos), com cada segmento capaz de controle independente de temperatura. Por exemplo, a temperatura da zona de alimentação é mais baixa (apenas 80°C-100°C) para evitar a fusão prematura e a aglomeração de material, o que poderia bloquear a porta de alimentação. A temperatura da zona de fusão aumenta (atingindo o ponto de fusão do material) para plastificar gradualmente o material. A temperatura da zona de medição se estabiliza dentro da faixa de temperatura de fusão para garantir a uniformidade do fundido. Além do aquecimento, o pré-aquecimento também é uma função importante das bandas de aquecimento. Antes de iniciar o equipamento, o cilindro e a rosca precisam ser pré-aquecidos através das faixas de aquecimento (normalmente por 30 a 60 minutos). A partida direta com parafusos e cilindros frios pode causar plastificação irregular do material e danificar componentes devido a diferenças excessivas de temperatura. Esta etapa é especialmente crucial no processamento de materiais biodegradáveis, pois pode reduzir a degradação do material causada pelo aquecimento repentino.

03 motores

Se o parafuso e o cilindro são o “coração”, então o motor é a “fonte de energia” que fornece sangue ao coração – a rotação dos parafusos e o transporte do material em uma extrusora de parafuso duplo dependem inteiramente da energia fornecida pelo motor. A potência e a estabilidade do motor afetam diretamente a eficiência de processamento e a segurança operacional do equipamento. Os motores usados ​​em extrusoras de rosca dupla no mercado são em sua maioria "Motores Assíncronos de Frequência Variável", cujas vantagens incluem velocidade ajustável e saída de potência estável, permitindo o ajuste da potência de saída de acordo com as necessidades de processamento de diferentes materiais. Durante a seleção, preste atenção à "combinação de potência": parafusos de pequeno diâmetro (30 mm-50 mm) são adequados para testes de laboratório de pequenos lotes e um motor de 15kW-37kW é suficiente. Parafusos médios a grandes (65 mm-100 mm) para produção industrial requerem motores que variam de 55 kW a 160 kW. Se estiver processando materiais com alto teor de enchimento (por exemplo, PP com teor de enchimento de carbonato de cálcio superior a 50%), a potência do motor deve ser aumentada adequadamente para evitar desligamento por sobrecarga do motor devido a carga excessiva.

04 Caixa de velocidades

A potência do motor não pode ser transmitida diretamente aos parafusos. Por um lado, a velocidade do motor é muito alta (normalmente milhares de RPM), excedendo em muito a velocidade necessária da rosca (as velocidades da rosca da extrusora de rosca dupla estão principalmente entre 100-600 RPM). Por outro lado, o motor possui apenas uma extremidade de saída de potência, que precisa ser distribuída em dois parafusos. A caixa de câmbio assume o papel central de “redução de velocidade + distribuição de potência”. Especificamente, a caixa de engrenagens tem duas funções principais: Primeiro, "Redução de velocidade" – por meio de um conjunto de engrenagens interno, ela converte a rotação de alta velocidade do motor na rotação de baixa velocidade e alto torque exigida pelos parafusos, garantindo que os parafusos tenham força suficiente para extrusar e cisalhar o material. Em segundo lugar, “Divisão de Potência” – distribui uniformemente a potência do motor para os dois parafusos, garantindo que eles girem na mesma velocidade (para modelos co-rotativos) ou de acordo com uma relação fixa (para modelos contra-rotativos), evitando a mistura desigual do material devido a diferenças de velocidade. No uso diário, a manutenção da caixa de velocidades é crucial – é necessário adicionar óleo de engrenagem especializado regularmente para evitar o desgaste da engrenagem. Se ocorrer ruído anormal ou vazamento de óleo na caixa de engrenagens, ele deverá ser verificado imediatamente após o desligamento. Caso contrário, poderá causar falha no controle de velocidade, afetando a qualidade do produto ou até mesmo danificando os parafusos.

05 Embreagem de Segurança / Pino de Cisalhamento

Durante a operação de umextrusora de parafuso duplo, falhas inesperadas são inevitáveis ​​– por exemplo, contaminantes metálicos entrando na porta de alimentação ou aglomeração de material causando travamento do parafuso. Neste ponto, o motor ainda está produzindo energia. Sem um dispositivo de proteção, o imenso torque seria transmitido diretamente à caixa de engrenagens, aos parafusos e ao cilindro, podendo causar parafusos tortos, cilindros riscados ou engrenagens quebradas da caixa de engrenagens, resultando em custos de reparo extremamente elevados. A embreagem de segurança (ou conjunto de pino de cisalhamento) é a “válvula de segurança” que resolve esse problema. Ela é instalada entre o motor e a caixa de engrenagens e sua função principal é "proteção contra sobrecarga": quando ocorre uma falha e a carga excede o valor definido, a embreagem de segurança desconecta automaticamente o motor da caixa de engrenagens, permitindo que o motor funcione em marcha lenta, ao mesmo tempo em que aciona um alarme de desligamento, evitando maiores danos à caixa de engrenagens, aos parafusos e ao cilindro. É importante observar que o “limite de sobrecarga” da embreagem de segurança deve ser definido de acordo com a potência do motor e o material processado – o limite pode ser um pouco mais alto para materiais comuns, mas precisa ser reduzido adequadamente para o processamento de materiais de alta dureza e alto preenchimento para garantir o acionamento oportuno da proteção.

06 Sistema de Alimentação

A “uniformidade da alimentação” numaextrusora de parafuso duploafeta diretamente a qualidade de plastificação do fundido. Se a alimentação for inconsistente, causará flutuações de pressão dentro do barril, levando a produtos finais com espessura irregular ou desempenho instável. O sistema de alimentação é o “gerente” que controla com precisão a “taxa de alimentação”, dividido principalmente em dois tipos: Alimentadores Volumétricos e Alimentadores Gravimétricos (Perda de Peso).

· Alimentador Volumétrico:O princípio fundamental é “medição por volume”. O material é alimentado no barril através de uma rosca transportadora. Suas vantagens são estrutura simples, baixo custo e fácil manutenção. É adequado para cenários onde os requisitos de precisão dos ingredientes não são altos. A manutenção de rotina envolve a limpeza regular da rosca transportadora para evitar resíduos e aglomeração de material.

· Alimentador Gravimétrico:O princípio fundamental é “medição por peso”. Ele usa células de carga para monitorar a taxa de alimentação em tempo real, ajustando automaticamente a velocidade da rosca para garantir que o erro da taxa de alimentação horária seja controlado dentro de ±0,5%. Sua vantagem é a dosagem precisa, adequada para cenários de mistura de materiais multicomponentes e modificação funcional.

07 Sistema de Vácuo

Os materiais poliméricos são principalmente polimerizados a partir de monômeros de moléculas pequenas, e monômeros de moléculas pequenas permanecem inevitavelmente durante o processamento. Especialmente para materiais biodegradáveis ​​(como PLA, PBAT), pode ocorrer uma ligeira degradação durante o processamento a alta temperatura, produzindo substâncias de pequenas moléculas. Sem um sistema de vácuo, estas pequenas moléculas se volatilizariam em fumaça, não só poluindo o ambiente da oficina, mas também formando bolhas dentro do produto. A principal função do sistema de vácuo é evacuar o barril através de uma bomba de vácuo durante a plastificação do material, removendo prontamente monômeros residuais de pequenas moléculas e produtos de degradação. Isto reduz a fumaça da oficina e evita que pequenas moléculas permaneçam no produto – melhorando assim as propriedades mecânicas do produto (por exemplo, reduzindo a perda de resistência causada por bolhas) e reduzindo a probabilidade de migração do plastificante, tornando o produto mais estável.

08 Sistema de refrigeração

Durante a operação de umextrusora de parafuso duplo, não são necessárias apenas faixas de aquecimento para aquecimento, mas também é necessário um sistema de resfriamento para redução de temperatura. Por um lado, os parafusos e o cilindro geram calor adicional devido ao atrito durante a operação contínua. Se não for resfriado imediatamente, a temperatura excessiva dentro do barril pode causar degradação do material. Por outro lado, depois que o fundido é extrudado da cabeça de matriz, ele também precisa de resfriamento para definir sua forma. O sistema de resfriamento emprega principalmente dois métodos: resfriamento a ar e resfriamento a água.

· Resfriamento de Ar:Usa ar frio soprado por ventiladores para resfriar o cilindro, os parafusos ou o produto extrudado. Suas vantagens são estrutura simples e não necessita de água. É adequado para equipamentos pequenos, cenários de processamento em baixa temperatura ou produtos que não requerem altas taxas de resfriamento. No entanto, sua eficiência de resfriamento é relativamente baixa, tornando-o inadequado para cenários de produção de alta temperatura e alto rendimento.

· Resfriamento de água:Utiliza água circulante para resfriar o barril ou o produto extrusado. Suas vantagens são alta eficiência de resfriamento e controle preciso de temperatura. É adequado para equipamentos industriais de médio a grande porte, cenários de processamento em alta temperatura ou produtos que exigem altas taxas de resfriamento. No entanto, é necessária uma limpeza regular das tubulações de água de resfriamento para evitar o bloqueio de incrustações, o que afeta o desempenho do resfriamento.

09 Sistema de Controle Elétrico

Se os componentes anteriores são os “órgãos executores”, então o sistema de controle elétrico é o “cérebro” doextrusora de parafuso duplo– partida/parada do equipamento, regulação de temperatura, controle de velocidade, configuração de nível de vácuo e até alarmes de falha são todos realizados por ele. É também a interface central para a interação do operador com o equipamento. Hoje em dia, os principais sistemas de controle elétrico adotam principalmente "Sistema de controle Touch Screen + PLC", oferecendo operação intuitiva e conveniente: os operadores simplesmente definem parâmetros como temperaturas da zona do cilindro, velocidade da rosca, taxa de alimentação e nível de vácuo na tela sensível ao toque, e o sistema controla automaticamente a operação de cada componente. Se ocorrer uma falha (por exemplo, sobrecarga do motor, temperatura excedendo o limite), o sistema dispara imediatamente um alarme e exibe a causa da falha, facilitando a rápida solução de problemas. No uso diário, evite a contaminação do sistema de controle elétrico por umidade e óleo. Verifique regularmente se as conexões dos fios estão seguras para evitar falhas no controle de parâmetros devido a conexões soltas. Especialmente ao processar materiais inflamáveis ​​e explosivos (como certos plásticos modificados), sistemas de controle elétrico à prova de explosão devem ser selecionados para garantir a segurança da produção.

10 Estrutura Base

O componente final é a estrutura base. Pode parecer simples, mas é a base para a operação estável do equipamento – o motor, a caixa de engrenagens, o cilindro, os parafusos e outros componentes da extrusora de rosca dupla são todos montados na estrutura de base. A principal função da base é “apoiar todo o equipamento” e reduzir a vibração durante a operação. As bases de alta qualidade são normalmente feitas de placas de aço grossas soldadas entre si, e almofadas de amortecimento de vibrações são frequentemente instaladas na parte inferior para absorver efetivamente as vibrações geradas pela rotação do motor e dos parafusos. Se a base for instável, ocorrerão vibrações severas durante a operação do equipamento, levando não apenas a conexões de componentes afrouxadas e ruído excessivo, mas também afetando a precisão do ajuste entre os parafusos e o cilindro, causando plastificação irregular do material e potencialmente danificando os parafusos e o cilindro. Ao instalar o equipamento, certifique-se de que a base esteja nivelada (calibrada com um nível de bolha) para evitar tensão desigual no equipamento devido à inclinação. Após uso prolongado, verifique se as almofadas amortecedoras de vibração da base envelheceram. Se estiverem antigos, substitua-os imediatamente para garantir a operação estável do equipamento.

Em conclusão: entenda os componentes para dominar oExtrusora de parafuso duplo

Os 10 componentes principais de uma extrusora de rosca dupla, embora aparentemente independentes, na verdade trabalham em coordenação - desde o sistema de alimentação de "material de alimentação", até o aquecimento das bandas de aquecimento, a plastificação da rosca e do cilindro, até o sistema de vácuo que remove voláteis e o sistema de resfriamento que define a forma, cada etapa depende da função dos componentes correspondentes.

Para os profissionais, compreender a função e os pontos-chave de cada componente não só ajuda a evitar a armadilha de "seguir cegamente as tendências" durante a seleção, permitindo a escolha do equipamento adequado às suas necessidades de produção, mas também permite a rápida resolução de problemas quando ocorrem falhas, reduzindo o tempo de inatividade. Para os recém-chegados, esta também é a base para começar a usar extrusoras de rosca dupla. Somente compreendendo a “lógica interna do equipamento” é possível operar melhor o equipamento e otimizar processos.

Se você precisar de mais informações,Tecnologia Co. de Ningbo Fangli, Ltd.convida você a entrar em contato para uma consulta detalhada, forneceremos orientação técnica profissional ou sugestões de aquisição de equipamentos.