A резиновый винтовой стволоснован на том факте, что резина не плавится так, как пластик — она разрезается, нагревается и смешивается, но никогда не переходит грань обжига. Это меняет все: более низкие температуры ствола, более мелкие винтовые каналы и зачастуюбулавочный стволдизайн, который никогда не используют экструдеры пластика. EJS производит шнековые цилиндры диаметром 60–500 мм и резиновые цилиндры с горячей/холодной подачей Ø60–650 мм в азотированной или биметаллической конструкции, а также восстанавливает изношенные детали. В этом руководстве описаны характеристики шин, тросов, шлангов и профильной резины.
1. Почему экструзия резины не похожа на экструзию пластика
Большинство рекомендаций по оборудованию для экструдеров подразумевают термопласт — шнек, который плавит полимер и проталкивает расплав через матрицу. Резина полностью опровергает это предположение. Резиновые смеси не плавятся. Они представляют собой неотвержденные эластомеры, наполненные углеродной сажей, кремнеземом, маслами и пакетом для вулканизации, а задача экструдера состоит в том, чтобы нагреть их, смешать и придать им форму.безактивация лечения.
Этот единственный факт меняет все оборудование. Температуру цилиндра обычно поддерживают на уровне от 80 до 120°C — что значительно ниже температуры расплава термопласта — потому что пересечение этой линии рискует обжечься — точку, в которой каучук начинает преждевременно вулканизироваться внутри экструдера. Выжженное соединение – списание; его невозможно переработать.
Геометрия винта адаптируется. В резиновых винтах используются более мелкие каналы полета, более низкие степени сжатия и часто соотношение L/D короче, чем у типичных термопластических винтов (поскольку компаунду не нужны длинные зоны плавления — ему необходимы контролируемые сдвиг и транспортировка). Нагрев в экструдере резины происходит в основном за счет трения в зазорах скребков; его необходимо тщательно настроить в соответствии с системой охлаждения ствола, потому что неуправляемое трение вызывает возгорание. История износа тоже другая: сильнонаполненные резиновые смеси являются абразивными на других поверхностях, чем наполненные пластики, при этом углеродная сажа и кремнезем истираются на летных площадках, а не в сквозном отверстии. Мы вернемся к этому в разделе материалов.
2. Корпус штифта: конструкция, разработанная специально для резины
Штифтовой цилиндр представляет собой наиболее характерную конструкцию, полученную методом экструзии резины, и существует она по одной причине: распределительное смешивание без повышения температуры.
Принцип прост. Радиальные штифты проникают из стенки ствола в канал шнека, между витками. Когда резина течет по винту, штифты неоднократно разрезают, сгибают и перенаправляют поток. Элементы соединения — агломераты технического углерода, масляные карманы, недиспергированные вулканизирующие вещества — дробятся и перераспределяются по сечению. Шнек обеспечивает транспортировку; штифты обеспечивают перемешивание.
Что делает эту конструкцию особенно ценной для резины, так это то, чтоулучшает перемешивание без добавления тепла сдвига. В термопластической системе вы можете решить проблемы смешивания, увеличивая сдвиг; в резиновой системе, которая может привести к возгоранию соединения. Штифтовый цилиндр позволяет разделить эти два компонента — аккуратно переносить, агрессивно перемешивать, поддерживать температуру.
EJS производит цилиндрические винтовые цилиндры (штифтовые цилиндры) диаметром от 60 до 500 мм. Сами штифты обычно являются съемными, что имеет значение, когда изношенный штифт требует замены или требуется корректировка геометрии для другого соединения — стволы штифтов не являются одноразовым оборудованием. Линии по производству компонентов шин, линии по изоляции кабелей и линии по производству профилей уплотнений являются наиболее распространенными пользователями конструкции штифтового цилиндра. Для состава, в котором качество дисперсии определяет качество готового продукта (сопротивление качению в шинах, однородность диэлектрической изоляции кабеля, качество поверхности уплотнений), штифтовый цилиндр заслуживает свое место в конструкции.
3. Экструдеры для резины с горячей и холодной подачей
В процессе переработки резины преобладают две конфигурации экструдеров, и для них требуется различное оборудование для шнеков и цилиндров. Знание того, какой из них работает, является первым шагом в выборе замены.
Экструдеры с горячей подачей
Экструдер с горячей подачей принимает каучук, который уже был нагрет и частично перемешан на открытой мельнице или во внутреннем смесителе. Заготовка поступает мягкой и податливой, поэтому работа экструдера заключается в основном в транспортировке и формовании — проталкивании подготовленного состава через матрицу без дальнейшего перемешивания. Это позволяет использовать более короткие винты, больший диаметр и более простую геометрию. Линейка резиновых бочек с горячей подачей EJS имеет диаметры от 60 мм до 650 мм — самые большие диаметры в каталоге резиновых экструдеров, поскольку экструдеры с горячей подачей обеспечивают самую высокую производительность за проход, когда компаунд готов к экструдированию.
Экструдеры с холодной подачей
Экструдер с холодной подачей берет резиновую смесь комнатной температуры — полосы, гранулы или куски — и выполняет все нагревание, смешивание и формование внутри самого цилиндра. Для этого от винта требуется гораздо больше: более длинный L/D, более тщательно спроектированная конструкция лопасти и зачастую цилиндрическая секция для распределительного смешивания. Стволы с холодной подачей обычно имеют меньший диаметр, чем с горячей подачей (диапазон резиновых стволов EJS Ø60–650 мм охватывает оба варианта, но конец линии с холодной подачей обычно имеет меньшие диаметры и более длинные винты). Экструдеры с холодной подачей доминируют в современной переработке каучука, поскольку они исключают этап нагревания на открытом стане, сокращают трудозатраты и улучшают стабильность линии.
Разница в оборудовании указана в цитате. Заказ ствола с горячей подачей в основном зависит от диаметра, длины и стойкости к истиранию. Заказ на холодную подачу добавляет вопросы о секциях штифта, конструкции зоны смешивания и соотношении L/D, необходимом для конкретного соединения.
4. Размеры, материалы и обработка поверхности.
Линейка шнековых цилиндров резиновых экструдеров EJS, изготовленных на заводе на острове Цзиньтан:
| Параметр | Диапазон |
|---|---|
| Диаметр ствола винта штифта | Ø60 мм – Ø500 мм |
| Диаметр резинового цилиндра горячей/холодной подачи | Ø60 мм – Ø650 мм |
| Рабочая длина, биметаллические винты | до 10 м |
| Рабочая длина, азотированные шнеки и цилиндры | до 10 м |
| Базовые стали | 38CrMoAlA (1,8509), 34CrAlNi7 (1,8550), 31CrMoV9 (1,8519), 40Cr, 42CrMo, SKD61, SS304 |
| Обработка поверхности | Биметаллический, азотированный, сквозная закалка, хромированный. |
| Биметаллический слой (винт) | 1,0 – 1,5 мм |
| Биметаллический слой (ствол) | 2,0 – 3,0 мм |
| Азотирующий слой | 0,4 – 0,7 мм |
| Шероховатость поверхности | Ра 0,4 мкм |
| Прямолинейность поверхности | 0,015 мм |
Решение «биметалл против азотирования» действует так же, как и в случае с пластиком. В результате азотирования твердый слой толщиной от 0,4 до 0,7 мм проникает в сталь, что является экономичным и долговечным при использовании более чистых резиновых смесей и при меньшем сдвиговом усилии. Биметаллик добавляет наплавленный слой PTA (от 1,0 до 1,5 мм) на винте и накладку из сплава, полученного центробежным литьем (от 2,0 до 3,0 мм) в стволе, где используются абразивные составы - сильно наполненные диоксидом кремния, карбонатом кальция или сажей. Полное обоснование, варианты сплавов (Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83 на винте; EJS01–EJS04 на стволе), а также то, где каждый из них зарабатывает, находится вбиметаллическая и азотированная направляющая.
Одна деталь, на которую стоит обратить внимание: гнезда для штифтов и сами штифты являются точками износа, отличными от отверстия. Изношенный штифт или гнездо для штифта большего размера можно заменить индивидуально, поэтому стволы штифтов служат годами даже при работе с агрессивными соединениями.
5. Выбор по применению
Компоненты шин (протекторы, боковины, внутренние вкладыши)
Составы для шин являются одними из самых абразивных в мире резиновых изделий. Протекторы наполнены силикагелем и армирующим углеродным углеродом в больших объемных долях для обеспечения сцепления с мокрой дорогой и сопротивления качению. Биметаллический цилиндр с холодной подачей и наплавкой винта из Colmonoy 83 или карбида вольфрама является надежным решением. Требования к пропускной способности высоки, поэтому решающее значение имеют больший диаметр отверстия (часто в диапазоне Ø150–Ø250 мм для экструдеров компонентов) и хорошо спроектированное охлаждение.
Изоляция/оболочка кабелей и проводов
Каучуковая оболочка кабеля требует постоянного контроля размеров и равномерного распределения огнезащитных и стабилизирующих добавок. Здесь доминируют экструдеры с холодной подачей со штоковым цилиндром, часто с меньшим диаметром отверстия (Ø60–Ø150 мм) и большей длиной и диаметром, чтобы обеспечить пространство для работы зон смешивания. Биметаллический вариант является стандартным, когда состав оболочки содержит хлорированные полимеры или тяжелые наполнители.
Шланг и трубки
При экструзии резиновых шлангов — автомобильных охлаждающих шлангов, чехлов для гидравлических шлангов, садовых и промышленных шлангов — обычно используются экструдеры среднего размера с холодной подачей и штифтовым цилиндром для обеспечения качества смешивания. Срок службы может быть очень долгим, если состав правильно составлен и винт подобран к нему; это одна из категорий, где азотированная конструкция часто достаточна для смесей с умеренным наполнителем.
Уплотнительные профили и уплотнители
EPDM и подобные резиновые смеси для уплотнителей обычно менее абразивны, чем резиновые смеси для протекторов шин, и их задача — экструзия профиля с умеренной производительностью. Азотированные экструдеры с холодной подачей хорошо справляются с большей частью этой работы, а биметаллические зарезервированы для марок с более высоким содержанием наполнителя или линий, где время безотказной работы имеет решающее значение.
Подошвы для обуви, коврики и прочие изделия из экструдированной резины.
Широкая категория, часто работающая на небольших экструдерах с холодной подачей или экструдерах с горячей подачей, подаваемых из внутренних смесителей. Абразивность соединения и производительность определяют выбор конструкции. EJS производит весь диапазон диаметров 60–650 мм для такого рода работ смешанного типа.
6. Ремонт — восстановление изношенного резинового ствола.
Резиновые стволы изнашиваются. Гнезда для штифтов увеличиваются, летные площадки разрушаются, отверстие расширяется за пределы первоначального допуска — и в какой-то момент пропускная способность падает, размеры продукта смещаются, и экструдер требует внимания. EJS занимается ремонтом наряду с новым строительством, и для резиновых линий это зачастую более практичный вариант.
Что обычно включает в себя ремонт:
- Расточка и футеровка ствола.Изношенному отверстию можно придать новый внутренний диаметр, а затем заново футеровать его с помощью биметаллического центробежного литья или обновить азотирование. Оригинальный корпус остается, меняется только поверхность износа.
- Восстановление изношенных винтов.Эродированные площадки полета можно повторно сварить с наплавкой PTA, а затем повторно обработать до исходной или улучшенной геометрии. Базовый вал, шпоночный паз, шейка — всё сохранилось.
- Замена пальцев на цапфах.Отдельные штифты или целые ряды штифтов можно менять местами без переделки остальной части ствола.
- Пути обновления.Деталь, которая начала свою жизнь азотированной, может снова стать биметаллической, если состав изменился и износ увеличился. Цитата о ремонте часто открывает этот разговор.
Когда ремонт имеет больше смысла, чем заказ нового? Два типичных случая. Во-первых, когда OEM-экструдер больше не производится, а запасные части производителя недоступны или имеют длительный срок поставки, ремонт существующего шнека и цилиндра иногда является единственным реальным путем. Во-вторых, когда корпус в хорошем состоянии и изношены только гильзы или наплавка — платить за новую конструкцию не имеет смысла, если существующая исправна. EJS проводит проверку, оценку и восстановление в каждом конкретном случае.
7. Как определить цену на резиновый винтовой ствол
Независимо от того, заказываете ли вы новую, заменяете изношенную деталь или восстанавливаете существующую сборку, EJS быстро и точно предоставит вам одну и ту же информацию:
- Марка и модель машины.EJS строится по чертежу или по марке и коду машины. Модель часто напрямую определяет геометрию.
- Горячая подача или холодная подача, и имеет ли ствол штифтовую секцию.
- Диаметр винта и соотношение L/D.Два числа, которые помещают деталь в диапазон Ø60–Ø650 мм.
- Сложный тип.Протектор шины? уплотнитель из EPDM? Кабельная оболочка? Силикон? Тип и нагрузка наполнителя определяют выбор сплава и обработки поверхности.
- Новостройка или ремонт.При ремонте фотографии изношенной детали и описание симптомов (падение производительности, дефекты поверхности, смещение размеров) помогают определить объем работ до того, как деталь поступит на завод.
- Рисунок, если он у вас есть.В противном случае фотографии плюс основные размеры — диаметр, длина, детали фланца — позволят EJS спланировать цену.
На основании этой информации EJS выставляет предложение в течение одного рабочего дня. На новые комплекты шнеков и цилиндров распространяется годовая гарантия при работе с чистыми резиновыми смесями. Для оценки любого китайского поставщика перед принятием решения,контрольный список покупателяпроходит наиболее важные проверки в отношениях между фабрикой и продавцом.
8. Часто задаваемые вопросы
Чем резиновый цилиндр шнека экструдера отличается от пластикового?
Резина не плавится так, как термопластик. Экструдер для резины работает при гораздо более низких температурах цилиндра — обычно от 80 до 120°C — и шнек работает за счет сдвига и нагревания соединения, а не плавления его. Превышение температурных пределов рискует обжечь систему лечения. В результате в резиновых шнеках используются более мелкие каналы, более низкие степени сжатия и часто конструкция со штифтом, которую никогда не используют экструдеры для пластика.
Что такое булавочный ствол и когда его правильный выбор?
Цилиндрический цилиндр представляет собой конструкцию, специально предназначенную для экструзии резины, в которой радиальные штифты проникают из стенки цилиндра в канал между витками шнека. Штифты прерывают и перенаправляют поток резины, значительно улучшая распределительное смешивание технического углерода, наполнителей и вулканизующих веществ без повышения температуры расплава. Штифтовые цилиндры часто используются в экструдерах с холодной подачей для изготовления компонентов шин, изоляции кабелей и профилей уплотнений, где качество смешивания имеет большое значение.
Какие размеры резиновых винтовых цилиндров производит EJS?
EJS производит цилиндры со штифтовыми шнеками диаметром от 60 до 500 мм, а также резиновые цилиндры с горячей или холодной подачей от 60 до 650 мм. Максимальная рабочая длина до 10 метров. Винты изготавливаются по чертежам заказчика или по марке и коду машины, а EJS реконструирует существующую геометрию, когда чертеж недоступен.
Горячая или холодная подача — для какого типа экструдера резины нужен какой цилиндр?
Экструдеры с горячей подачей берут предварительно нагретую резину из мельницы или миксера, поэтому шнек в основном транспортирует и формирует — короткая длина/диаметр, большой диаметр, более простая геометрия. Экструдеры с холодной подачей начинают работу с сырьем комнатной температуры и полагаются на шнек, который выполняет весь нагрев и смешивание - более длинный L/D, часто штифтовой цилиндр, более требовательный к конструкции лопастей. Для горячей подачи на EJS используются бочки большего диаметра до 650 мм; Стволы с холодной подачей обычно имеют меньший диаметр и большую длину/диаметр.
Восстанавливает ли EJS изношенные резиновые шнеки и стволы?
Да. Ремонт ствола резинового шнека входит в стандартную услугу. Изношенный ствол можно расточить и заменить футеровку с помощью биметаллической или азотированной обработки; изношенный винт можно повторно приварить и повторно обработать до исходной геометрии или восстановить с использованием улучшенной наплавки. Зачастую это более экономично, чем покупка новой детали, если срок поставки OEM-запчасти длительный или деталь больше не производится.
Должен ли резиновый винт быть биметаллическим или азотированным?
Азотирование подходит для многих более чистых резиновых смесей и с меньшими нагрузками на сдвиг. Биметаллические материалы имеют более высокую стоимость на абразивных составах, в большом количестве наполненных диоксидом кремния, карбонатом кальция или сажей, а также на производственных линиях, где время безотказной работы делает срок службы доминирующим экономическим фактором. Составы протекторов шин и абразивные резины для оболочек кабелей обычно требуют использования биметаллических материалов; многие резины уплотнительного профиля прекрасно работают при азотировании.
