Прямой ответ
A одиночный винтЦилиндр экструдера транспортирует и плавит материал одним шнеком, опираясь на трение о стенку цилиндра. Он проще, надежнее и экономичнее — правильный выбор для плавления и формования большинства полимеров и переработанных пластмасс.
A двойной винтВ цилиндре используются два взаимозацепляющихся шнека для более сильного смешивания, положительной транспортировки и более высокой производительности. Это правильный выбор для компаундирования, сильнонаполненных или армированных материалов, удаляющих летучие вещества и жесткого ПВХ.
Ни то, ни другое не является «лучше». Выбирайте исходя из того, что действительно требует ваш процесс.
Это первое решение в любой экструзионной линии, и оно часто принимается по неверной причине — двухшнековый вариант звучит более продвинуто, поэтому он должен быть лучше. На практике двойной винт для работы, требующей только плавления, — это деньги, потраченные на возможности, которые вы никогда не используете, а один винт для работы по приготовлению компаунда никогда не даст вам необходимой дисперсии. В этом руководстве описывается, как на самом деле ведет себя каждый тип, где проходит грань между ними и чем отличаются параллельные и конические близнецы.
1. Как работает каждый из них
Одиночный винт: трение делает свою работу
Один винт вращается внутри нагретого ствола. Материал вытягивается вперед, потому что он больше прилипает к стенке бочки, чем к шнеку — этоперетаскивание, и именно поэтому состояние поверхности ствола имеет такое большое значение. Три зоны шнека (подача, сжатие, дозирование) плавят материал за счет сочетания тепла ствола и сдвига, а затем дозируют его к головке при постоянном давлении.
Следствие: один шнек превосходно плавит и перекачивает, но его перемешивание ограничено, а производительность зависит от того, насколько хорошо материал захватывает ствол. Именно поэтому изношенные стволы так сильно повреждают отдельные винты — когда зазор открывается, тормозной механизм теряет эффективность.
Двойной винт: винты делают свою работу
Два винта переплетаются между собой, поэтому материалпозитивно передан- толкается вперед за счет геометрии винта, а не тянется за счет трения. Там, где витки встречаются, материал многократно разделяется, сдвигается и объединяется, что приводит к смешиванию, с которым не может справиться один шнек. Поскольку транспортировка не зависит от трения, двойные шнеки гораздо лучше справляются с порошками, плохо сыпучими материалами и высокой загрузкой наполнителя, а время пребывания можно точно контролировать.
Распространенная ошибка:если предположить, что двойной винт — это модернизация для любой работы. Если ваш процесс заключается в плавлении и формовании чистого полимера в трубу, пленку или лист, один шнек сделает это более экономично и с более дешевыми запасными частями. Двойной шнек оправдывает свои затраты, когда процесс требует перемешивания, а не только плавления.
2. Один против близнеца: бок о бок
| Фактор | Одиночный винт | Двойной винт |
|---|---|---|
| Транспортировка | Сопротивление (зависит от трения) | Позитивный (на основе геометрии) |
| Смешивание | Базовый; улучшенный за счет смесительных элементов | Интенсивный, распределительный и дисперсионный |
| Выход | Устойчивый, умеренный | Высокая — может достигать тонн в час |
| Наполненный/армированный материал | Ограниченный | Хорошо справляется с большими нагрузками |
| Деволатилизирующий | Трудный | Простота с вентиляционными секциями |
| Контроль температуры | Менее точный; сдвиговое тепло накапливается | Точный; короткое контролируемое время пребывания |
| Механическая сложность | Простой, надежный | Более сложный |
| Стоимость покупки и замены | Ниже | Выше |
| Типичные продукты | Труба, пленка, лист, профиль, переработка | Компаундирование, профиль и труба ПВХ, маточная смесь, пена |
3. Параллельный двойник против конического двойника
Выбор двухшнекового винта — это только половина решения: существуют две геометрии, и они не взаимозаменяемы.
Параллельный двойной винт
Два винта постоянного диаметра, идущие рядом по всей длине. Используется дляпрофиль, труба, лист, пенопласт и компаунды, перерабатывая все виды полимеров с большой производительностью, которая может достигать тонн в час при заданном размере. Поскольку геометрия является модульной, шнековые элементы и секции цилиндра могут быть сконфигурированы для конкретного процесса — одна из причин, по которой параллельные двойники доминируют в компаундировании.
Конический двухшнековый
Винтыбольше на подающем конце и сужается к матрице. Большая зона подачи легко принимает порошок с низкой объемной плотностью, а конусность обеспечивает сильное сжатие и дегазацию при движении материала вперед. Это делает конические двойники стандартом дляжесткий ПВХ — профиль, труба и грануляция, где определяющими проблемами являются подача порошка ПВХ и чувствительность к нагреву.
Краткое правило для двухшнековой геометрии
- Жесткий ПВХ профиль, труба, грануляция→ конический двойник
- Компаундирование, маточная смесь, высокая производительность, модульный процесс→ параллельный твин
- Лист, пенопласт, трубка из различных полимеров.→ параллельный твин
Стоит знать одну деталь: EJS разрабатывает сдвоенные конические стволы.по-разному в зависимости от уровня наполнения CaCO₃— низкий, средний или высокий — в ПВХ-компаунде, поскольку содержание наполнителя меняет износостойкость сильнее, чем название полимера. Двум клиентам, оба использующим трубы из ПВХ, могут потребоваться разные характеристики сплава.
4. Какой из них нужен вашей работе?
Работайте от процесса, а не от машины.
| Что ты делаешь | Конфигурация |
|---|---|
| Плавление и формирование чистого монополимера | Одиночный винт |
| Труба, пленка, лист или профиль из ПЭ/ПП | Одиночный винт |
| Переработка переработанного пластика | Одиночный винт (биметаллическая поверхность) |
| Соединение двух и более материалов. | Параллельный близнец |
| Дисперсия стекловолокна или высокая загрузка наполнителя | Параллельный близнец |
| Производство мастербатчей | Параллельный близнец |
| Удаление влаги или летучих веществ (удаление летучих веществ) | Параллельный сдвоенный, вентилируемый |
| Жесткий ПВХ профиль, труба, грануляция | Конический двойник |
| Высокопроизводительный ПВХ с самоочисткой | Планетарно-шнековый ствол (500–5000 кг/ч) |
Два практических замечания. Во-первых, одношнековое смешивание можно существенно улучшить, не переходя на двухшнековый вариант.Смесительные элементы Maddock, Pineapple и Saxtonвстроенный в шнек дает гораздо лучшую пластификацию на той же машине. Во-вторых, конфигурация фиксируется вашей машиной; нельзя поменять одновинтовой ствол на спаренный, потому что вокруг него построены редуктор, привод и корпус подачи.
5. Стоимость износа и замены.
Выбор имеет длинный хвост: замена двухшнековых деталей обходится дороже, поэтому правильный выбор обработки поверхности имеет большее значение с точки зрения затрат.
На одном винте, пропускающем чистый полимер,азотированныйСтвол с гильзой 0,4–0,7 мм обычно достаточен и экономичен. На двухшнековом компаунде стеклонаполненного материала, где вся причина двойника заключается в высокой загрузке наполнителя,биметаллическийконструкция почти всегда правильная, потому что азотированный корпус быстро разрежется, и вы быстрее замените более дорогую деталь.
Перед заказом стоит проверить:Если двойной винт был выбран из-за высокого содержания наполнителя, обработка поверхности должна соответствовать этому решению. Покупка двухшнекового шнека для наполненного материала, а затем выбор только азотирования сводит на нет экономику всего выбора машины.
6. Размеры, которые производит EJS
EJS производит все три конфигурации на заводе в Чжоушане, как в азотированной, так и в биметаллической конструкции.
| Тип | Диапазон диаметров | Рабочая длина | Примечания |
|---|---|---|---|
| Одиночный винт | 12 – 500 мм | До 10 000 мм | Доступны смесители Maddock / Pineapple / Saxton; Кормовой корпус, лейнер и водяная рубашка также производятся |
| Параллельный близнец | Φ20 – Φ250 мм | До 10 м | Винтовые элементы и секции ствола по индивидуальному заказу |
| Конический двойник | 30/70 – 188/330 | До 10 м | Стандартные размеры 35/80, 45/90, 50/105, 55/110, 65/132, 80/143, 92/188, 110/220. |
Популярные конические размеры, такие как55/110 и 65/132 остаются полуфабрикатами на складе., что позволяет значительно сократить сроки доставки. Все детали изготовлены с шероховатостью поверхности Ra 0,4 мкм и прямолинейностью 0,015 мм, прилагается сертификат материала и отчет о проверке.
О том, как выбор обработки поверхности влияет на срок службы, см.руководство по материалам; для полной картины покупки,полное руководство покупателя.
7. Часто задаваемые вопросы
В чем разница между одношнековым и двухшнековым экструдером?
В одношнековом экструдере используется один шнек, вращающийся в цилиндре, для транспортировки и расплавления материала, в основном за счет трения о стенку цилиндра. В двухшнековом экструдере используются два взаимодействующих шнека, которые обеспечивают гораздо более сильное смешивание, положительную транспортировку, лучший контроль температуры и более высокую производительность. Одношнековый вариант подходит для плавления и формования большинства полимеров; двухшнековые подходят для компаундирования, сильнонаполненных материалов, удаляющих летучие вещества и ПВХ.
Какой лучше одновинтовой или двухвинтовой?
В целом ни то, ни другое не лучше — они решают разные проблемы. Одношнековые бочки проще, надежнее и экономичнее и идеально подходят для транспортировки и плавления большинства полимеров и переработанных пластмасс в трубы, пленки, листы или профили. Двухшнековые цилиндры стоят дороже, но являются правильным решением, когда вам необходимо интенсивное смешивание, компаундирование, высокая загрузка наполнителя, удаление летучих веществ или высокая производительность. Выбирайте по тому, что требует процесс, а не по тому, что звучит более продвинуто.
В чем разница между параллельными двухшнековыми и коническими двухшнековыми стволами?
Параллельные двухшнековые бочки имеют два шнека постоянного диаметра, работающие рядом и используемые для производства профиля, труб, листов, пенопласта и компаундов, с производительностью, которая может достигать тонн в час. Конические двухшнековые цилиндры имеют шнеки большего размера на подающем конце и сужаются к головке, что обеспечивает большую площадь подачи и сильное сжатие — стандартный выбор для жесткого ПВХ-профиля, труб и гранулята.
Когда следует использовать двухшнековый экструдер вместо одношнекового?
Используйте двойной шнек, когда процесс требует большего, чем просто плавление: смешивание двух или более материалов, диспергирование большого количества наполнителей или стекловолокна, удаление влаги или летучих веществ, обработка термочувствительных материалов, таких как жесткий ПВХ, где необходимо контролировать время пребывания, или когда вам нужна более высокая производительность при той же занимаемой площади.
Двухвинтовой ствол дороже одновинтового?
Да. Двухвинтовой ствол включает в себя два винта, двухвинтовой ствол и более сложную обработку, поэтому как закупочная цена, так и стоимость замены выше, чем у эквивалентного одношнекового ствола. Эти затраты оправданы, когда процесс действительно нуждается в производительности смешивания; для простой плавки и формовки более экономичным выбором является один шнек.
Можно ли заменить одновинтовой ствол на двухвинтовой?
Нет. Ствол шнека должен соответствовать машине — редуктор, привод, секция подачи и корпус создаются по определенной конфигурации. Переход с одиночного на спаренный означает другой автомат, а не другой ствол. Что вы можете изменить, так это конструкцию шнека, L/D, смесительные элементы и обработку поверхности в рамках существующей конфигурации.
Какого размера одно- и двухшнековые стволы производит EJS?
EJS производит цилиндры одношнековых экструдеров диаметром от 12 мм до 500 мм и рабочей длиной до 10 000 мм. Параллельные и конические двухвинтовые стволы имеют диаметр ствола от 20 до 250 мм, стандартные конические размеры включают 35/80, 45/90, 50/105, 55/110, 65/132, 80/143, 92/188 и 110/220. Популярные конические размеры хранятся в виде полуфабрикатов на складе для более быстрой доставки.
