Одношнековый или двухшнековый экструдер: какой из них нужен вашему процессу?

Это один из первых вопросов в любом экструзионном проекте, и ошибиться в нем стоит дорого. Одношнековый экструдер и двухшнековый экструдер созданы для разных задач — один — насос, другой — миксер — и выбор по цене или привычкам, а не по тому, что на самом деле нужно вашему материалу, приводит либо к плохому качеству продукции, либо к тому, что машина перегружена для работы.

Мы производим винты и стволы для обоих вариантов, поэтому у нас нет причин подталкивать вас к тому или другому. В этом руководстве показана реальная разница междуодновинтовой против двухвинтовогоэкструдер, что каждый из них делает лучше всего и как убедиться, чтовинтовой стволсам указан для вашего материала.

Что такое одношнековый экструдер?

A одношнековый экструдервращается один винт внутри нагретой бочки. Работа шнека проста: возьмите твердый материал с одного конца, расплавьте его с помощью тепла и сдвига и выкачайте однородный расплав с другого конца при постоянном давлении. Геометрия — зоны подачи, сжатия и дозирования — настроена на передачу и создание давления, а не на агрессивное смешивание.

В этой простоте и есть сила. Одношнековые экструдеры экономичны, надежны, просты в эксплуатации и превосходно справляются с большими объемами производства одного однородного материала. Они эксплуатируют большую часть мировых линий по производству труб, профилей, листов, пленки и покрытия проволоки. Что им не удается, так это интенсивное распределительное смешивание или обработка материалов, требующих точного и контролируемого смешивания.

Что такое двухшнековый экструдер?

A двухшнековый экструдердва винта вращаются рядом в восьмерочном канале ствола. Два винта входят в зацепление, и в этом взаимодействии заключается весь смысл: оно создает интенсивное перемешивание, положительную транспортировку, самовытирание и жесткий контроль над сдвигом и временем пребывания. Там, где один шнек качает, двухшнековый месит.

Это делает двойной шнек инструментом для компаундирования, маточной смеси, реактивной экструзии, удаления летучих веществ и подачи порошков или наполнителей, с которыми трудно справиться одному шнеку. Они хорошо справляются с термочувствительными материалами, такими как жесткий ПВХ, поскольку принудительная транспортировка обеспечивает точный контроль над тем, как долго материал находится под воздействием тепла. Компромиссами являются более высокая стоимость и большая механическая сложность.

Одношнековый и двухвинтовой: ключевые различия

Между собой раскол очевиден. В таблице они сравниваются по факторам, влияющим на покупку.

Чем отличаются одношнековые и двухшнековые конструкции

Разница в возможностях напрямую связана с тем, как они построены. Один шнек представляет собой один вал с тремя зонами по длине: зона подачи, которая принимает твердые окатыши, зона сжатия, где канал опускается для их плавления и уплотнения, и зона дозирования, которая перекачивает расплав вперед при постоянном давлении. Один винт, один канал ствола, одна работа выполнена хорошо.

Двойной винт является модульным. Два взаимозацепляющихся вала собраны из сегментов — транспортирующие элементы для перемещения материала и перемешивающие блоки для его перемешивания — поэтому профиль шнека можно настроить для конкретного состава и переконфигурировать при изменении задания.винтовой стволпредставляет собой отверстие в форме восьмерки, в котором расположены оба винта, часто встроенные в нагреваемые и заменяемые секции. Именно эта модульность дает двухшнековому смесителю такую ​​мощность и гибкость смешивания, а также именно поэтомувинтовой стволстоит дороже и требует более точного изготовления. На обеих машинах зазор между шнеком и цилиндром определяет производительность и качество плавки, поэтому допуск конструкции имеет такое же значение, как и конфигурация.

Когда следует выбирать одношнековый экструдер

Используйте один шнек, когда работа связана с крупнообъемной экструзией одного однородного материала и интенсивное смешивание не является частью уравнения. Труба, профиль, лист, пленка, покрытие проволоки — это территория одного винта, и с экономической точки зрения ее трудно превзойти. Это также правильный выбор, когда бюджет имеет значение, когда операторам нужна машина, простая в эксплуатации, или когда линия будет производить один и тот же продукт изо дня в день. Если ваш материал уже готов и вам просто нужно придать ему форму, один винт справится с этой задачей хорошо и дешево.

Когда следует выбирать двухшнековый экструдер

Выбирайте двухшнековый вариант в тот момент, когда в вашем процессе требуется смешивание, а не просто формование. Сюда входит производство компаундов и маточных смесей, смешивание наполнителей, таких как стекловолокно или карбонат кальция, реактивная экструзия, удаление летучих веществ и подача порошков. Это также лучший выбор для термочувствительных материалов, таких как жесткий ПВХ, где точный контроль времени пребывания защищает полимер. Вы платите больше вперед, и машина требует больше от оператора, но для этих работ один винт просто не может обеспечить такое же качество продукции.

Типы двухшнековых экструдеров

«Твинвинк» — это не одна машина. Два различия имеют значение, когда вы указываете одно:

Совместное вращение против встречного вращения

В сдвоенном винте, вращающемся вместе, винты вращаются в одном направлении. Это обеспечивает высокую степень распределительного смешивания и самовытирания, поэтому машины с сонаправленным вращением доминируют в производстве компаундов и маточных смесей. В двухшнековом двигателе, вращающемся в противоположных направлениях, шнеки вращаются в противоположных направлениях, создавая высокое давление и сильную подачу — распространенный выбор для жесткого профиля и трубы из ПВХ.

Параллельный против конического

Параллельный двойной шнек сохраняет постоянный диаметр по всей длине и является универсальной рабочей лошадкой для большинства рецептур. Аконический двухшнековыйсужается от широкого подающего конца к узкому выпускному отверстию, что обеспечивает большее подающее отверстие и больший крутящий момент на низкой скорости — классическая конфигурация для труб и профилей из жесткого ПВХ на линиях малого и среднего размера. Мы рассмотрим этот компромисс более подробно в нашей статье «Коническая и параллельная двухвинтовые направляющие».

Распространенные ошибки при выборе экструдера

Несколько дорогостоящих ошибок возникают снова и снова:

• Покупка двухвинтового винта, когда подойдет одиночный винт.Если вы просто формируете однородный материал, то мощность смешивания двухшнекового шнека — это возможность, за которую вы платите, но никогда не используете.
• Покупка одного винта, а затем попытка компаундирования на нем.Один шнек не сможет обеспечить интенсивное перемешивание, как бы вы его ни настраивали — с качеством расплава вы будете бороться вечно.
• Копирование сетапа конкурента без совпадения с вашим собственным материалом.Правильная машина зависит от вашей смолы, наполнителей и производительности, а не от того, что сработало для кого-то, использующего другую рецептуру.
• Игнорирование поверхности ствола винта.Переработчики тщательно выбирают тип машины, затем устанавливают стандартный азотированный цилиндр для абразивного или коррозийного материала и следят за тем, чтобы он преждевременно изнашивался.

Узнайте тип машины ивинтовой стволспецификации совпадают, и линия работает в соответствии со спецификациями в течение многих лет. Если вы ошибетесь, вы заплатите за это качеством, временем простоя или потраченным впустую капиталом.

Простой способ принять решение

Если вы все еще сомневаетесь, обычно решают три вопроса:

• Ваш материал нужно смешать или просто придать ему форму?Смешивание компаундов, наполнителей, маточной смеси осуществляется с помощью двухшнекового смесителя. Формовка одной готовой смоляной точки до одного винта.
• Насколько разнообразен ваш ассортимент продукции?Линия, выпускающая множество рецептур, выигрывает от реконфигурируемого профиля двухшнекового двигателя; линия, на которой целый день работает один продукт, этого не делает.
• Каков ваш бюджет и насколько сложной машиной может управлять ваша команда?Одиночные винты выигрывают как по стоимости, так и по простоте, когда процесс это позволяет.

Ответьте на них честно, и выбор обычно очевиден. Если это не так (часто из-за того, что материал находится на границе), поговорите с производителем, который изготавливает и то, и другое и может подобрать винт ивинтовой стволк вашему конкретному соединению.

Не забудьте винтовой ствол

Одноместный или двойной,винтовой стволэто та часть, которая на самом деле изнашивается, и ее материал определяет, как долго машина будет сохранять производительность и качество. Абразивные или коррозионные материалы — стеклонаполнители, жесткий ПВХ, переработанное сырье — требуют биметаллического ствола; чистым смолам хорошо служит азотированная. Этот выбор имеет такое же значение, как выбор «один против близнецов», и мы рассмотрим его в нашем руководстве поБиметаллические и азотированные винтовые стволы.Укажите неправильную поверхность, и даже машина правильного типа рано изнашивается.

Это также деталь, которую вам придется заменять более одного раза в течение срока службы машины, поэтому имеет смысл тщательно ее определить с самого начала. Правильно подобранныйвинтовой стволработает дольше между заменами, сохраняет производительность и защищает качество продукции — независимо от типа машины, на которой она установлена.

Почему стоит работать с Нанхайей

Мы потратили более двадцати лет на изготовление винтов и бочек для обоих миров.одиночный винт, параллельный двухшнековый, иконический двухшнековыйсборки из азотированной стали 38CrMoAlA и биметаллических сплавов с твердостью биметаллического отверстия до 62 HRC. Поскольку мы производим все типы машин, наши инженеры рекомендуют конфигурацию и поверхность, которые действительно нужны вашему материалу, а также производим замены, совместимые с машинами основных марок. Сообщите нам ваш материал, машину и производительность, и в течение двенадцати часов вы получите индивидуальную рекомендацию.

Часто задаваемые вопросы

В чем реальная разница между одношнековым и двухшнековым экструдером?

Думайте об этом как о насосе и смесителе. Аодиночный винтповорачивает один вал, чтобы протолкнуть расплав вперед — отлично, когда вы используете один устойчивый материал и вам просто нужно придать ему форму и откачать. Адвойной винтсоединяет два вала вместе, и это зацепление обеспечивает интенсивное перемешивание. Поэтому, если работа связана с приготовлением компаундов, смешиванием наполнителей или использованием порошков, вам нужен двойник. Прямая экструзия однородной смолы? Одинокого – это много.

Действительно ли двухвинтовой двигатель лучше одновинтового?

Не совсем — они созданы для разных задач, поэтому «лучше» зависит от вашей. Вам необходимо интенсивное смешивание, маточная смесь или реактивная работа? Победа близнеца. Заталкиваете большие объемы одной смолы в трубу, профиль или пленку? Один винт делает это дешевле и с меньшими усилиями. Покупка неподходящего для работы устройства — единственная настоящая ошибка.

Могу ли я использовать двойной винт вместо одного винта?

Вы можете — двойной винт справляется с большинством работ с одним винтом и многим другим. Но его покупка и эксплуатация обходятся дороже, и он требует большего от того, кто им управляет. При простой экструзии одного материала в больших объемах эта дополнительная возможность простаивает, пока вы за нее платите. Если вам не требуется смешивание или свобода переключения рецептур, используйте один шнек.

Какой из ПВХ лучше?

Для жесткого ПВХ большинство переработчиков используют сдвоенные — вращающиеся в противоположных направлениях или особенно конические — потому что принудительная транспортировка обеспечивает жесткий контроль над тем, как долго этот термочувствительный материал остается горячим. Независимо от того, что вы выберете, есть одна вещь: выберите биметаллическийвинтовой ствол. ПВХ вызывает коррозию, а биметаллическая поверхность выдерживает там, где простая азотированная не выдерживает.

Они используют один и тот же винтовой ствол?

Нет. Один винт находится в одном круглом отверстии; для двухвинтового винта требуется отверстие в форме восьмерки, рассчитанное на два винта. Сталь и обработка поверхности — азотирование 38CrMoAlA или слой биметаллического сплава — переносятся между ними, но геометрия отверстия вырезается специально для вашего типа винта и вашего станка. Не взаимозаменяемы.