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Componenti di base di una macchina per estrusore bivite

Gli estrusori bivite sono macchine altamente versatili utilizzate in vari settori per la lavorazione di materiali come plastica, alimentare, farmaceutica e chimica. Questi estrusori bivite sono rinomati per la loro capacità di gestire attività complesse di compounding, miscelazione ed estrusione con precisione ed efficienza.

Questo articolo fornisce una panoramica dei componenti chiave di a macchina estrusore bivite e le loro funzioni, aiutando gli utenti a ottimizzare meglio le prestazioni e garantendo risultati di alta qualità.

componente

Componenti di base di una macchina per estrusore bivite

La struttura dell'estrusore bivite è sostanzialmente la stessa dell'estrusore monovite. La differenza sta nel fatto che l'estrusore bivite ha due viti all'interno del cilindro e la sezione di alimentazione prevede un'alimentazione forzata a vite nel cilindro. Inoltre, le specifiche e la disposizione dei cuscinetti dell'estrusore bivite sono più complesse.

Di seguito è riportata la foto dei componenti dell'estrusore bivite, spiegheremo la funzione di ciascun componente separatamente.

componente dell'estrusore bivite

1 connettore

I connettori in un estrusore bivite vengono utilizzati per collegare varie parti della macchina, garantendo comunicazione e funzionamento senza soluzione di continuità tra le diverse sezioni. Sono essenziali per assemblare l'estrusore e possono facilitare il trasferimento di materiali, segnali elettrici o forze meccaniche.

2-Filtro

Il filtro, tipicamente posizionato vicino alla filiera, viene utilizzato per rimuovere eventuali impurità o contaminanti dal materiale fuso prima che esca dall'estrusore. Ciò garantisce che il prodotto finale sia di alta qualità e privo di difetti. I filtri possono anche proteggere lo stampo e le apparecchiature a valle dai danni causati da particelle estranee.

3 barili

La canna è l'alloggiamento cilindrico che contiene le viti. Supporta le viti e fornisce un ambiente controllato per la lavorazione del materiale. Il cilindro viene generalmente riscaldato per fondere il materiale e può avere sezioni di raffreddamento per controllare la temperatura durante l'estrusione.

La struttura del cilindro dell'estrusore bivite è simile a quella dell'estrusore monovite e può essere suddivisa in botti integrali E canne combinate segmentate.

Negli estrusori bivite, estrusori bivite controrotanti compenetranti E estrusori bivite conici generalmente utilizzano canne integrali. Solo pochi grandi estrusori utilizzano cilindri combinati segmentati, con l'obiettivo di facilitare la lavorazione e risparmiare sui costosi materiali in acciaio legato.

Estrusori bivite corotanti utilizzano principalmente botti segmentate. Questi fusti segmentati sono divisi in sezioni di uguale lunghezza, con alcune sezioni aventi un'apertura di alimentazione, alcune aventi un'apertura di sfiato e alcune aventi sia un'apertura di alimentazione che un'apertura di sfiato. Questi segmenti sono collegati con viti per formare un cilindro combinato a doppia vite.

4 viti

Esistono vari tipi di strutture delle viti negli estrusori bivite, classificati in base alle diverse configurazioni delle viti e al fatto che le viti si intreccino. Anche a seconda della composizione delle sezioni filettate della vite e della forma delle viti, ne esistono diversi tipi.

Gli estrusori bivite possono essere classificati in estrusori corotanti e controrotanti in base alla direzione di rotazione della vite. Negli estrusori corotanti le due viti ruotano nella stessa direzione durante il funzionamento, mentre negli estrusori controrotanti le viti ruotano in direzioni opposte.

In base al fatto che gli assi delle viti siano paralleli o meno, gli estrusori bivite possono essere suddivisi in quelli ad assi paralleli e quelli ad assi intersecanti.

doppia vite

Composizione della sezione filettata

Le viti possono essere suddivise in filettature integrali e filettature combinate in base alla composizione della sezione filettata.

Le viti integrali possono essere ulteriormente suddivise in viti cilindriche, dove il diametro del cerchio esterno filettato è completamente uniforme, e viti coniche, dove il diametro del cerchio esterno diminuisce gradualmente. Le viti cilindriche sono di due tipi: una in cui il passo diminuisce gradualmente dalla sezione di alimentazione a quella di omogeneizzazione mentre il passo della filettatura rimane costante, e un'altra in cui la larghezza della cresta del filetto aumenta gradualmente dalla sezione di alimentazione a quella di omogeneizzazione.

Le viti combinate si riferiscono a viti le cui sezioni filettate sono composte da diverse unità filettate assemblate insieme. Queste unità sono installate su un albero con una lunga chiavetta di collegamento, o su un albero con nucleo esagonale, che funge da vite speciale per l'estrusione di alcune materie plastiche. Le strutture a doppia vite corotanti e interingranate spesso utilizzano viti combinate.

doppia vite

5-Riscaldatore

Lungo il cilindro sono installati dei riscaldatori per fornire l'energia termica necessaria per fondere il materiale in lavorazione. Il controllo preciso della temperatura è fondamentale per garantire la corretta fusione, miscelazione e flusso del materiale. I riscaldatori possono essere elettrici, a olio o a vapore.

6-Alimentatore

L'alimentatore, noto anche come tramoggia di alimentazione, è il punto in cui le materie prime vengono introdotte nell'estrusore. Garantisce una fornitura costante e controllata di materiale alle viti. La tramoggia di alimentazione e i meccanismi di alimentazione costituiscono il sistema di alimentazione. La tramoggia trattiene il materiale, mentre i meccanismi di alimentazione assicurano una fornitura costante e controllata di materiale alle coclee.

Gli alimentatori possono essere gravimetrici (basati sul peso) o volumetrici (basati sul volume) a seconda delle proprietà del materiale e dei requisiti di lavorazione. Un sistema di alimentazione ben progettato è essenziale per mantenere condizioni di estrusione stabili e prevenire picchi o carenze di materiale.

7-Supporto

I supporti sono componenti strutturali che forniscono stabilità e allineamento all'estrusore. Garantiscono il buon funzionamento della macchina e che tutti i componenti siano mantenuti nelle posizioni corrette, riducendo al minimo le vibrazioni e le sollecitazioni meccaniche.

8-cuscinetto reggispinta

I cuscinetti reggispinta vengono utilizzati per supportare i carichi assiali esercitati dalle viti. Assorbono la forza assiale generata durante il processo di estrusione, prevenendo danni alle viti e ad altri componenti meccanici. Ciò prolunga la vita della macchina e ne mantiene il funzionamento efficiente.

9-cambio

Il cambio, o riduttore, riduce la velocità del motore al livello ottimale richiesto dalle viti. Inoltre aumenta la coppia, consentendo alle viti di gestire efficacemente il materiale viscoso. I riduttori garantiscono una rotazione regolare e sincronizzata delle viti.

10-Motore

Il motore fornisce la potenza meccanica necessaria per azionare le viti. Converte l'energia elettrica in movimento rotatorio. La velocità e la coppia del motore possono essere regolate per soddisfare i requisiti di diversi materiali e condizioni di lavorazione.

dettagli dell'estrusore bivite

Equipaggiamento ausiliario

Assemblaggio fustella e taglierina

La filiera modella il materiale fuso quando esce dall'estrusore, determinando la forma del prodotto finale. Gli stampi possono essere progettati per varie applicazioni, come la produzione di pellicole, lastre, tubi o profili. Il gruppo taglierina, spesso posizionato dopo la matrice, taglia il materiale estruso nelle lunghezze o forme desiderate. Le taglierine possono essere di tipo rotativo, a filo o a ghigliottina, a seconda delle specifiche del prodotto e dei requisiti di produzione.

Sistema di controllo

Il sistema di controllo supervisiona il funzionamento dell'estrusore bivite, garantendo che tutti i componenti funzionino in armonia. Gli estrusori moderni utilizzano sistemi di controllo avanzati basati su computer per monitorare e regolare parametri quali velocità della vite, temperatura, pressione e velocità di avanzamento. Questo controllo preciso migliora la stabilità del processo, la qualità del prodotto e l'efficienza operativa.

Dispositivo per raddrizzare

Uno dei difetti più comuni nell'estrusione della plastica è l'eccentricità, spesso causata dalla flessione dell'anima del filo. Nell'estrusione della guaina, i graffi superficiali sono generalmente dovuti ai nuclei dei cavi piegati. Pertanto, i dispositivi di raddrizzatura sono essenziali nelle linee di estrusione. I tipi principali includono rullo (orizzontale e verticale), puleggia (pulegge singole e multiple), argano (che fornisce anche trazione, raddrizzamento e stabilizzazione della tensione) e ruota di pressione (orizzontale e verticale).

Dispositivo di preriscaldamento

Il preriscaldamento dell'anima del cavo è necessario sia per l'estrusione dell'isolamento che della guaina. Per l'isolamento, soprattutto per gli strati sottili, il preriscaldamento ad alte temperature rimuove l'umidità superficiale e l'olio, prevenendo sacche d'aria. Nel caso dell'estrusione della guaina, asciuga l'anima del cavo, evitando sacche d'aria causate dall'umidità. Il preriscaldamento previene inoltre la pressione interna residua nella plastica dovuta al rapido raffreddamento e stabilizza la pressione di estrusione eliminando la differenza di temperatura tra il filo freddo e la testa calda dell'estrusore. Vengono utilizzati preriscaldatori elettrici che garantiscono una capacità sufficiente e un rapido aumento della temperatura per preriscaldare in modo efficiente il filo e asciugare il nucleo del cavo. La temperatura di preriscaldamento dovrebbe corrispondere alla velocità di estrusione ed è generalmente simile alla temperatura della filiera.

Dispositivo di raffreddamento

Lo strato di plastica stampato deve essere raffreddato immediatamente dopo aver lasciato la testa della filiera per evitare deformazioni. Viene comunemente utilizzato il raffreddamento ad acqua, classificato in raffreddamento rapido e raffreddamento graduale in base alla temperatura dell'acqua. Il raffreddamento rapido, utilizzando acqua fredda, è vantaggioso per la modellatura, ma può lasciare stress interni nei polimeri cristallini, causando crepe. Gli strati di PVC in genere utilizzano un raffreddamento rapido. Il raffreddamento graduale, che prevede fasi di acqua calda, tiepida e fredda, riduce lo stress interno e viene utilizzato per l'estrusione di PE e PP per garantire una diminuzione e una stabilizzazione graduali della temperatura.

Conclusione

Comprendere i componenti di base di un estrusore bivite è fondamentale per ottimizzarne le prestazioni e garantire risultati di alta qualità. Ogni componente svolge un ruolo cruciale nella funzionalità complessiva della macchina, dal cilindro e dalle viti al sistema di azionamento, al sistema di alimentazione, ai sistemi di riscaldamento e raffreddamento, al gruppo fustella e taglierina, ai cuscinetti reggispinta e al sistema di controllo. Comprendendo in modo completo questi componenti e le loro funzioni, gli operatori possono gestire efficacemente il processo di estrusione, migliorando la qualità del prodotto e l'efficienza produttiva.

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