_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Из резины на основе фторкаучука viton изготавливают множество качественных РТИ. Это манжетные уплотнения, шевронные набивки, грязесъемники и специальные уплотнения стойкие к нефтепродуктам и смазочным веществам.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Этим методом на литьевых машинах, применяемых в резинообрабатывающей промышленности, изготавливают профильные детали, прутки, ленты, шланги и кабельные оболочки. Вулканизация осуществляется в канале с подачей горячего воздуха, но возможна также и вулканизация паром (вулканизация CV).
В качестве вулканизирующего средства может применяться только перекись с двумя перекисными группами (например, 6ис-(2,4-дихлор6ензоил)пероксид), которые требуются для вулканизации без давления.
Для вулканизации CV пригодны так же и другие перекиси, как, например, 2,5-диметил-2,5-ди (тетрабутилперокси)гексан. Для усовершенствования работы профильного пресса его целесообразно оснастить питающим валком. Литьевой цилиндр нагревать не следует. Вместо этого рекомендуется охлаждение выдувной головки и шнека. В качестве присыпки можно применять тальк и активную кремниевую кислоту.
Температура внутри вулканизационного канала устанавливается на +250-350°C. Чем выше температура, тем быстрее идёт процесс. При +350°С он продолжается лишь несколько секунд.
Достаточно, чтобы деталь приобрела стабильную форму, так как за вулканизацией следует поствулканизация (отжиг).
Процесс отжига может быть либо прерывистым и проходить в печи с циркуляцией воздуха, либо непрерывным в специальном нагревательном канале. В последнем варианте необходимо обеспечить достаточную подачу воздуха.
среда, 17 июня 2009 г.
пятница, 12 июня 2009 г.
Особенности чистки экструдера.
Выпускаемые сегодня специальные чистящие композиции для экструзионного оборудования и оснастки позволяют быстро и эффективно удалить остатки полимерного материала перед новым технологическим циклом. Какие виды смесей предлагает рынок, в каких случаях нужно их применять и как правильно использовать?
Профессиональный подход
При эксплуатации оборудования для переработки пластмасс неизбежны процедуры его чистки. Это может быть связано со многими причинами: необходимостью поменять сырье или цвет материала, провести плановую чистку машины или заменить технологическую оснастку, остановить экструдер для профилактики или выявить источник появления брака в производимой продукции.
Чистка экструдера – это замена одного материала другим или полное удаление его из машины. Для переработчиков пластмасс чистка является важной периодической операцией технологического процесса. Считается, что эффективность производства в первую очередь зависит от степени чистоты используемого сырья (отсутствия посторонних примесей) и перерабатывающего оборудования. Из случайного сырья или неконтролируемой смеси полимеров невозможно получить качественную продукцию, отвечающую установленным требованиям; оборудование или технологическая оснастка с остатками подвергнутого деструкции материала являются источником возникновения проблем с качеством продукции.
Известно, что формирование изделий из пластмасс в большинстве случаев производится путем нагрева и перевода материала в вязко-текучее состояние (расплав), придания расплаву в пластическом состоянии определенной формы с последующим ее фиксированием в результате охлаждения. В состоянии расплава полимерные материалы имеют повышенную адгезию к металлическим деталям оборудования и оснастки, то есть прилипают к металлу. Степень прилипания и толщина прилипшего слоя зависят от температуры переработки материала, чистоты обработки поверхности металла, наличия в композиции добавок (смазок), уменьшающих адгезию расплава к металлу, от состояния поверхности раздела между расплавом и металлической поверхностью.
При правильной и эффективной чистке оборудования удаляются все остатки прежнего материала, находящееся в «мертвых » зонах или в зонах с пониженной скоростью течения расплава, где время воздействия высоких температур значительно возрастает по сравнению с участками с нормальным течением расплава. Удаляются все термочувствительные компоненты сырья, различные добавки к нему или красители, склонные к термическому разложению.
Применение специальных очищающих смесей для инжекционных литьевых машин и экструдеров началось сравнительно недавно — всего 7-10 лет назад. Широкому их распространению препятствовало то, что специальная композиция стоит дороже, чем сам очищаемый полимер. Сначала эти смеси применялись в небольшом количестве только при смене цвета. С появлением новых очищающих композиций и осознанием того, что они не только удобны, но и экономически выгодны, их применение переработчиками пластмасс стало расширяться.
В условиях сильной конкуренции компании, производящие чистящие составы, вынуждены постоянно совершенствовать качество своих продуктов и/или уменьшать их стоимость. Сегодня на рынке представлены современные высококачественные чистящие композиции технического назначения. Они легки в использовании и экономичны, безопасны в употреблении для людей и оборудования, имеют широкий диапазон применений, позволяют значительно сократить время чистки и уменьшить количество образуемых технологических отходов.
Большое значение для потребителей имеет стоимость специальных композиций. Смеси разного типа имеют различную цену. Но в любом случае они выше, чем цена перерабатываемого материала сравнимого веса. При оценке затрат на использование чистящих композиций в расчет следует принимать стоимость композиции, стоимость машинного времени (времени производительной работы оборудования ), стоимость перерабатываемого материала, который нужно удалить или очистить, выигрыш времени на чистку, стоимость смеси удаляемого материала и чистящей композиции, которую также можно использовать для последующей чистки.
Наши партнеры - крупная Московская компания ММК групп. Это быстрый и профессиональный монтаж металлоконструкций. Бестраншейная прокладка водопровода в труднодоступных местах. Строительство теплотрасс по ключ.
Профессиональный подход
При эксплуатации оборудования для переработки пластмасс неизбежны процедуры его чистки. Это может быть связано со многими причинами: необходимостью поменять сырье или цвет материала, провести плановую чистку машины или заменить технологическую оснастку, остановить экструдер для профилактики или выявить источник появления брака в производимой продукции.
Чистка экструдера – это замена одного материала другим или полное удаление его из машины. Для переработчиков пластмасс чистка является важной периодической операцией технологического процесса. Считается, что эффективность производства в первую очередь зависит от степени чистоты используемого сырья (отсутствия посторонних примесей) и перерабатывающего оборудования. Из случайного сырья или неконтролируемой смеси полимеров невозможно получить качественную продукцию, отвечающую установленным требованиям; оборудование или технологическая оснастка с остатками подвергнутого деструкции материала являются источником возникновения проблем с качеством продукции.
Известно, что формирование изделий из пластмасс в большинстве случаев производится путем нагрева и перевода материала в вязко-текучее состояние (расплав), придания расплаву в пластическом состоянии определенной формы с последующим ее фиксированием в результате охлаждения. В состоянии расплава полимерные материалы имеют повышенную адгезию к металлическим деталям оборудования и оснастки, то есть прилипают к металлу. Степень прилипания и толщина прилипшего слоя зависят от температуры переработки материала, чистоты обработки поверхности металла, наличия в композиции добавок (смазок), уменьшающих адгезию расплава к металлу, от состояния поверхности раздела между расплавом и металлической поверхностью.
При правильной и эффективной чистке оборудования удаляются все остатки прежнего материала, находящееся в «мертвых » зонах или в зонах с пониженной скоростью течения расплава, где время воздействия высоких температур значительно возрастает по сравнению с участками с нормальным течением расплава. Удаляются все термочувствительные компоненты сырья, различные добавки к нему или красители, склонные к термическому разложению.
Применение специальных очищающих смесей для инжекционных литьевых машин и экструдеров началось сравнительно недавно — всего 7-10 лет назад. Широкому их распространению препятствовало то, что специальная композиция стоит дороже, чем сам очищаемый полимер. Сначала эти смеси применялись в небольшом количестве только при смене цвета. С появлением новых очищающих композиций и осознанием того, что они не только удобны, но и экономически выгодны, их применение переработчиками пластмасс стало расширяться.
В условиях сильной конкуренции компании, производящие чистящие составы, вынуждены постоянно совершенствовать качество своих продуктов и/или уменьшать их стоимость. Сегодня на рынке представлены современные высококачественные чистящие композиции технического назначения. Они легки в использовании и экономичны, безопасны в употреблении для людей и оборудования, имеют широкий диапазон применений, позволяют значительно сократить время чистки и уменьшить количество образуемых технологических отходов.
Большое значение для потребителей имеет стоимость специальных композиций. Смеси разного типа имеют различную цену. Но в любом случае они выше, чем цена перерабатываемого материала сравнимого веса. При оценке затрат на использование чистящих композиций в расчет следует принимать стоимость композиции, стоимость машинного времени (времени производительной работы оборудования ), стоимость перерабатываемого материала, который нужно удалить или очистить, выигрыш времени на чистку, стоимость смеси удаляемого материала и чистящей композиции, которую также можно использовать для последующей чистки.
Наши партнеры - крупная Московская компания ММК групп. Это быстрый и профессиональный монтаж металлоконструкций. Бестраншейная прокладка водопровода в труднодоступных местах. Строительство теплотрасс по ключ.
Зачем, как и когда чистить
Чистку оборудования целесообразно проводить в следующих случаях:
- при переходе на другой вид продукции (например, из другого материала) или при изменении цвета материала: чистящая композиция будет удалять все остатки старого цвета и другие источники загрязнения новой продукции;
- при пуске и остановке процесса, когда материал подвергается длительному воздействию повышенных температур;
- для предотвращения сильного загрязнения оборудования при отсутствии периодической его чистки с целью защиты изделий от загрязнения продуктами термического распада материала; к тому же предварительная чистка оборудования специальными составами удлиняет cpoк его службы.
Если переработчик производит продукцию, часто меняя ее цвет, чистящие композиции позволяют сократить время на проведение этой операции и уменьшить расход материалов. Имея портфель заказов на длительное время, можно рационально распланировать выпуск продукции одного цвета для различных потребителей, сокращая тем самым количество изменений цвета продукции и расходы на материалы.
Но так бывает далеко не всегда. Чаще приходится выполнять текущие заказы в самые короткие сроки и самого различного назначения. Например, один из производителей был вынужден до 9-10 раз в неделю изменять цвет и материал выпускаемой продукции. Начав использовать специальные чистящие композиции, он увеличил на более чем 1000 часов в год время производительной работы оборудования, сохранил сотни килограммов перерабатываемых материалов. То есть применение эффективных чистящих композиций дает ощутимую прибыль.
Все полимерные материалы в той или иной степени могут деструктировать при переработке. В обыденной терминологии это называют «горением»; одни материалы «горят» быстрее, другие медленнее. Этому способствует также степень адгезии (или прилипаемость) расплавов к металлу. По этому показателю полимеры также значительно различаются. Для полимеров с высокой прилипаемостью и невысокой термостабильностью процесс термодеструкции наступает раньше, поэтому они раньше начинают «гореть».
Различают три стадии «горения » полимера при переработке. В начальной стадии на поверхностях металлических деталей образуются коричневый желатинизированный слой или пятна перерабатываемого материала. В стадии умеренного «горения» слой материала становится темно-коричневым. При длительном «горении» материал полностью обугливается, и требуется немедленное его удаление, поскольку он является источником «черных точек» в продукции.
Периодическая чистка оборудования не позволяет выходить его работоспособности за пределы первой стадии. В результате таких защитных мер обеспечивается быстрая и эффективная чистка оборудования при малых затратах чистящей композиции. При чистой поверхности стальных деталей экструдера изменение цвета материала осуществляется достаточно быстро, что невозможно в большинстве случаев без применения специальных чистящих составов. Композиции для чистки экструдеров позволяют устранить источники «горения» материалов, особенно нетермостабильных, и контролировать, а следовательно, и регулировать стадии возможной деструкции материала.
Чтобы добиться максимального эффекта от использования чистящих составов, необходимо хорошо знать условия их применения. К примеру, при переработке термонестабильных материалов - таких как ПВХ - шнек машины должен, как правило, работать на относительно «голодном» режиме, поскольку полная загрузка шнека может привести к застою некоторых порций материала в неблагоприятных для течения расплава местах оборудования или оснастки. И вследствие повышенного времени пребывания материала при температурах переработки начнется каталитическое разложение полимера. Чистящую композицию следует вводить при максимальной температуре переработки термонестабильного материала уже после того, как основная его масса уже удалена из цилиндра и шнека машины. Расход композиции определяется фактической очисткой машины и удалением всех загрязнений.
Продолжительность чистки оборудования специальными композициями и эффективность процесса чистки зависят от многих факторов:
- тип перерабатываемого полимера и красителя (некоторые красители довольно трудно удаляются);
- вязкость удаляемого материала и вязкость материала, применяемого для чистки;
- состояние оборудования на момент применения чистящих композиций;
- размер машины и квалификации оператора;
- отработанность процедуры чистки конкретной композицией.
Поскольку чистящие композиции имеют различные типы и назначение, то время, необходимое для очистки, и их расход также могут значительно меняться. Обычный расход чистящей композиции для чистки экструдера составляет 2-5 кг на 25 мм диаметра шнека экструдера. Исходя из этого, можно рассчитать расход смеси для машины любого другого размера.
В любом случае чистка оборудования осуществляется быстрее и тщательнее, если специальные составы используются регулярно.
Типы смесей и их характеристики
Какие типы чистящих композиций для отрасли переработки пластмасс представлены на рынке в настоящее время и каковы их свойства?
Все чистящие композиции можно разделить на три основных типа: химического воздействия, абразивные и физического воздействия. Кроме того, применяются также так называемые гибридные композиции, представляющие различные комбинации основных типов.
Смеси химического воздействия активируются теплом процесса переработки полимерного материала. В результате целого ряда сложных и дозированных во времени реакций с остатками полимерного материала, с различными входящими в него добавками, красителями происходит слабая деструкция удаляемого материала, приводящая к понижению молекулярного веса полимера, уменьшению его вязкости, облегчающая удаление как остатков материала, так и самой чистящей композиции в смеси с полимером. Все проходящие реакции безвредны и для окружающей среды, и для оборудования. После завершения химических реакции чистящая композиция разрушается сама и впоследствии может использоваться в качестве инертного минерального наполнителя термопластичных материалов.
Абразивные чистящие композиции действуют главным образом на поверхности деталей, удаляя с них остатки заменяемого материала и сравнительно редко воздействуя на сами металлические поверхности цилиндров, шнеков экструдеров, литьевых машин, экструзионных головок или сопла машин для литья под давлением. Однако при чистке «до металла» смесь может оставлять царапины на поверхностях деталей, соприкасающихся с расплавом, если абразивный наполнитель достаточно твердый и жесткий. К тому же композиции этого типа могут оставлять нетронутыми значительные загрязнения в поперечных направлениях и не действовать на сильно прилипшие остатки материала.
Композиции физического воздействия обычно представляют собой смесь высоковязких полимеров, которые действуют подобно бульдозеру или снегоуборочной машине, сгребая все на пути своего движения. В значительной мере они позволяют легко очищать сравнительно низковязкие полимерные отложения, но в то же время не действовать на загрязнения, находящиеся несколько в стороне от главного потока при чистке. Чтобы удалить из оборудования саму композицию физического воздействия, придется использовать чистящую смесь химического действия.
Хотя два последних типа композиций имеют меньшую стоимость в расчете на 1 кг удаляемого материала, отмеченные выше их недостатки могут сделать нецелесообразным их применение. И только композиции химического воздействия позволяют надежно, относительно быстро и при приемлемых затратах проводить чистку оборудования.
Рынок предлагает сегодня и гибридные составы. Чистка такими композициями может представлять собой трехстадийную процедуру. Сначала проходящие химические реакции композиции с удаляемым материалом разрыхляют его на поверхности стальных деталей оборудования, затем композиция физически удаляет остатки разрыхленного материала с поверхности металлических частей, производя их тщательную очистку и полирование, и наконец новые порции механических (физических) компонентов удаляют образовавшуюся смесь чистящего состава с удаляемым материалом из цилиндра машины.
Чистку оборудования целесообразно проводить в следующих случаях:
- при переходе на другой вид продукции (например, из другого материала) или при изменении цвета материала: чистящая композиция будет удалять все остатки старого цвета и другие источники загрязнения новой продукции;
- при пуске и остановке процесса, когда материал подвергается длительному воздействию повышенных температур;
- для предотвращения сильного загрязнения оборудования при отсутствии периодической его чистки с целью защиты изделий от загрязнения продуктами термического распада материала; к тому же предварительная чистка оборудования специальными составами удлиняет cpoк его службы.
Если переработчик производит продукцию, часто меняя ее цвет, чистящие композиции позволяют сократить время на проведение этой операции и уменьшить расход материалов. Имея портфель заказов на длительное время, можно рационально распланировать выпуск продукции одного цвета для различных потребителей, сокращая тем самым количество изменений цвета продукции и расходы на материалы.
Но так бывает далеко не всегда. Чаще приходится выполнять текущие заказы в самые короткие сроки и самого различного назначения. Например, один из производителей был вынужден до 9-10 раз в неделю изменять цвет и материал выпускаемой продукции. Начав использовать специальные чистящие композиции, он увеличил на более чем 1000 часов в год время производительной работы оборудования, сохранил сотни килограммов перерабатываемых материалов. То есть применение эффективных чистящих композиций дает ощутимую прибыль.
Все полимерные материалы в той или иной степени могут деструктировать при переработке. В обыденной терминологии это называют «горением»; одни материалы «горят» быстрее, другие медленнее. Этому способствует также степень адгезии (или прилипаемость) расплавов к металлу. По этому показателю полимеры также значительно различаются. Для полимеров с высокой прилипаемостью и невысокой термостабильностью процесс термодеструкции наступает раньше, поэтому они раньше начинают «гореть».
Различают три стадии «горения » полимера при переработке. В начальной стадии на поверхностях металлических деталей образуются коричневый желатинизированный слой или пятна перерабатываемого материала. В стадии умеренного «горения» слой материала становится темно-коричневым. При длительном «горении» материал полностью обугливается, и требуется немедленное его удаление, поскольку он является источником «черных точек» в продукции.
Периодическая чистка оборудования не позволяет выходить его работоспособности за пределы первой стадии. В результате таких защитных мер обеспечивается быстрая и эффективная чистка оборудования при малых затратах чистящей композиции. При чистой поверхности стальных деталей экструдера изменение цвета материала осуществляется достаточно быстро, что невозможно в большинстве случаев без применения специальных чистящих составов. Композиции для чистки экструдеров позволяют устранить источники «горения» материалов, особенно нетермостабильных, и контролировать, а следовательно, и регулировать стадии возможной деструкции материала.
Чтобы добиться максимального эффекта от использования чистящих составов, необходимо хорошо знать условия их применения. К примеру, при переработке термонестабильных материалов - таких как ПВХ - шнек машины должен, как правило, работать на относительно «голодном» режиме, поскольку полная загрузка шнека может привести к застою некоторых порций материала в неблагоприятных для течения расплава местах оборудования или оснастки. И вследствие повышенного времени пребывания материала при температурах переработки начнется каталитическое разложение полимера. Чистящую композицию следует вводить при максимальной температуре переработки термонестабильного материала уже после того, как основная его масса уже удалена из цилиндра и шнека машины. Расход композиции определяется фактической очисткой машины и удалением всех загрязнений.
Продолжительность чистки оборудования специальными композициями и эффективность процесса чистки зависят от многих факторов:
- тип перерабатываемого полимера и красителя (некоторые красители довольно трудно удаляются);
- вязкость удаляемого материала и вязкость материала, применяемого для чистки;
- состояние оборудования на момент применения чистящих композиций;
- размер машины и квалификации оператора;
- отработанность процедуры чистки конкретной композицией.
Поскольку чистящие композиции имеют различные типы и назначение, то время, необходимое для очистки, и их расход также могут значительно меняться. Обычный расход чистящей композиции для чистки экструдера составляет 2-5 кг на 25 мм диаметра шнека экструдера. Исходя из этого, можно рассчитать расход смеси для машины любого другого размера.
В любом случае чистка оборудования осуществляется быстрее и тщательнее, если специальные составы используются регулярно.
Типы смесей и их характеристики
Какие типы чистящих композиций для отрасли переработки пластмасс представлены на рынке в настоящее время и каковы их свойства?
Все чистящие композиции можно разделить на три основных типа: химического воздействия, абразивные и физического воздействия. Кроме того, применяются также так называемые гибридные композиции, представляющие различные комбинации основных типов.
Смеси химического воздействия активируются теплом процесса переработки полимерного материала. В результате целого ряда сложных и дозированных во времени реакций с остатками полимерного материала, с различными входящими в него добавками, красителями происходит слабая деструкция удаляемого материала, приводящая к понижению молекулярного веса полимера, уменьшению его вязкости, облегчающая удаление как остатков материала, так и самой чистящей композиции в смеси с полимером. Все проходящие реакции безвредны и для окружающей среды, и для оборудования. После завершения химических реакции чистящая композиция разрушается сама и впоследствии может использоваться в качестве инертного минерального наполнителя термопластичных материалов.
Абразивные чистящие композиции действуют главным образом на поверхности деталей, удаляя с них остатки заменяемого материала и сравнительно редко воздействуя на сами металлические поверхности цилиндров, шнеков экструдеров, литьевых машин, экструзионных головок или сопла машин для литья под давлением. Однако при чистке «до металла» смесь может оставлять царапины на поверхностях деталей, соприкасающихся с расплавом, если абразивный наполнитель достаточно твердый и жесткий. К тому же композиции этого типа могут оставлять нетронутыми значительные загрязнения в поперечных направлениях и не действовать на сильно прилипшие остатки материала.
Композиции физического воздействия обычно представляют собой смесь высоковязких полимеров, которые действуют подобно бульдозеру или снегоуборочной машине, сгребая все на пути своего движения. В значительной мере они позволяют легко очищать сравнительно низковязкие полимерные отложения, но в то же время не действовать на загрязнения, находящиеся несколько в стороне от главного потока при чистке. Чтобы удалить из оборудования саму композицию физического воздействия, придется использовать чистящую смесь химического действия.
Хотя два последних типа композиций имеют меньшую стоимость в расчете на 1 кг удаляемого материала, отмеченные выше их недостатки могут сделать нецелесообразным их применение. И только композиции химического воздействия позволяют надежно, относительно быстро и при приемлемых затратах проводить чистку оборудования.
Рынок предлагает сегодня и гибридные составы. Чистка такими композициями может представлять собой трехстадийную процедуру. Сначала проходящие химические реакции композиции с удаляемым материалом разрыхляют его на поверхности стальных деталей оборудования, затем композиция физически удаляет остатки разрыхленного материала с поверхности металлических частей, производя их тщательную очистку и полирование, и наконец новые порции механических (физических) компонентов удаляют образовавшуюся смесь чистящего состава с удаляемым материалом из цилиндра машины.
понедельник, 25 мая 2009 г.
Экструзия, виды экструдеров
Экструзия – способ получения изделий или полуфабрикатов из полимерных материалов неограниченной длины путем выдавливания расплава полимера через формующую
головку (фильеру) нужного профиля. Экструзия, наряду с литьем пластмасс под давлением, является одним из самых популярных методов изготовления пластмассовых
изделий.
Экструзии подвергаются практически все основные типы полимерных материалов, как термопласты, таки и реактопласты, а также эластомеры.
В основном для экструзии пластмасс применяют шнековые, или червячные, экструдеры. Также существуют дисковые экструдеры.
Для успешного производства продукции методом экструзии недостаточно только одного экструдера. Кроме него необходимо иметь еще несколько единиц оборудования,
вместе составляющих экструзионную линию. Кроме того, существуют выдувные экструдеры, которые применяются в установках по получению изделий методом
экструзионно-выдувного формования. Их описание, не входит в данную статью. Практически не встречаются экструдеры с вертикальными шнеками.
В современных условиях экструдер как таковой редко способен решить задачи, которые стоят перед переработчиками пластмасс. В соответствии с технологическими
схемами, используемыми в наши дни, необходимо применение экструзионных линий.
В них, помимо экструдера, могут входить:
Калибрующее устройство
Ко-экструдеры
Охлаждающие ванны
Тянущее устройство
Маркирующее устройство
Ламинирующее устройство
Отрезное/намоточное устройство
Другие вспомогательные технологические единицы.
Производство уплотнений. Кольца резиновые и полиуретановые круглого сечения.
К сожалению, промышленное производство экструдеров и экструзионных линий в России практически свернуто. Компании, предлагающие экструзионное оборудование на нашем рынке, как правило, занимаются покупкой оборудования за рубежом и последующей продажей в России.
головку (фильеру) нужного профиля. Экструзия, наряду с литьем пластмасс под давлением, является одним из самых популярных методов изготовления пластмассовых
изделий.
Экструзии подвергаются практически все основные типы полимерных материалов, как термопласты, таки и реактопласты, а также эластомеры.
В основном для экструзии пластмасс применяют шнековые, или червячные, экструдеры. Также существуют дисковые экструдеры.
Для успешного производства продукции методом экструзии недостаточно только одного экструдера. Кроме него необходимо иметь еще несколько единиц оборудования,
вместе составляющих экструзионную линию. Кроме того, существуют выдувные экструдеры, которые применяются в установках по получению изделий методом
экструзионно-выдувного формования. Их описание, не входит в данную статью. Практически не встречаются экструдеры с вертикальными шнеками.
В современных условиях экструдер как таковой редко способен решить задачи, которые стоят перед переработчиками пластмасс. В соответствии с технологическими
схемами, используемыми в наши дни, необходимо применение экструзионных линий.
В них, помимо экструдера, могут входить:
Калибрующее устройство
Ко-экструдеры
Охлаждающие ванны
Тянущее устройство
Маркирующее устройство
Ламинирующее устройство
Отрезное/намоточное устройство
Другие вспомогательные технологические единицы.
Производство уплотнений. Кольца резиновые и полиуретановые круглого сечения.
К сожалению, промышленное производство экструдеров и экструзионных линий в России практически свернуто. Компании, предлагающие экструзионное оборудование на нашем рынке, как правило, занимаются покупкой оборудования за рубежом и последующей продажей в России.
четверг, 21 мая 2009 г.
Типы и устройство экструдеров
Червячные экструдеры
Червячные экструдеры подразделяются на одношнековые, двухшнековые и многошнековые.
Наиболее простым оборудованием для экструзии является одношнековый (одночервячный) экструдер без зоны дегазации. Такие экструдеры широко применяются для производства пленок, листов, труб, профилей, в качестве одной из составных частей линий-грануляторов и т.д. Основными элементами экструдера являются обогреваемый цилиндр, винтовой шнек (с охлаждением или без него), сетки, размещаемые на решетке, и адаптер.
В зависимости от природы полимера, технологических режимов переработки применяются шнеки различного профиля с разным шагом и глубиной витков. В зависимости же от вида выпускаемого изделия применяют либо коротко-, либо длинношнековые машины, т. е. с малым или большим отношением длины L к диаметру D шнека (L/D). Значения D и L/D являются основными характеристиками одношнекового экструдера. Типоразмерный ряд экструдеров, выпускавшихся в Советском Союзе был основан на диаметрах шнека: D = 20; 32; 45; 63; 90; 125; 160; 200; 250 и 320 мм.
Двушнековые экструдеры
Двухшнековые экструдеры могут применяться как в тех же случаях, что и одношнековые, так и в специальных условиях, когда одношнековые экструдеры не справляются с задачами. В российских реалиях двухшнековые экструдеры в подавляющем большинстве случаев используются для экструзии ПВХ (поливинилхлорида) в изделия строительного назначения. Технология процесса экструзии ПВХ зачастую подразумевает применение порошкообразного основного сырья (ПВХ-композиции), которую невозможно переработать на стандартной одношнековой экструзионной линии. Как правило, двушнековые экструдеры в обязательном порядке оснащаются устройством дегазации. Двухшнековые экструдеры различают двух основных типов:
-экструдеры со шнеками, находящимися в зацеплении (с однонаправленным или противоположно направленным вращением шнеков)
-экструдеры со шнеками, не находящимися в зацеплении (с однонаправленным или противоположно направленным вращением шнеков).
Многошнековые экструдеры
Многошнековые экструдеры применяются сравнительно редко. К таким экструдерам можно отнести четырехшнековый экструдер, а также планетарный экструдер. Червячная система последнего состоит из одного центрального червяка и еще, как правило, 6 дополнительных шнеков, расположенного вокруг основного на одинаковом радиальном расстоянии. Эти шнеки называют планетарными, отсюда и название экструдера. Такая конструкция позволяет перерабатывать материалы, склонные к быстрой термической деструкции (часто – композиции ПВХ) без применения высоких температур, но со значительным смесительным эффектом и интенсивной дегазацией расплава.
Дисковые экструдеры
Дисковые экструдеры относятся к достаточно редкому типу экструзионных машин современности. Работа дискового экструдера основана на перемещении полимерного материала и создании давления за счет адгезии полимера к подвижным частям экструдера. Такие экструдеры могут быть как однодисковыми, так и многодисковыми. Последний является наиболее современным вариантом и позволяют давать давление расплава на выходе в несколько раз превышающее давление расплава стандартного одношнекового экструдера. Однако, обычно это преимущество нивелируется высокой стоимостью многодискового экструдера вследствие его конструкционной сложности.
Червячные экструдеры подразделяются на одношнековые, двухшнековые и многошнековые.
Наиболее простым оборудованием для экструзии является одношнековый (одночервячный) экструдер без зоны дегазации. Такие экструдеры широко применяются для производства пленок, листов, труб, профилей, в качестве одной из составных частей линий-грануляторов и т.д. Основными элементами экструдера являются обогреваемый цилиндр, винтовой шнек (с охлаждением или без него), сетки, размещаемые на решетке, и адаптер.
В зависимости от природы полимера, технологических режимов переработки применяются шнеки различного профиля с разным шагом и глубиной витков. В зависимости же от вида выпускаемого изделия применяют либо коротко-, либо длинношнековые машины, т. е. с малым или большим отношением длины L к диаметру D шнека (L/D). Значения D и L/D являются основными характеристиками одношнекового экструдера. Типоразмерный ряд экструдеров, выпускавшихся в Советском Союзе был основан на диаметрах шнека: D = 20; 32; 45; 63; 90; 125; 160; 200; 250 и 320 мм.
Двушнековые экструдеры
Двухшнековые экструдеры могут применяться как в тех же случаях, что и одношнековые, так и в специальных условиях, когда одношнековые экструдеры не справляются с задачами. В российских реалиях двухшнековые экструдеры в подавляющем большинстве случаев используются для экструзии ПВХ (поливинилхлорида) в изделия строительного назначения. Технология процесса экструзии ПВХ зачастую подразумевает применение порошкообразного основного сырья (ПВХ-композиции), которую невозможно переработать на стандартной одношнековой экструзионной линии. Как правило, двушнековые экструдеры в обязательном порядке оснащаются устройством дегазации. Двухшнековые экструдеры различают двух основных типов:
-экструдеры со шнеками, находящимися в зацеплении (с однонаправленным или противоположно направленным вращением шнеков)
-экструдеры со шнеками, не находящимися в зацеплении (с однонаправленным или противоположно направленным вращением шнеков).
Многошнековые экструдеры
Многошнековые экструдеры применяются сравнительно редко. К таким экструдерам можно отнести четырехшнековый экструдер, а также планетарный экструдер. Червячная система последнего состоит из одного центрального червяка и еще, как правило, 6 дополнительных шнеков, расположенного вокруг основного на одинаковом радиальном расстоянии. Эти шнеки называют планетарными, отсюда и название экструдера. Такая конструкция позволяет перерабатывать материалы, склонные к быстрой термической деструкции (часто – композиции ПВХ) без применения высоких температур, но со значительным смесительным эффектом и интенсивной дегазацией расплава.
Дисковые экструдеры
Дисковые экструдеры относятся к достаточно редкому типу экструзионных машин современности. Работа дискового экструдера основана на перемещении полимерного материала и создании давления за счет адгезии полимера к подвижным частям экструдера. Такие экструдеры могут быть как однодисковыми, так и многодисковыми. Последний является наиболее современным вариантом и позволяют давать давление расплава на выходе в несколько раз превышающее давление расплава стандартного одношнекового экструдера. Однако, обычно это преимущество нивелируется высокой стоимостью многодискового экструдера вследствие его конструкционной сложности.
воскресенье, 10 мая 2009 г.
Поведение полимера при экструзии
Поведение полимера внутри экструдера рассмотрим на примере одношнековой экструзии гранулированного материала. Технологический процесс экструзии складывается из последовательной пластикации и перемещения материала вращающимся шнеком в зонах материального цилиндра. Различают следующие зоны - питания (I), пластикации (II), дозирования расплава (III).
Можно сказать, что деление шнека на зоны I-III достаточно условно, оно осуществляется по технологическому признаку и указывает на то, какую операцию в основном выполняет данный участок шнека. Цилиндр также имеет определенные длины зон обогрева. Длина этих зон определяется расположением нагревателей на его поверхности и их температурой. Границы зон шнека I-III и зон обогрева цилиндра могут не совпадать. Для обеспечения успешного перемещения материала большое значение имеют условия продвижения твердого материала из загрузочного бункера и заполнение межвиткового пространства, находящегося под воронкой бункера.
Загрузка сырья. Полимерный материал для экструзии, подаваемое в бункер, может быть в виде порошка, гранул, лент. Последний вид сырья характерен для переработки отходов промышленного производства пленок и осуществляется на специальных экструдерах, снабженных принудительными питателями-дозаторами, устанавливаемыми в бункерах. Равномерное дозирование материала из бункера обеспечивает хорошее качество экструдата.
Наиболее часто экструзией перерабатываются гранулированные пластики. Переработка полимера в виде гранул - оптимальный вариант питания экструдера. Гранулы полимера меньше склонны к "зависанию" и образованию пробок в бункере, чем порошок, а также гранулы легче пластицируются и гомогенизируются.
Загрузка межвиткового пространства щнека под воронкой бункера происходит на отрезке длины шнека, равном (1 - 1,5)D. При переработке многокомпонентных материалов для загрузки их в бункер применяются индивидуальные дозаторы: шнековые (объемные), вибрационные, весовые и т. п. Сыпучесть материала сильно зависит от его влажности: чем больше влажность, тем меньше сыпучесть. Поэтому гигроскопичные материалы необходимо сушить перед загрузкой в экструдер.
Применяя приспособления для принудительной подачи материала из бункера в материальный цилиндр, также удается существенно повысить производительность машины. При уплотнении материала в межвитковом пространстве шнека вытесненный воздух выходит обратно через бункер. Если удаление воздуха будет неполным, то он останется в расплаве и после прохождения через головку образует в изделии нежелательные полости.
При длительной работе экструдера возможен перегрев цилиндра под воронкой бункера и самого бункера. В этом случае гранулы начнут слипаться и прекратится их подача на шнек. Для предотвращения перегрева этой части цилиндра в нем делаются полости для циркуляции охлаждающей воды. Обычно зона загрузки является единственной охлаждаемой зоной современных экструдеров.
Зона питания (I).
Поступающие из бункера гранулы или порошок полимера заполняет межвитковое пространство шнека зоны I и уплотняется.
Зона пластикации и плавления (II).
В зоне II происходит подплавление полимера, примыкающего к поверхности цилиндра. В тонком слое расплава полимера происходят интенсивные сдвиговые деформации, как следствие материал пластицируется, что приводит к интенсивному смесительному эффекту.
Основной подъем давления P расплава происходит на границе зон I и II. На этой границе образующаяся пробка из спрессованного материала как бы скользит по шнеку: в зоне I это твердый материал, в зоне II- плавящийся. Наличие этой пробки и создает основной вклад в повышение давления расплава. Запасенное на выходе из цилиндра давление расходуется на преодоление сопротивления сеток, течения расплава в каналах головки и формования экструдируемого профиля.
Зона дозирования (III).
Расплавленная масса полимера продолжает гомогенизироваться, однако она все еще не является однофазной и состоит из расплавленных и твердых частиц. В конце зоны III пластик становится полностью гомогенным и готовым к продавливанию через чистящие сетки и формующую головку.
Можно сказать, что деление шнека на зоны I-III достаточно условно, оно осуществляется по технологическому признаку и указывает на то, какую операцию в основном выполняет данный участок шнека. Цилиндр также имеет определенные длины зон обогрева. Длина этих зон определяется расположением нагревателей на его поверхности и их температурой. Границы зон шнека I-III и зон обогрева цилиндра могут не совпадать. Для обеспечения успешного перемещения материала большое значение имеют условия продвижения твердого материала из загрузочного бункера и заполнение межвиткового пространства, находящегося под воронкой бункера.
Загрузка сырья. Полимерный материал для экструзии, подаваемое в бункер, может быть в виде порошка, гранул, лент. Последний вид сырья характерен для переработки отходов промышленного производства пленок и осуществляется на специальных экструдерах, снабженных принудительными питателями-дозаторами, устанавливаемыми в бункерах. Равномерное дозирование материала из бункера обеспечивает хорошее качество экструдата.
Наиболее часто экструзией перерабатываются гранулированные пластики. Переработка полимера в виде гранул - оптимальный вариант питания экструдера. Гранулы полимера меньше склонны к "зависанию" и образованию пробок в бункере, чем порошок, а также гранулы легче пластицируются и гомогенизируются.
Загрузка межвиткового пространства щнека под воронкой бункера происходит на отрезке длины шнека, равном (1 - 1,5)D. При переработке многокомпонентных материалов для загрузки их в бункер применяются индивидуальные дозаторы: шнековые (объемные), вибрационные, весовые и т. п. Сыпучесть материала сильно зависит от его влажности: чем больше влажность, тем меньше сыпучесть. Поэтому гигроскопичные материалы необходимо сушить перед загрузкой в экструдер.
Применяя приспособления для принудительной подачи материала из бункера в материальный цилиндр, также удается существенно повысить производительность машины. При уплотнении материала в межвитковом пространстве шнека вытесненный воздух выходит обратно через бункер. Если удаление воздуха будет неполным, то он останется в расплаве и после прохождения через головку образует в изделии нежелательные полости.
При длительной работе экструдера возможен перегрев цилиндра под воронкой бункера и самого бункера. В этом случае гранулы начнут слипаться и прекратится их подача на шнек. Для предотвращения перегрева этой части цилиндра в нем делаются полости для циркуляции охлаждающей воды. Обычно зона загрузки является единственной охлаждаемой зоной современных экструдеров.
Зона питания (I).
Поступающие из бункера гранулы или порошок полимера заполняет межвитковое пространство шнека зоны I и уплотняется.
Зона пластикации и плавления (II).
В зоне II происходит подплавление полимера, примыкающего к поверхности цилиндра. В тонком слое расплава полимера происходят интенсивные сдвиговые деформации, как следствие материал пластицируется, что приводит к интенсивному смесительному эффекту.
Основной подъем давления P расплава происходит на границе зон I и II. На этой границе образующаяся пробка из спрессованного материала как бы скользит по шнеку: в зоне I это твердый материал, в зоне II- плавящийся. Наличие этой пробки и создает основной вклад в повышение давления расплава. Запасенное на выходе из цилиндра давление расходуется на преодоление сопротивления сеток, течения расплава в каналах головки и формования экструдируемого профиля.
Зона дозирования (III).
Расплавленная масса полимера продолжает гомогенизироваться, однако она все еще не является однофазной и состоит из расплавленных и твердых частиц. В конце зоны III пластик становится полностью гомогенным и готовым к продавливанию через чистящие сетки и формующую головку.
Обслуживание экструдеров
Обслуживать стандартный одношнековый экструдер несложно. Для подготовки оператора экструдера обычно требуется от одного до нескольких месяцев. Ремонт
и обслуживание одношнекового экструдера сводится к замене и прочистке фильтрующих сеток, замене трансмиссионного масла в приводе, замены электрических
предохранителей, ремонт или замена нагревателей цилиндра. После наработки прописанного производителем экструдера количества машино-часов необходимо
разобрать экструдер и заменить при необходимости шнек и цилиндр.
К необходимой технической документации на экструдер относится:
Паспорт на экструдер, выпускаемый заводом-изготовителем
Электрическая схема экструдера
Описание работы экструдера (часто входит в состав паспорта)
Сборочный чертеж экструдера
и обслуживание одношнекового экструдера сводится к замене и прочистке фильтрующих сеток, замене трансмиссионного масла в приводе, замены электрических
предохранителей, ремонт или замена нагревателей цилиндра. После наработки прописанного производителем экструдера количества машино-часов необходимо
разобрать экструдер и заменить при необходимости шнек и цилиндр.
К необходимой технической документации на экструдер относится:
Паспорт на экструдер, выпускаемый заводом-изготовителем
Электрическая схема экструдера
Описание работы экструдера (часто входит в состав паспорта)
Сборочный чертеж экструдера
Основные параметры процесса экструзии
К технологическим параметрам переработки пластмасс методом экструзии относятся:
-температура по зонам экструдера
-давление расплава
-температура зон головки
-режимы охлаждения экструдированного профиля
Основными технологическими характеристиками экструдера являются длина шнека L, диаметр шнека D, соотношение L/D, скорость вращения шнека N, а также профиль шнека и степень изменения объема канала шнека.
Основной характеристикой формующего инструмента, состоящего как правило из экструзионной головки (вместе с фильтрующими сетками) и калибрующего узла, является коэффициент сопротивления течению расплава K. Перепад давления на фильтрующих сетках служит показателем засорения, т. е. увеличения сопротивления сеток и, следовательно, сигналом к их замене.
Укрупненным показателем работы любого экструдера можно назвать его эффективность, измеряемую как отношение производительности экструдера к его потребляемой мощности.
-температура по зонам экструдера
-давление расплава
-температура зон головки
-режимы охлаждения экструдированного профиля
Основными технологическими характеристиками экструдера являются длина шнека L, диаметр шнека D, соотношение L/D, скорость вращения шнека N, а также профиль шнека и степень изменения объема канала шнека.
Основной характеристикой формующего инструмента, состоящего как правило из экструзионной головки (вместе с фильтрующими сетками) и калибрующего узла, является коэффициент сопротивления течению расплава K. Перепад давления на фильтрующих сетках служит показателем засорения, т. е. увеличения сопротивления сеток и, следовательно, сигналом к их замене.
Укрупненным показателем работы любого экструдера можно назвать его эффективность, измеряемую как отношение производительности экструдера к его потребляемой мощности.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)