¡Una guía completa de los "10 componentes principales" de una extrusora de doble tornillo!

Ningbo Fangli Tecnología Co., Ltd.es unfabricante de equipos mecánicostiene más de 30 años de experiencia enequipo de extrusión de tubos de plástico, Nuevos equipos de protección del medio ambiente y nuevos materiales.. Desde su creación, Fangli se ha desarrollado en función de las demandas de los usuarios. A través de la mejora continua, I+D independiente sobre la tecnología central y la digestión y absorción de tecnología avanzada y otros medios, hemos desarrolladoLínea de extrusión de tubos de PVC, Línea de extrusión de tubos PP-R, Línea de extrusión de tuberías de suministro de agua/gas de PE, que fue recomendado por el Ministerio de Construcción de China para reemplazar productos importados. Hemos obtenido el título de "Marca de primera clase en la provincia de Zhejiang".

Elextrusora de doble tornilloEs un equipo esencial en la producción, modificación y procesamiento de materiales poliméricos. Ya sea modificando materiales biodegradables como PLA y PBAT, rellenando y reforzando PVC o PP, o preparando masterbatches y masterbatches funcionales, es indispensable. Sin embargo, muchos profesionales sólo saben cómo "poner en marcha y ajustar parámetros" sin comprender las funciones específicas de los componentes clave dentro de la máquina. Esto conduce a la impotencia a la hora de solucionar fallos y los hace propensos a sufrir errores durante la selección del equipo. En realidad, la estructura central de una extrusora de doble tornillo no es complicada; consta principalmente de 10 componentes principales. Hoy, desglosaremos las funciones principales y los puntos clave prácticos de estos 10 componentes uno por uno. Si usted es un recién llegado a la industria o un veterano que busca optimizar la selección de equipos, podrá comprender rápidamente la "lógica interna" de laextrusora de doble tornillo.

01 Tornillo + Barril

si elextrusora de doble tornilloes la "herramienta de procesamiento", entonces el tornillo y el cilindro son su "corazón": el transporte, la fusión, la mezcla y la plastificación de materiales dependen de este "dúo". También son los componentes más críticos durante la selección de equipos, y determinan directamente la eficiencia del procesamiento y la calidad del producto. En términos de función, los dos tienen roles distintos pero trabajan en coordinación: el barril es el "contenedor cerrado", con una pared interior lisa que es resistente a las altas temperaturas y al desgaste (generalmente recubierta con nitruración o una capa de aleación), lo que proporciona un espacio estable para el procesamiento del material. El tornillo es el "componente central de potencia". Los dos tornillos giran en sentido corotacional o contrarotacional dentro del cañón. A través de la acción de compresión y corte entre los tramos del tornillo y la pared interna del cilindro, los gránulos de resina sólida se "amasan" hasta alcanzar un estado fundido, mientras se mezclan aditivos como plastificantes y antioxidantes. Finalmente, la masa fundida uniformemente plastificada se empuja hacia el cabezal de la matriz para formar una forma específica. Durante la selección, se deben vigilar de cerca dos parámetros clave: primero, el diámetro del tornillo (que normalmente oscila entre 30 mm y 150 mm). Un diámetro mayor permite transportar más material por unidad de tiempo, lo que es adecuado para escenarios de producción en masa. En segundo lugar, la relación longitud-diámetro (L/D), es decir, la relación entre la longitud del tornillo y su diámetro. Una proporción mayor significa un tiempo de mezcla y plastificación más largo para el material dentro del barril, adecuado para escenarios que requieren modificaciones profundas.

02 bandas calefactoras

La transformación de materiales poliméricos del estado sólido al estado fundido se basa en un calentamiento continuo y uniforme. Las bandas calefactoras son los "calentadores centrales" de la extrusora de doble tornillo, y son las principales responsables de calentar el tornillo y el cilindro para elevar la temperatura interna del cilindro hasta el punto de fusión del material. La instalación de bandas calefactoras es bastante particular; Por lo general, están dispuestos en "segmentos" a lo largo del cañón (generalmente de 3 a 5 segmentos), y cada segmento es capaz de controlar la temperatura de forma independiente. Por ejemplo, la temperatura de la zona de alimentación es más baja (solo 80 °C-100 °C) para evitar la fusión prematura y la aglomeración del material, que podría bloquear el puerto de alimentación. La temperatura de la zona de fusión aumenta (llegando al punto de fusión del material) para plastificar gradualmente el material. La temperatura de la zona de medición se estabiliza dentro del rango de temperatura de fusión para garantizar la uniformidad de la fusión. Además del calentamiento, el precalentamiento también es una función importante de las bandas calefactoras. Antes de poner en marcha el equipo, es necesario precalentar el cilindro y el tornillo mediante las bandas calefactoras (normalmente durante 30 a 60 minutos). El arranque directo con tornillos y cilindros fríos puede provocar una plastificación desigual del material y dañar los componentes debido a diferencias de temperatura excesivas. Este paso es especialmente crucial cuando se procesan materiales biodegradables, ya que puede reducir la degradación del material causada por el calentamiento repentino.

03 motores

Si el tornillo y el cilindro son el "corazón", entonces el motor es la "fuente de energía" que suministra sangre al corazón: la rotación de los tornillos y el transporte del material en una extrusora de doble tornillo dependen completamente de la potencia proporcionada por el motor. La potencia y la estabilidad del motor afectan directamente la eficiencia de procesamiento y la seguridad operativa del equipo. Los motores utilizados en las extrusoras de doble tornillo en el mercado son en su mayoría "motores asíncronos de frecuencia variable", cuyas ventajas incluyen velocidad ajustable y potencia de salida estable, lo que permite ajustar la potencia de salida de acuerdo con las necesidades de procesamiento de diferentes materiales. Durante la selección, preste atención a la "adaptación de potencia": los tornillos de diámetro pequeño (30 mm-50 mm) son adecuados para pruebas de laboratorio de lotes pequeños, y un motor de 15 kW-37 kW es suficiente. Los tornillos medianos a grandes (65 mm-100 mm) para la producción industrial requieren motores de entre 55 kW y 160 kW. Si se procesan materiales con alto contenido de relleno (p. ej., PP con un contenido de relleno de carbonato de calcio superior al 50%), la potencia del motor debe aumentarse adecuadamente para evitar que se apague por sobrecarga debido a una carga excesiva.

04 Caja de cambios

La potencia de salida del motor no se puede transmitir directamente a los tornillos. Por un lado, la velocidad del motor es demasiado alta (normalmente miles de RPM), superando con creces la velocidad requerida del tornillo (las velocidades de los tornillos extrusores de doble tornillo están en su mayoría entre 100 y 600 RPM). Por otro lado, el motor tiene un solo extremo de salida de potencia, que debe distribuirse entre dos tornillos. La caja de cambios asume el papel central de "reducción de velocidad + distribución de potencia". Específicamente, la caja de cambios tiene dos funciones clave: Primero, "Reducción de velocidad": a través de un conjunto de engranajes internos, convierte la rotación de alta velocidad del motor en la rotación de baja velocidad y alto torque requerida por los tornillos, asegurando que los tornillos tengan suficiente fuerza para extruir y cortar el material. En segundo lugar, "División de potencia": distribuye uniformemente la potencia del motor a los dos tornillos, asegurando que giren a la misma velocidad (para modelos co-rotativos) o según una relación fija (para modelos contrarrotativos), evitando la mezcla desigual de materiales debido a diferencias de velocidad. En el uso diario, el mantenimiento de la caja de cambios es crucial: es necesario añadir regularmente aceite para engranajes especializado para evitar el desgaste de los engranajes. Si se produce un ruido anormal o una fuga de aceite en la caja de cambios, se debe revisar inmediatamente después de la parada. De lo contrario, podría provocar un fallo en el control de velocidad, afectando la calidad del producto o incluso dañando los tornillos.

05 Embrague de seguridad / Pasador de seguridad

Durante la operación de unextrusora de doble tornillo, las fallas inesperadas son inevitables; por ejemplo, contaminantes metálicos que ingresan al puerto de alimentación o aglomeración de material que causa el bloqueo del tornillo. En este punto, el motor todavía está generando potencia. Sin un dispositivo de protección, el inmenso par se transmitiría directamente a la caja de cambios, los tornillos y el cilindro, lo que podría causar tornillos doblados, cilindros rayados o engranajes de la caja de cambios rotos, lo que resultaría en costos de reparación extremadamente altos. El embrague de seguridad (o conjunto de pasador de seguridad) es la "válvula de seguridad" que resuelve este problema. Se instala entre el motor y la caja de cambios, y su función principal es la "protección contra sobrecarga": cuando ocurre una falla y la carga excede el valor establecido, el embrague de seguridad desconecta automáticamente el motor de la caja de cambios, permitiendo que el motor funcione en ralentí, al tiempo que activa una alarma de apagado, evitando daños mayores a la caja de cambios, los tornillos y el cilindro. Es importante tener en cuenta que el "umbral de sobrecarga" del embrague de seguridad debe establecerse de acuerdo con la potencia del motor y el material procesado; el umbral puede ser ligeramente mayor para materiales comunes, pero debe reducirse adecuadamente para procesar materiales de alta dureza y alto relleno para garantizar la activación oportuna de la protección.

06 Sistema de alimentación

La "uniformidad de alimentación" en unextrusora de doble tornilloafecta directamente la calidad de plastificación de la masa fundida. Si la alimentación es inconsistente, provoca fluctuaciones de presión dentro del barril, lo que genera productos finales con espesor desigual o rendimiento inestable. El sistema de alimentación es el "administrador" que controla con precisión la "tasa de alimentación", dividido principalmente en dos tipos: alimentadores volumétricos y alimentadores gravimétricos (por pérdida de peso).

· Alimentador Volumétrico:El principio básico es "dosificar por volumen". El material se introduce en el barril mediante un transportador de tornillo. Sus ventajas son estructura simple, bajo costo y fácil mantenimiento. Es adecuado para escenarios donde los requisitos de precisión de los ingredientes no son altos. El mantenimiento de rutina implica limpiar periódicamente el tornillo transportador para evitar residuos y aglomeraciones de material.

· Alimentador gravimétrico:El principio básico es "dosificar por peso". Utiliza celdas de carga para monitorear la tasa de alimentación en tiempo real, ajustando automáticamente la velocidad del tornillo para garantizar que el error de la tasa de alimentación por hora se controle dentro de ±0,5%. Su ventaja es el procesamiento por lotes preciso, adecuado para escenarios de mezcla de materiales de múltiples componentes y modificación funcional.

07 Sistema de vacío

Los materiales poliméricos se polimerizan principalmente a partir de monómeros de moléculas pequeñas, y los monómeros de moléculas pequeñas inevitablemente permanecen durante el procesamiento. Especialmente en el caso de materiales biodegradables (como PLA, PBAT), puede producirse una ligera degradación durante el procesamiento a alta temperatura, lo que produce sustancias de moléculas pequeñas. Sin un sistema de vacío, estas pequeñas moléculas se volatilizarían y se convertirían en humo, no sólo contaminando el ambiente del taller sino también formando burbujas dentro del producto. La función principal del sistema de vacío es evacuar el cilindro mediante una bomba de vacío durante la plastificación del material, eliminando rápidamente los monómeros residuales de moléculas pequeñas y los productos de degradación. Esto reduce el humo del taller y evita que queden pequeñas moléculas en el producto, mejorando así las propiedades mecánicas del producto (por ejemplo, reduciendo la pérdida de resistencia causada por las burbujas) y reduciendo la probabilidad de migración del plastificante, lo que hace que el producto sea más estable.

08 Sistema de refrigeración

Durante la operación de unextrusora de doble tornilloPara calentar no solo se necesitan bandas calefactoras, sino que también se necesita un sistema de refrigeración para reducir la temperatura. Por un lado, los tornillos y el cilindro generan calor adicional debido a la fricción durante el funcionamiento continuo. Si no se enfría rápidamente, la temperatura excesiva dentro del cilindro puede causar la degradación del material. Por otro lado, después de que la masa fundida se extruye del cabezal de la matriz, también necesita enfriamiento para tomar su forma. El sistema de refrigeración emplea principalmente dos métodos: refrigeración por aire y refrigeración por agua.

· Refrigeración por aire:Utiliza aire frío impulsado por ventiladores para enfriar el cilindro, los tornillos o el producto extruido. Sus ventajas son una estructura simple y la ausencia de necesidad de agua. Es adecuado para equipos pequeños, escenarios de procesamiento a baja temperatura o productos que no requieren altas velocidades de enfriamiento. Sin embargo, su eficiencia de enfriamiento es relativamente baja, lo que lo hace inadecuado para escenarios de producción de alto rendimiento y alta temperatura.

· Refrigeración por agua:Utiliza agua circulante para enfriar el barril o el producto extruido. Sus ventajas son una alta eficiencia de enfriamiento y un control preciso de la temperatura. Es adecuado para equipos industriales de tamaño mediano a grande, escenarios de procesamiento de alta temperatura o productos que requieren altas velocidades de enfriamiento. Sin embargo, requiere una limpieza regular de las tuberías de agua de refrigeración para evitar obstrucciones de sarro, lo que afecta el rendimiento de la refrigeración.

09 Sistema de control eléctrico

Si los componentes anteriores son los "órganos ejecutores", entonces el sistema de control eléctrico es el "cerebro" delextrusora de doble tornillo– Realiza arranque/parada del equipo, regulación de temperatura, control de velocidad, ajuste del nivel de vacío e incluso alarmas de falla. También es la interfaz principal para la interacción del operador con el equipo. Hoy en día, los principales sistemas de control eléctrico adoptan en su mayoría "pantalla táctil + sistema de control PLC", que ofrece una operación intuitiva y conveniente: los operadores simplemente configuran parámetros como temperaturas de la zona del barril, velocidad del tornillo, velocidad de alimentación y nivel de vacío en la pantalla táctil, y el sistema controla automáticamente el funcionamiento de cada componente. Si ocurre una falla (por ejemplo, sobrecarga del motor, temperatura que excede el límite), el sistema activa inmediatamente una alarma y muestra la causa de la falla, lo que facilita una rápida resolución de problemas. En el uso diario, evite que el sistema de control eléctrico se contamine con humedad y aceite. Verifique periódicamente si las conexiones de los cables están seguras para evitar fallas en el control de parámetros debido a conexiones sueltas. Especialmente cuando se procesan materiales inflamables y explosivos (como ciertos plásticos modificados), se deben seleccionar sistemas de control eléctrico a prueba de explosiones para garantizar la seguridad de la producción.

10 Marco base

El componente final es el marco base. Puede parecer simple, pero es la base para el funcionamiento estable del equipo: el motor, la caja de cambios, el cilindro, los tornillos y otros componentes del extrusor de doble tornillo están montados en el marco base. La función principal de la base es "soportar todo el equipo" y reducir la vibración durante el funcionamiento. Las bases de alta calidad suelen estar hechas de placas de acero gruesas soldadas entre sí y, a menudo, se instalan almohadillas amortiguadoras de vibraciones en la parte inferior para absorber eficazmente las vibraciones generadas por la rotación del motor y los tornillos. Si la base es inestable, se producirán vibraciones intensas durante el funcionamiento del equipo, lo que no solo provocará que las conexiones de los componentes se aflojen y genere ruido excesivo, sino que también afectará la precisión del ajuste entre los tornillos y el cilindro, lo que provocará una plastificación desigual del material y podría dañar los tornillos y el cilindro. Al instalar el equipo, asegúrese de que la base esté nivelada (calibrada con un nivel de burbuja) para evitar tensiones desiguales en el equipo debido a la inclinación. Después de un uso prolongado, compruebe si las almohadillas amortiguadoras de vibraciones de la base han envejecido. Si están viejos, reemplácelos rápidamente para garantizar un funcionamiento estable del equipo.

En conclusión: comprenda los componentes para dominar elExtrusora de doble tornillo

Los 10 componentes principales de una extrusora de doble tornillo, aunque aparentemente independientes, en realidad funcionan en coordinación: desde el sistema de alimentación "material de alimentación", hasta el calentamiento de las bandas calefactoras, la plastificación del tornillo y el cilindro, el sistema de vacío que elimina los volátiles y el sistema de enfriamiento que establece la forma, cada paso depende de la función de los componentes correspondientes.

Los materiales poliméricos se polimerizan principalmente a partir de monómeros de moléculas pequeñas, y los monómeros de moléculas pequeñas inevitablemente permanecen durante el procesamiento. Especialmente en el caso de materiales biodegradables (como PLA, PBAT), puede producirse una ligera degradación durante el procesamiento a alta temperatura, lo que produce sustancias de moléculas pequeñas. Sin un sistema de vacío, estas pequeñas moléculas se volatilizarían y se convertirían en humo, no sólo contaminando el ambiente del taller sino también formando burbujas dentro del producto. La función principal del sistema de vacío es evacuar el cilindro mediante una bomba de vacío durante la plastificación del material, eliminando rápidamente los monómeros residuales de moléculas pequeñas y los productos de degradación. Esto reduce el humo del taller y evita que queden pequeñas moléculas en el producto, mejorando así las propiedades mecánicas del producto (por ejemplo, reduciendo la pérdida de resistencia causada por las burbujas) y reduciendo la probabilidad de migración del plastificante, lo que hace que el producto sea más estable.

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