Что такое конический двухшнековый ствол и как он работает?

Зайдите на любой завод по производству труб или профилей из ПВХ, и вы увидите, что на линии почти наверняка стоит коническая двухшнековая машина. Это не случайность истории. Форма винтов решает определенный набор проблем, которые создает ПВХ, и как только вы поймете почему, вся машина обретет смысл.

В этом руководстве рассказывается о механике, обозначениях размеров, которые сбивают с толку большинство покупателей, реальных приложениях и размерах, которые мы создаем.

Что такое конический двухвинтовой ствол?

Конический двухшнековый цилиндр представляет собой пластифицирующий блок конического двухшнекового экструдера. Он состоит из двух частей, работающих как одна: ствол с двумя перекрывающимися коническими отверстиями и два конических винта, которые находятся внутри них.

Коническийозначает, что шнеки широкие на подающем конце и сужаются к разгрузочному концу. Отверстия сужаются, чтобы соответствовать. Все в машине следует из этого единственного геометрического факта.

Сравните это спараллельный двухвинтовой ствол, где оба винта имеют одинаковый диаметр от конца до конца внутри постоянного отверстия в форме восьмерки. Та же идея о двух винтах, работающих вместе, но совершенно разные последствия.

Как определить размер конического винта, например 55/110

Каждое коническое предложение, рисунок и запрос предложения имеют парный номер: 45/90, 55/110, 65/132, 80/156. Покупатели видят их постоянно и часто не уверены, какой номер какой. Стоит тридцать секунд успокоиться.

Прочтите это таким образом, и размер с первого взгляда скажет вам очень многое. Разрыв между двумя числами — это конус, а конус — это место, где происходит сжатие. Большой конец определяет, сколько материала может проглотить машина; маленький конец устанавливает давление, которое он может создать на матрице.

По этой же причине коническое множество нельзя случайно заменить. Два шнека с одинаковым диаметром нагнетания, но разными диаметрами подачи — это разные машины с разными характеристиками сжатия, даже если первые числа совпадают.

Как работает конический двухшнековый ствол, шаг за шагом

1. Кормление.Материал падает в широкий конец. ПВХ обычно поставляется в виде сухой порошковой смеси, которая является объемистой и имеет низкую плотность, а большое потребление придает ей необходимый объем. На многих линиях порошок подается принудительно, а не опускается под действием силы тяжести.
2. Передача.Два винта входят в зацепление, и полет одного затирает канал другого. Материал задерживается в закрытых камерах и продвигается вперед механически, а не за счет трения.
3. Сжатие.По мере сужения канала ствола тот же материал занимает все меньше и меньше объема. Воздух выдавливается, частицы сжимаются, и плотность постепенно возрастает по длине.
4. Пластификация.Тепло ствола и механическая работа вместе превращают уплотненный порошок в однородный расплав. Зоны нагреваются и охлаждаются независимо, поэтому каждая секция поддерживает температуру, необходимую сцене.
5. Дегазация.Влага и летучие вещества удаляются через вентиляционное отверстие, прежде чем они смогут испортить поверхность продукта.
6. Учет и сброс.Узкий конец создает давление и обеспечивает устойчивое и равномерное расплавление в матрице.

Контроль температуры здесь имеет большее значение, чем при большинстве видов экструзии. В наших бочках используется многоступенчатая система нагрева и охлаждения с зонами, разделенными по функциям, подаче, сжатию и гомогенизации, поэтому каждую секцию можно настроить так, как на самом деле требует эта стадия пластификации, вместо того, чтобы следовать одной глобальной заданной точке.

Почему сокращение имеет значение: три эффекта

Конус — это не выбор стиля. Он производит сразу три механических эффекта, и вместе они определяют, в чем хороша эта машина.

1. Большой расход порошка низкой плотности.

Жесткий ПВХ обрабатывается как сухая смесь: порошок смолы плюс стабилизатор, смазка, наполнитель и пигмент. Эта смесь пышная и воздушная, поэтому ей нужен объем, прежде чем что-либо еще.

Широкий подающий конец придает ему объем. Шнек постоянного диаметра должен был бы быть большим по всей своей длине, чтобы проглотить один и тот же воздухозаборник, что само по себе создает проблемы на выпускном конце.

2. Компрессия, которая нарастает постепенно

На винте постоянного диаметра сжатие происходит за счет уменьшения глубины канала, и это изменение имеет тенденцию происходить на определенном переходном участке.

У конического винта само отверстие непрерывно сужается. Сжатие распределяется по длине, а не концентрируется в одной зоне, поэтому материал обрабатывается равномерно, а не сильно сжимается в одном месте. Именно это на практике и означает «степень постепенного сжатия», и термочувствительный материал получает от этого прямую выгоду.

3. Повышение давления в сторону более короткого разряда.

Сужающийся конец концентрирует расплав в меньшем поперечном сечении, что создает давление, необходимое для штампа. В то же время выпускная секция короткая, поэтому расплав не остается горячим при высоком давлении дольше, чем это необходимо.

Для полимера, который со временем разлагается при температуре, короткая секция высокого давления является скорее особенностью, чем ограничением.

Бережная стрижка: почему ПВХ оказался на этой машине

Жесткий ПВХ имеет узкое окно обработки. Если приложить слишком много усилий, он разложится, высвободив хлористый водород, который затем атакует сталь, на которой он расположен. Работайте с ним слишком мало, и он никогда не сгорит должным образом. Машине приходится заправлять этот зазор при каждом запуске.

Конические двойные винты предназначены для резьбы. Их сочетание постепенной степени сжатия, мягкого сдвига и высокой транспортирующей способности подходит для материалов, чувствительных как к сдвигу, так и к температуре, а ПВХ является хрестоматийным примером того и другого.

Сильная передача – это третья часть, и она важна не меньше, чем мягкая. Поскольку винты входят в зацепление и механически толкают материал, машина не зависит от трения при перемещении порошка, который плохо схватывается. Производительность остается стабильной, даже несмотря на то, что корм представляет собой сухую смесь, а не гранулы.

Химическая сторона этого процесса и ее значение для обработки поверхности описаны в нашей статье.Винтовая направляющая из ПВХ.

Взаимозацепляющиеся и невзаимозацепляющиеся конические винты

Коническая - это не одно. То, насколько глубоко заходят два винта, меняет поведение машины, и мы создаем обе конфигурации.

Переплетающиеся конические двойные винтызацепляются друг с другом, так что виток одного винта попадает в канал другого. Создаваемые таким образом закрытые камеры обеспечивают надежную транспортировку и тщательное, контролируемое перемешивание, а шнеки при вращении очищают друг друга. Это конфигурация большинства труб, профилей и листов ПВХ.

Незацепляющиеся конические сдвоенные винтысидеть рядом, не вступая в контакт. Транспортировка менее положительная, а сдвиг меньше, что подходит для материала, который вообще не выдерживает длительной работы.

Практический момент для покупателей тот же, что и в отношении обозначения размера: замена должна соответствовать конфигурации вашей машины. Nanhaiya была одним из первых производителей в Китае, которые специализировались на конических сдвоенных винтах как с зацеплением, так и без зацепления, поэтому комплект можно собрать в любом случае.

Конический или параллельный? Краткая версия

Оба двухвинтовые. Они созданы для решения разных задач.

Эмпирическое правило: если материал термочувствителен и поставляется в виде порошка, вам подойдет конус. Если речь идет о компаундировании или гранулировании больших объемов, обычно выигрывает параллельная машина. Полное сравнение находится в нашемконическая или параллельная направляющая.

Что на самом деле производят конические двухшнековые винты

Выпускаемая продукция охватывает четыре семейства: профили, листы, трубы и профили нестандартной формы. На практике это означает длинный список повседневных продуктов.

изделия из ПВХ

Плиты из пенопласта ПВХ и декоративные плиты, такие как потолочные и стеновые панели. Водопроводные и дренажные трубы из ПВХ, водоводы и гофрированные трубы малого диаметра. Дверные и оконные профили, рамы и створки. Потолочные панели и кабельные лотки. Гибкие шланги, такие как садовый шланг и кабелепровод, а также уплотнительные ленты для дверей и окон.

Модифицированные и композитные изделия

ПВХ древесно-пластиковый композитный пол, перила и декоративные молдинги. Листы ПВХ с карбонатно-кальциевым наполнителем, в том числе инженерные маты. ПП-профили, наполненные тальком, для менее требовательных применений.

Отдельного внимания заслуживают деревопластические работы. Компания Nanhaiya выступила на 18-м Китайском саммите по древесным пластмассам в качестве одного из крупнейших в Китае поставщиков конических двухшнековых бочек для ДПК, а сторона износа этой обязанности рассматривается в нашемВинтовая направляющая ствола WPC.

Другие специальные продукты

Декоративные планки из АБС-пластика для бытовой техники и салона автомобиля. Водопроводная труба из композита ПЭ/ПВХ, сочетающая в себе прочность ПЭ и жесткость ПВХ.

В частности, в отношении листов ПВХ строительные материалы составляют около 60% конечного использования, на втором месте находится упаковка. На этих линиях обычно используются конические шнеки, вращающиеся в противоположных направлениях, с принудительной подачей сырья, поэтому пластификация, смешивание и сдвиг остаются стабильными на протяжении всего процесса.

Размеры, которые мы строим

Это характеристики конических двухшнековых и цилиндрических винтов, которые мы производим, выраженные как соотношение диаметра нагнетания к диаметру подачи.

Этот ассортимент охватывает примерно 90% конических сдвоенных шнеков, находящихся в эксплуатации на рынке, а также отдельные линейки продуктов, в том числедоска ПВХиПВХ профильнаборы, сидеть поднаши конические двухшнековые стволы. Если ваша машина не входит в список, геометрию можно спроектировать так, чтобы она соответствовала вашей линии, а не навязывать ее ближайшему стандартному размеру.

Обратите внимание на пары, у которых общий первый номер. 65/120 и 65/132 выбрасывают на 65 мм, но принимают очень разные объемы, а 80/143, 80/156 и 80/172 создают одну и ту же точку три раза. Диаметр подачи не является деталью.

Когда конический комплект требует замены

Конические шнеки изнашиваются там, где давление наибольшее, то есть ближе к узкому напорному концу. Машина сигнализирует об этом до того, как детали станут явно неисправными.

• Объем производства падаетпри той же скорости шнека, поскольку изношенный зазор позволяет расплаву соскальзывать назад, а не двигаться вперед.
• Качество пластификации падает.На ПВХ, что проявляется плохой проплавляемостью, неравномерностью цвета или поверхностными дефектами профиля.
• Нагрузка на двигатель возрастаетпри постоянной мощности, что указывает на сопротивление, несоосность или снижение сопротивления строительного материала.
• Черные точки возвращаютсяпосле очистки, что для ПВХ часто означает, что испорченный материал остается в изношенном зазоре и готовится там.

Подтверждайте это с помощью инструментов, а не впечатлений. Измерьте винты и отверстие по сборочному чертежу и проверьте зазор между двумя винтами, а также между винтами и стволом. 

Почему стоит работать с Нанхайей

Nanhaiya производит винты и цилиндры более двадцати лет и обслуживает более 500 клиентов по всему миру. Нашлинейка конических двухвинтовых стволовохватывает плиты ПВХ, листы ПВХ, профили ПВХ и полиэтилен в конфигурациях с зацеплением и без зацепления, что соответствует примерно 90% эксплуатируемых конических машин.

Правильный выбор состоит из трех шагов, и мы прорабатываем их вместе с вами: определите обрабатываемый материал, поймите, что должна производить линия, а затем сопоставьте ствол с оборудованием, которым вы фактически владеете. Для нестандартных машин наши инженеры разрабатывают подходящую геометрию.

Обработка поверхности указывается отдельно от геометрии, поскольку она зависит от того, насколько абразивным и коррозионным является ваш состав. Мы поставляем азотирование, хромирование, нержавеющую сталь, биметаллическую наплавку и напыление карбида вольфрама, а там, где этого требует подача, мы распыляем твердый сплав по всему кругу вокруг зоны износа канала ствола, чтобы довести внутреннюю твердость до 62 HRC. Нашбиметаллическая и азотированная направляющаяобъясняет, когда это окупается, а в руководстве по материалам рассматриваются базовые стали.

Отправьте модель вашей машины, размер винта в виде цифр и материал, который вы используете. Вы получите коммерческое предложение в течение 12 часов.

Часто задаваемые вопросы

Что такое конический двухвинтовой ствол?

Это пластифицирующий блок конического двухшнекового экструдера: цилиндр с двумя перекрывающимися коническими отверстиями, удерживающими два конических шнека. Шнеки широкие на подающем конце и сужаются к матрице, и эта конусность обеспечивает постепенное сжатие, мягкий сдвиг и сильную транспортировку.

Как работает конический двухвинтовой ствол?

Материал поступает в широкую загрузочную часть, где большой вход подходит для объемного порошка. Взаимодействующие винты механически перемещают его вперед, и по мере сужения отверстия материал постепенно сжимается, при этом воздух выдавливается, а плотность увеличивается. Нагретые зоны плавят его в однородный расплав, летучие вещества удаляются, а узкий выпускной конец создает необходимое давление.

Что означают две цифры в размере конического винта?

Меньшее число — это диаметр на разгрузочном конце, а большее — диаметр на подающем конце. Винт 55/110 имеет длину 55 мм на кончике и 110 мм на впускном отверстии. Всегда указывайте оба номера при запросе ценового предложения, поскольку такие размеры, как 65/120 и 65/132, имеют общий первый номер, но не являются взаимозаменяемыми.

Почему для ПВХ используются конические двойные шнеки?

Жесткий ПВХ чувствителен как к сдвигу, так и к температуре и поставляется в виде объемистого сухого порошка. Коническая конструкция решает сразу все три проблемы: большой подающий конец заглатывает порошок, постепенное сжатие равномерно обрабатывает материал, а не сильно сжимает его в одной зоне, а бережное срезание предохраняет его от разрушения.

В чем разница между коническими и параллельными сдвоенными винтами?

Конический двойной шнек сужается от широкого подающего конца к узкому разгрузочному концу, обеспечивая постепенное сжатие и мягкий сдвиг, который подходит для труб, профилей и листов из жесткого ПВХ. Параллельный двойной шнек сохраняет постоянный диаметр по всей длине, что подходит для компаундирования, маточной смеси и высокопроизводительного гранулирования, где регулируемый сдвиг имеет большее значение.

В чем разница между зацепляющимися и не зацепляющимися коническими винтами?

Сцепляющиеся винты входят в зацепление друг с другом, так что виток одного попадает в канал другого. Это создает закрытые камеры, положительную транспортировку и тщательное перемешивание, а шнеки очищают друг друга. Незацепляющиеся шнеки располагаются рядом друг с другом, не зацепляясь, что обеспечивает меньший сдвиг и менее надежную транспортировку материала, который не выдерживает длительной обработки.

Какие продукты производятся с помощью конических двухшнековых экструдеров?

Четыре семейства: профили, листы, трубы и профили нестандартной формы. На практике это включает в себя вспененный ПВХ и декоративные плиты, водопроводные и дренажные трубы из ПВХ-U, кабелепроводы, дверные и оконные профили, потолочные панели, кабельные лотки, шланги и уплотнительные ленты, полы и перила из древесно-пластикового композита, листы ПВХ с наполнителем, декоративные полосы АБС и композитные трубы ПЭ/ПВХ.

Нужно ли заменять конические сдвоенные винты парой?

Да. Зазор между двумя винтами устанавливается при изготовлении и не может быть восстановлен путем установки одного нового винта на изношенный. Конические сдвоенные шнеки производятся, поставляются и заменяются как согласованная пара, поэтому их следует хранить и обращаться с ними аналогичным образом.