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Componentes básicos de uma máquina extrusora de parafuso duplo

As extrusoras de rosca dupla são máquinas altamente versáteis usadas em diversas indústrias para processamento de materiais como plásticos, alimentos, produtos farmacêuticos e químicos. Essas extrusoras de rosca dupla são conhecidas por sua capacidade de lidar com tarefas complexas de composição, mistura e extrusão com precisão e eficiência.

Este artigo fornece uma visão geral dos principais componentes de um máquina extrusora de parafuso duplo e suas funções, ajudando os usuários a otimizar melhor seu desempenho e garantindo resultados de alta qualidade.

componente

Componentes básicos de uma máquina extrusora de parafuso duplo

A estrutura da extrusora de parafuso duplo é basicamente a mesma da extrusora de parafuso único. A diferença está no fato de a extrusora de rosca dupla ter duas roscas dentro do cilindro, e a seção de alimentação envolve uma alimentação forçada acionada por rosca para dentro do cilindro. Além disso, as especificações e a disposição dos rolamentos da extrusora de rosca dupla são mais complexas.

A seguir está a foto do componente da máquina extrusora de rosca dupla, explicaremos a função de cada componente separadamente.

componente de extrusora de parafuso duplo

1-Conector

Os conectores em uma extrusora de rosca dupla são usados para conectar várias partes da máquina, garantindo comunicação e operação perfeitas entre diferentes seções. São essenciais para a montagem da extrusora e podem facilitar a transferência de materiais, sinais elétricos ou forças mecânicas.

2-Filtro

O filtro, normalmente localizado próximo à matriz, é usado para remover quaisquer impurezas ou contaminantes do material fundido antes que ele saia da extrusora. Isso garante que o produto final seja de alta qualidade e livre de defeitos. Os filtros também podem proteger a matriz e o equipamento a jusante contra danos causados por partículas estranhas.

3-Barril

O cano é a caixa cilíndrica que contém os parafusos. Ele suporta os parafusos e fornece um ambiente controlado para processamento de materiais. O barril é normalmente aquecido para derreter o material e pode ter seções de resfriamento para controlar a temperatura durante a extrusão.

A estrutura do cilindro da extrusora de parafuso duplo é semelhante à da extrusora de parafuso único e pode ser dividida em barris integrais e barris combinados segmentados.

Nas extrusoras de rosca dupla, extrusoras de parafuso duplo contra-rotativas entrelaçadas e extrusoras de parafuso duplo cônico geralmente usam barris integrais. Apenas algumas extrusoras grandes utilizam barris combinados segmentados, com o objetivo de facilitar o processamento e economizar em materiais caros de liga de aço.

Extrusoras de dupla rosca co-rotativas usam principalmente barris segmentados. Esses barris segmentados são divididos em seções de comprimento igual, com algumas seções tendo uma porta de alimentação, algumas tendo uma porta de ventilação e algumas tendo uma porta de alimentação e uma porta de ventilação. Esses segmentos são conectados com parafusos para formar um cilindro combinado de parafuso duplo.

4 parafusos

Existem vários tipos de estruturas de parafuso em extrusoras de parafuso duplo, classificadas com base em diferentes configurações de parafuso e se os parafusos se entrelaçam. De acordo com a composição das seções roscadas do parafuso e o formato dos parafusos, também existem vários tipos.

As extrusoras de rosca dupla podem ser classificadas em extrusoras co-rotativas e contra-rotativas com base na direção de rotação da rosca. Nas extrusoras co-rotativas, os dois parafusos giram na mesma direção durante a operação, enquanto nas extrusoras contra-rotativas, os parafusos giram em direções opostas.

Com base no fato de os eixos dos parafusos serem paralelos ou não, as extrusoras de rosca dupla podem ser divididas naquelas com eixos paralelos e naquelas com eixos que se cruzam.

parafuso duplo

Composição da seção rosqueada

Os parafusos podem ser divididos em roscas integrais e roscas combinadas com base na composição da seção roscada.

Os parafusos integrais podem ser divididos em parafusos cilíndricos, onde o diâmetro do círculo externo roscado é completamente uniforme, e parafusos cônicos, onde o diâmetro do círculo externo diminui gradualmente. Os parafusos cilíndricos são de dois tipos: um onde o passo diminui gradualmente da seção de alimentação para a seção de homogeneização enquanto o passo da rosca permanece constante, e outro onde a largura do rebordo da rosca aumenta gradualmente da seção de alimentação para a seção de homogeneização.

Parafusos combinados referem-se a parafusos cujas seções roscadas são compostas por várias unidades de rosca diferentes montadas juntas. Estas unidades são instaladas em um eixo com uma longa chaveta de conexão ou em um eixo com núcleo hexagonal, atuando como um parafuso especial para extrusão de determinados plásticos. Estruturas de parafuso duplo entrelaçadas e co-rotativas geralmente usam parafusos combinados.

parafuso duplo

5-Aquecedor

Aquecedores são instalados ao longo do barril para fornecer a energia térmica necessária para derreter o material que está sendo processado. O controle preciso da temperatura é crucial para garantir a fusão, mistura e fluxo adequados do material. Os aquecedores podem ser elétricos, a óleo ou a vapor.

6-Alimentador

O alimentador, também conhecido como funil de alimentação, é onde as matérias-primas são introduzidas na extrusora. Garante um fornecimento consistente e controlado de material às roscas. A tremonha do alimentador e os mecanismos de alimentação constituem o sistema de alimentação. A tremonha retém o material, enquanto os mecanismos de alimentação garantem um fornecimento consistente e controlado de material às roscas.

Os alimentadores podem ser gravimétricos (com base no peso) ou volumétricos (com base no volume), dependendo das propriedades do material e dos requisitos de processamento. Um sistema de alimentação bem projetado é essencial para manter condições de extrusão estáveis e evitar picos ou escassez de material.

7-Suporte

Os suportes são componentes estruturais que proporcionam estabilidade e alinhamento à extrusora. Eles garantem que a máquina funcione suavemente e que todos os componentes sejam mantidos em suas posições corretas, minimizando vibrações e tensões mecânicas.

Rolamento de 8 impulsos

Os rolamentos axiais são usados para suportar cargas axiais exercidas pelos parafusos. Absorvem a força axial gerada durante o processo de extrusão, evitando danos aos parafusos e demais componentes mecânicos. Isto prolonga a vida útil da máquina e mantém uma operação eficiente.

9-Caixa de velocidades

A caixa de engrenagens, ou redutor, reduz a velocidade do motor ao nível ideal exigido pelos parafusos. Também aumenta o torque, permitindo que os parafusos manuseiem o material viscoso de maneira eficaz. As caixas de engrenagens garantem uma rotação suave e sincronizada dos parafusos.

10 motores

O motor fornece a potência mecânica necessária para apertar os parafusos. Ele converte energia elétrica em movimento rotacional. A velocidade e o torque do motor podem ser ajustados para atender aos requisitos de diferentes materiais e condições de processamento.

detalhes da extrusora de parafuso duplo

Equipamento auxiliar

Conjunto de matriz e cortador

A matriz molda o material fundido à medida que sai da extrusora, determinando a forma do produto final. As matrizes podem ser projetadas para diversas aplicações, como produção de filmes, folhas, tubos ou perfis. O conjunto de corte, muitas vezes posicionado após a matriz, corta o material extrudado nos comprimentos ou formatos desejados. Os cortadores podem ser do tipo rotativo, de fio ou guilhotina, dependendo das especificações do produto e dos requisitos de produção.

Sistema de controle

O sistema de controle supervisiona a operação da extrusora de rosca dupla, garantindo que todos os componentes funcionem em harmonia. As extrusoras modernas usam sistemas avançados de controle baseados em computador para monitorar e ajustar parâmetros como velocidade da rosca, temperatura, pressão e taxa de alimentação. Esse controle preciso melhora a estabilidade do processo, a qualidade do produto e a eficiência operacional.

Dispositivo de alisamento

Um dos defeitos mais comuns na extrusão plástica é a excentricidade, muitas vezes causada pela flexão do fio central. Na extrusão de bainha, os riscos superficiais são geralmente causados por núcleos de cabos tortos. Portanto, dispositivos de endireitamento são essenciais nas linhas de extrusão. Os principais tipos incluem rolo (horizontal e vertical), polia (polias simples e múltiplas), guincho (também fornecendo tração, endireitamento e estabilização de tensão) e roda de pressão (horizontal e vertical).

Dispositivo de pré-aquecimento

O pré-aquecimento do núcleo do cabo é necessário tanto para o isolamento quanto para a extrusão da bainha. Para isolamento, especialmente camadas finas, o pré-aquecimento em altas temperaturas remove a umidade e o óleo da superfície, evitando bolsas de ar. Para extrusão da bainha, seca o núcleo do cabo, evitando bolsas de ar causadas pela umidade. O pré-aquecimento também evita a pressão interna residual no plástico devido ao rápido resfriamento e estabiliza a pressão de extrusão, eliminando a diferença de temperatura entre o fio frio e a cabeça quente da extrusora. São usados pré-aquecedores de aquecimento elétrico, garantindo capacidade suficiente e rápido aumento de temperatura para pré-aquecer eficientemente o fio e secar o núcleo do cabo. A temperatura de pré-aquecimento deve corresponder à velocidade de extrusão e geralmente é semelhante à temperatura da cabeça da matriz.

Dispositivo de resfriamento

A camada plástica moldada deve ser resfriada imediatamente após sair da cabeça de roscar para evitar deformação. O resfriamento a água é comumente usado, classificado em resfriamento rápido e resfriamento gradual com base na temperatura da água. O resfriamento rápido, usando água fria, é benéfico para a modelagem, mas pode deixar tensão interna nos polímeros cristalinos, causando rachaduras. As camadas de PVC normalmente usam resfriamento rápido. O resfriamento gradual, envolvendo estágios de água quente, morna e fria, reduz o estresse interno e é utilizado para extrusão de PE e PP para garantir a diminuição gradual da temperatura e a estabilização.

Conclusão

Compreender os componentes básicos de uma extrusora de dupla rosca é fundamental para otimizar seu desempenho e garantir resultados de alta qualidade. Cada componente desempenha um papel crucial na funcionalidade geral da máquina, desde o cilindro e parafusos até o sistema de acionamento, sistema de alimentação, sistemas de aquecimento e resfriamento, montagem de matrizes e cortadores, rolamentos axiais e sistema de controle. Ao compreender de forma abrangente estes componentes e as suas funções, os operadores podem gerir eficazmente o processo de extrusão, levando a uma melhor qualidade do produto e à eficiência da produção.

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