устройство, принцип действия и разновидности
Одной из основных технологий переработки пластмасс и изготовления из них разнообразных деталей и профильной продукции является экструзия. Заключается она в приготовлении расплава полимеров с последующим продавливанием его через формующие сопла – специальные насадки, придающие материалу заданную форму. Главным элементом производственной линии, использующей подобную методику, является экструдер для пластика.
Принцип работы экструдера
Экструдер представляет собой электромеханическое устройство, непосредственное предназначенное для процесса формовки пластмассовых профильных деталей их полуфабрикатов. Общее устройство экструдера для пластика:
- Корпус с системой нагрева до необходимой температуры плавления полимеров. В качестве источника тепловой энергии могут использоваться привычные резистивные системы или индукционные, создающие высокие температуры за счет наведенных на их корпус высокочастотных индукционных токов Фуко.
- Узел загрузки, через который различными способами сырье поступает в полость корпуса.
- Рабочий орган, создающий необходимое давление для перемещения сырья от узла загрузки до формующих насадок. Используются различные физические принципы, так это механизм может быть поршневым, дисковым или шнековым. Наибольшее распространение получили именно шнековые экструдеры.
- Экструзионная головка (иначе – фильера), задающая форму получаемых изделий.
- Механический привод (двигатель и редукторная система), создающий и передающий на рабочий орган необходимое усилие.
- Системы контроля и управления, поддерживающие необходимый технологический режим.
Загруженное в виде гранул, порошка или лома сырье под действием рабочего органа перемещается в рабочую зону корпуса, где под действием давления, трения и подаваемой извне температуры нагревается и плавится до состояния, требуемого по условиям технологического процесса.
В ходе движения в полости корпуса сырье тщательно перемешивается до однородной гомогенизированной массы.
Под действием высокого давления расплав продавливается через сетчатые фильтры и формующие головки, где происходят его окончательная гомогенизация и придание заданного профиля.
Затем, охлаждаясь естественным или принудительным способом, он полимеризуются, и в итоге получаются изделия необходимой конфигурации с заданными физическими и механическими свойствами.
Видео: «Как работает экструдер?»
Виды экструдеров
Современные экструзионные установки различаются как по схеме рабочего органа, так и по своему целевому предназначению.
Экструдеры одношнековые и двухшнековые
Шнековые (червячные) экструдеры – наиболее распространенные, так как практически в полной мере отвечают всем требованиям технологического процесса. Рабочим органом выступает шнек экструдера (винт Архимеда, известный каждому хотя бы по домашним мясорубкам).
Лопасть шнека экструдера захватывает сырье в области загрузки и перемещает последовательно по всей длине цилиндра корпуса, через зону нагрева, гомогенизации и формовки. В зависимости от технологической карты и вида исходного материала шнеки могут быть нормальными или быстроходными, цилиндрической или конической формы, сужающиеся к выходу. Одним из главных параметров является соотношение рабочего диаметра шнека к его длине. Различаются также шнеки шагом витков и их глубиной.
Однако одношнековые экструдеры не всегда применимы. Например, если в качестве сырья используется порошковый полуфабрикат, один винт не справится с тщательным его перемешиванием в ходе расплавления и гомогенизации.
В подобных случаях применяют двухшнековые экструдеры, винты которых могут находиться во взаимном зацеплении, совершать параллельное или встречное вращательное движение, иметь прямую или коническую форму.
В результате процессы разогрева, смешения и гомогенизации проводятся более тщательно, и на головку поступает полностью однородная и дегазированная масса.
Нельзя не отметить, что в некоторых технологических процессах применяются экструдеры и с большим количеством шнеков – до четырех, а кроме того, существуют и планетарные автоматы, когда вокруг центрального винта вращается до 12 сателлитных.
Это бывает необходимым при работе с некоторыми видами пластиков, которые под действием высоких температур имеют свойство к деструкции – потере физических качеств. Таким образом, их нагрев в подобных экструдерах осуществляется за счет силы трения и создаваемого высокого давления.
Экструдер для ПВХ профиля
Производство пластиковых или композитных профилей в большинстве случаев производится именно методом экструзии. Для этого, в зависимости от материала и сложности формы изделия, используют одно- или двухшнековые аппараты с соответствующими формующими головками.
Ассортимент весьма обширен – от тонких нитей или полос до листов, крупных панелей и сложных по геометрии профилей. Ставшие всем привычные пластиковые оконные и дверные системы собираются из ПВХ-профилей, изготовленных именно таким способом.
Добавка в полимер специальных компонентов позволяет выпускать сложные композиты, например, дерево-пластиковые конструкции, которые также часто применяются при изготовлении различных строительных конструкций.
Экструдер для производства труб
При производстве трубной продукции очень важным условием является отсутствие в гомогенизированной смеси пузырьков газа, поэтому экструдеры для труб в обязательном порядке оснащаются системой дегазации. Обычно это – двухшнековые установки, в которых, помимо прочего, применяются так называемые барьерные шнеки, надежно разделяющие еще твердый полуфабрикат от полностью расплавленного. Это обеспечивает полную однородность состава, что очень важно для эксплуатационных качеств выпускаемой трубы.
Экструдеры для полиэтилена
Все полимерные пленки изготавливаются исключительно способом экструзии. Для производства плёнок используется выдувной экструдер. Формующий узел экструдера для стрейч пленки может быть выполнен в виде узкой щели –на выходе получается однослойная пленка необходимой толщины и ширины.
В некоторых моделях используются круглые щелевые фильеры большого диаметра – пленка получается в виде рукава.
Мини экструдеры для пленки производят полиэтилен шириной рукава до 300мм и толщиной до 600 мкм. Небольшой размер устройства позволяет установить его даже в обычном помещении.
Экструзионные линии
В промышленных условиях экструдер – это один из главных компонентов целой экструзионной линии, которая включает, помимо него, ряд других установок и механизмов:
- Система подготовки и загрузки сырья – иногда полуфабрикат нуждается в предварительной просушке и калибровании перед подачей в загрузочный бункер.
- Система охлаждения – устанавливается на выходе экструдера для ускорения процесса полимеризации изделий. Могут быть различного типа – воздушные или в виде охлаждающих ванн.
- Механизмы протяжки готовых профилей.
- Маркирующие и ламинирующие системы различного принципа действия.
- Намоточные и отрезные механизмы для приведения изделий в требуемый для складского хранения и транспортировки вид.
Могут использоваться и другие механизмы и технологические устройства для автоматизации непрерывного процесса производства.
Производители экструзионных линий
Экструзионные линии пользуются огромным спросом, и их производство налажено во многих странах Европы и Азии. Традиционными лидерами в производстве подобного оборудования считаются австрийские производители, практикующие выпуск подобных линий еще с середины прошлого столетия. Европейские системы всегда отличали высочайшее качество, использование самых современных инновационных разработок в области технологии обработки пластмасс.
В последнее время на рынок экструзионных линий активно поставляется продукция китайских производителей. Вопреки расхожему мнению, это вовсе не говорит о ее низком качестве – и надёжность, и характеристики выпускаемого оборудования в целом отвечают современным требованиям. Кроме того, цены на экструдеры из Китая могут быть значительно ниже европейских.
Стараются не отстать от жизни и отечественные промышленники. Так, пользуются спросом экструзионные линии «Полипром Кузнецк», выпускаемые в Пензенской области, или «Группы компаний СТР» из подмосковных Подольска и Воскресенска.
Цена на экструдеры для пластика варьируются от страны-производителя и индивидуальных характеристик устройства.
Экструдер для производства изделий и из пластика
Одна из наиболее сложных экологических проблем мировой экономики – это утилизация химически опасных предметов, в первую очередь, изделий из ПВХ пластика. Многочисленные компании и индивидуальные предприниматели теряют миллионы, которые приходится платить за утилизацию использованной тары, изделий из поливинилхлорида. А затем вновь тратят деньги на покупку сырья!
Принципиальное решение
Есть простой, надежный и действенный способ решения проблемы – купить экструдер для пластика. Это устройство не только позволит выполнить задачу по утилизации пластика, но станет эффективным способом для развития бизнеса. Экструзия – это технология по переработке тары и других изделий из пластика с целью формирования сырья, необходимого для повторного изготовления различных деталей и продукции из ПВХ. Если коротко – суть технологии заключается в формировании расплавленной полимерной массы с дальнейшим формированием небольших гранул, имеющих форму, определенную техническими условиями эксплуатации.
Таким образом, используя технологию экструзии пластмасс можно развивать бизнес, собственное дело, предлагая недорогое сырье, которое получается из отходов производства. В обозримом будущем проблемы с вторсырьем (а именно в эту категорию входит большинство пластиковых отходов) не будет. А ведь именно сырье у производителей составляет большую часть расходов. Очевидно, что в современных условиях возможность переработки и повторного использования полимерных материалов — простое и эффектное решение для бизнеса!
Стоит более подробно изучить вопрос и разобраться, как работает экструдер пластмасс, и какие перспективы есть для ведения такого бизнеса.
Суть процесса
Экструзия представляет собой относительно простой технологический процесс, при котором на специальной линии (в нашем случае – изготовленной инженерами на территории России, на 100% из отечественных комплектующих) происходит процесс переработки сложных композиций, разнородного пластикового сырья. Под воздействием постоянного давления, создаваемого в работе системы, расплавленная масса продавливается через специальные отверстия формующей головки. В зависимости от формы и диаметра этой головки на выходе получают готовые полуфабрикаты, которые впоследствии могут использоваться для производства новых деталей и изделий либо храниться на складе в ожидании отгрузки заказчику.
Общее устройство и принцип работы оборудования
Extruder – это достаточно сложное электромеханическое устройство, предназначенное для переработки использованного поливинилхлорида и изготовления пластмассовых профильных небольших гранул. Такое сырье из полимеров можно в дальнейшем использовать для нового производства разнообразной ПВХ продукции или организации хранения сырья для его последующей продажи.
Специализированная компания «Полимермаш-Сервис» специализируется на изготовлении оборудования и специализированных линий по
Конструктивные особенности
Экструдер полимеров состоит из следующих основных узлов и деталей:
- Прочный стальной корпус (цилиндр), оснащенный системой нагрева пластмасс до необходимой температуры. Используются керамические нагревательные элементы.
- Приемный бункер. Экструзионная линия начинается именно с этого элемента. Для переработки сюда насыпается подготовленный полимер в виде гранул, небольших лент или крупнозернистого порошка. Главное назначение бункера – обеспечить равномерную подачу сырья, что обеспечивает высокое качество экструдированного материала на выходе.
- Экструзионная головка. Другое название этой детали – фильера, она и задает необходимую форму полимеров.
- Приводной механизм. Состоит из электродвигателя и системы редукторов, с помощью которых происходит передача необходимого усилия и обеспечение работы одношнековой машины и происходит процесс переработки полимеров.
- Система управления. Стационарный или выносной пульт, с помощью которого управляется процесс экструзионной переработки пластмасс.
Схема работы
Сформированная технологическая линия российского производства отвечает всем необходимым требованиям по надежности и долговечности работы и позволяет осуществлять переработку пластиков на профессиональном уровне. Экструзия заключается в последовательном выполнении следующих операций:
- сырье в виде гранул, порошка или лома пластика поступает в приемный отсек;
- перемешанная масса направляется в рабочую зону одношнекового экструдера, где не нее воздействуют: давление, небольшая сила трения, подаваемая снаружи повышенная температура;
- под воздействием тепла, происходит нагревание пластмасс и их плавление до состояния, позволяющего продолжать экструзию далее;
- в ходе продвижения по направлению к фильере происходит тщательное перемешивание пластиковой массы, в результате чего, к моменту поступления в формирующие головки полихлорвинил имеет единую однородную форму, подготовленную к выдавливанию;
- для повышения качества изделий, перед окончательным формированием гранул, масса проходит под высоким давлением через специальный сетчатый фильтр, где удаляются различные мельчайшие посторонние предметы;
Далее сырье упаковывается и укладывается на хранение либо передается заказчик для переработки и производства новых изделий. Хранить гранулы можно неограниченное время!
Вот так работает экструзионная линия. Ничего сложного в работе экструдера нет. Главное, после принятия решения на покупку данного оборудования, сделать правильный выбор и обратиться к профессионалам.
Отличные перспективы
Метод экструзии используется повсеместно, до 50% термопластов подвергается переработке данным способом. Экструзия позволяет изготавливать из ПВХ следующие материалы:
- пленки;
- листы;
- трубы;
- шланги;
- капилляры;
- прутки;
- сайдинг;
- профильную продукцию независимо от степени сложности и конфигурации;
- нанесение полимерного материала на элементы электропроводов;
- изготовление многослойных элементов и деталей.
При этом количество переработанного термопласта с помощью экструдеров год от года растет. Сейчас на рынке сложилась ситуация, при которой спрос на переработку превышает предложение. А значит, созданы условия для открытия собственного бизнеса!
Выгодное предложение
ООО «Полимермаш-Сервис» предлагает на выгодных условиях приобрести одношнековый экструдер для переработки полимеров, а также ряд другого востребованного на рынке производственного оборудования. Производственные мощности Общества располагаются в Пензенской области, но реализация экструдеров и линий производится в любые города и регионы страны. Каждому клиенту компании мы готовы предложить высококачественное, надежное и недорогое оборудование для переработки полимеров.
Каждая установка, прежде чем поступить в продажу, проходит испытание под нагрузкой, проверку надежности и эффективности работы. В качестве дополнительной услуги выполняем комплекс работ по подготовке экструдеров и производственных линий к вводу в эксплуатацию. Если потребуется – инженеры компании проведут подготовку персонала компании-заказчика.
С нами выгодно сотрудничать. Обращайтесь, господа предприниматели!
Экструдер ЭПС 125×30
|
|
Экструдер эпс 150х30, назначение, описание, преимущества выбора
Полимерное покрытие, нанесенное на металлические поверхности трубопроводов, существенно увеличивает эксплуатационный ресурс изделий, защищает от коррозии. Использование специального оборудования позволяет повысить эффективность, качество готовой продукции.
Назначение
Экструдер эпс 150х30 предназначен для переработки гранулированных полимерных материалов и передачи расплавленной смеси в экструзионную головку для последующего нанесения массы на металл. Конструктивные особенности экструдера позволяют использовать агрегат в закрытых помещениях, с соблюдением всех установленных требований и правил пожарной, экологической безопасности.
Основные технические характеристики
Прежде чем принять окончательное решение на покупку ЭПС, рекомендуем изучить эксплуатационные параметры оборудования. Экструдер может быть использован в процессе наложения полимерного покрытия на стальные трубы диаметром от 57 до 820 мм. Привод назад осуществляется за счет трехфазного электродвигателя, также работу системы обеспечивают электронагреватели и вентиляторы. Суммарная потребляемая мощность установки составляет не более 320 кВт, производительность – до 750 кг/ч Предусмотрена возможность регулировкитемпературы, подогреваемой смеси, в пределах 0 — 400°С.
Экструдер поставляется в следующей комплектации:
- платформа установки с механизмом перемещения назад;
- массивный корпус;
- шнек;
- редуктор с узлом упорного подшипника;
- электрический привод;
- пульт управления;
- шкаф частотного преобразователя;
- бункер;
- электрооборудование.
Правильный выбор
Если по вышеперечисленным параметрам модель ЭПС подходит, приобрести установку на выгодных условиях можно у нас.
В каталоге представлен широкий выбор оборудования, предназначенного для производства и переработки полимерных материалов. На установки предоставляется гарантия качества, надежности, долговечности эксплуатации. Доставка осуществляется по всей территории России и в страны СНГ. Не было ни одного случая возврата назад по причине неэффективности работы. География поставок постоянно расширяется, благодаря балансу реализуемого оборудования в соотношении цены и качества.
Экструдер ЭПС 20×25 | Экструдер ЭПС 25×25
|
Экструдер ЭПС 32×25
|
Экструдер ЭПС 32×30
|
Экструдер ЭПС 45×25
|
Экструдер ЭПС 45×30
|
Экструдер ЭПС 48×25
|
Экструдер ЭПС 63×25 | Экструдер ЭПС 63×30
|
Экструдер ЭПС 75×25
|
Экструдер ЭПС 75×30
|
Экструдер ЭПС 90×25 | Экструдер ЭПС 90×30
|
Приключения экструдера (шприца) для пластики
Привет всем полимерщикам и полимерщицам! Особенно тем, кто любит экструдер (шприц) для пластики, но не хочет или не может потратиться на дорогой винтовой девайс))
Купила я себе пару лет назад самый простой шприц за 350р. Первое время нарадоваться не могла, ведь по сравнению с самодельным это был прям «технический прогресс». Но радость моя сильно поубавилась, когда я поняла, что выдавить из него что-либо быстро и удобно практически невозможно. Пошла я шариться по интернету и нашла много разных советов по этому поводу. Большинство из них сходилось к покупке винтового девайса. Позже выяснилось, что их бывает 2 вида:
Зеленый Makin’s у нас в городе стоил 1600р
Профессиональный шприц разработанный специально для Metal Clay
У нас в городе я его видела 1 раз за 3 года и стоит он в районе 2600р
Последняя приспособа казалась мне идеальной — и длина не большая (всё равно я свой больше чем на половину никогда не заполняла) и прочный очень в отличие от первого «зелененького», который славен тем, что он алюминиевый и при самом нормальном использовании у него легко сорвать резьбу. Но для меня этот шприц стоил как две стипендии и я не решалась.
Тогда в ход пошли ухищрения. Вот те, что я наша на просторах тырнета:
1) Хорошенько размять глину перед наполнением
Это помогало не сильно. Всё равно глина выдавливалась очень медленно и с большими усилиями.
2) Положить шприц наполненый пластикой на батарею.
То ли у меня батареи не греют, то ли мне терпежу не хватило… Результат был тот же, что и в пункте 1.
3) Сделать приспособление для шприца для облегчения выдавливания.
Да простят меня авторы данных приспособ, выложу фоточки их творений.
Тут использован принцип рычага. Хорошая штука
Были умельцы, которые прикручивали к экструдеру скелет от строительного шприца, получалось не дурно.
Фото нашла только самого скелета.
И самый сложный вариант — сделать шприц из металлической трубы, болтов и гаек.
Если всё правитьно сделать, получится вот такой, достаточно приличный, экземпляр.
Это замечательные советы, но мне они показались слишком сложными. Я была в поиске более простых решений.
Вот то, до чего я додумалась сама:
4) Наполненный пластикой шприц прогреть в печке.
3 минуты при 120 градусах. Класть в не разогретую печку. Такой рецепт какое-то время меня устраивал. Пластика получалась мягкая. Поддавалась хорошо. Только перед тем как класть шприц в печку, пластику нужно на 1 мм выдавить и оставить торчать из шприца, т.к. верхний слой пластики успевает затвердеть и если этого не сделать, в выдавливаемой пластике будут крошки.
И всё было хорошо пока я не забыла шприц в печке. Не смотря на то, что она выключилась сама, пластика внутри шприца запеклась вся. Было очень жалко приличный кусок материала.
Тогда я продолжила поиски. И пятым пунктом обозначу тот способ, которым пользуюсь по сей день.
5) Использовать тальк для улучшения скольжения пластики по стенкам шприца.
Я задала себе вопрос: а что именно мешает пластике легко выходить из экструдера? Основной упор прошлого метода делается на увеличение мягкости пластики. Но в действительности это не главный враг шприцевых техник. На много сильнее мешает то, что пластика прилипает к стенкам шприца внутри и поршень продавливает не всю массу, а только серединку. Решение пришло само.
Берем кусок пластики, разминаем, катаем колбаску диаметром подходящим под наш девайс и обваливаем в тальке. Я использовала самую дешевую детскую присыпку, она 80% состоит из талька. Её нужно не много, излишки лучше смахнуть кисточкой. Кладем эту колбаску в шприц и вуаля!
Остальной процес зависит от свежести и марки пластики. Средней свежести Fimo Soft продавливается на ура. Первым результатом стало выполнение заказа на вот такое кресло.
Больше фото в моем магазине
И на последок совет:
Экспериментируйте! Не давайте мозгу застаиваться, придумывайте всё новые методы работы с материалом и инструментами. Так и только так рождается Творчество!
P.S. Возможно, я изобрела велосипед. Но мне понравился процессс!
Экструдер боудена с выбором пластика.
3D печать уже ни для никого не в диковинку, но как правило 3д принтеры печатают одним или парой пластиков, меняя либо печатающую головку , или подавая пластик в одну головку через специальный сплиттер. Так же есть варианты смены пластика дополнительными устройствами типа PRUSA MMU2. Последний использует отдельную плату и три двигателя для управления и количество используемых пластиков ограничено. Меня посетила идея почему бы не сделать экструдер боудена, в котором будет всего два двигателя: первый будет как обычно подавать пластик, а второй передвигать каретку выбирая необходимый филамент и обрезать плохие кончики.
Обрезка необходима из за того что при вытягивании пластика из горячей головки на конце нити образуется оплавление, которое может подвести в самый неподходящий момент застряв внутри трубки боудена или в сплииттере если такой имеется.
Из датчиков пока есть оптопара для определения домашней позиции селектора пластика. В дальнейшем если испытания пройдут успешно будет добавлен датчик окончания пластика.
Немного фото получившегося устройства и процесса сборки:
Так как конструкция наборная, то количество блоков для пластика практически не ограничено все упирается только в возможности прошивки 3d принтера и возможности слайсеров.
Первый тест на столе прошел успешно, модифицировав прошивку Repieter удалось с помощью G-Code заставить работать устройство, на видео ниже тестовый цикл: выбираем по очереди каждый пластик, выдвигаем на небольшое расстояние, убираем внутрь, отодвигаем каретку выдвигаем кончик для обрезки и обрезаем его и так для всех четырех пластиков.
В ближайшее время планирую реальны тест на 3д принтере
Растолкуйте процесс настройки подачи пластика в экструдер
Пытаюсь точно настроить подачу пластика по этому мануалу (https://mattshub.com/2017/04/19/extruder-calibration/).С установкой шагов на мм справился (вопрос остался. Номер 7. Ниже спрошу…). Но не могу постичь вот этот кусок:
Load a 25 mm cube into your slicer and set the infill to 0%, perimeters to 1, and top solid layers to 0. You’ll also want to print it at a fine resolution – I chose 0.15 mm and it actualy did make a small (0.02 mm) difference in the wall thickness as opposed to 0.3 mm. Print it out and then use digital calipers to measure the thickness of the walls. Your aim is to get this to be the same as your extrusion width set in your slicer. Adjust your new extrusion multiplier to: (extrusion width / measured wall thickness) × extrusion multiplier.
Слова вроде и знакомые, но смысл от неофита ускользает. Особенно при попытках к настройкам CURA приложить. Сопло у меня 0,4. Читаю/делаю:
- «want to print it at a fine resolution – I chose 0.15 mm». Тупо выбираю в CURA дефаултный профиль «Normal-0,15». Так можно?
- В разделе Quality вижу параметр «Layer Height = 0,15мм», так?
- «Perimeters to 1» => В разделе Shell ставлю параметр «Wall line count =1», так?
- «Top solid layers to 0» => В разделе Shell ставлю параметр «Top layers = 0», так?
- «Your aim is to get this to be the same as your extrusion width set in your slicer» — и толщина стенки должна получиться равной установленной в параметре ‘ширина линии’ (раздел Quality, параметр «Line width»), так? Или «ширина линии стенки» («Wall line width»)?
- «Adjust your new extrusion multiplier to» => В разделе Material изменяю параметр «Flow», так?
И еще вопрос про шаги на мм. Теоретически скорость продавливания филамента должна быть пропорциональна скорости печати с коэффицентом «Площадь сечения филамента поделить на площадь сечения сопла». Ибо объем задавленного в боуден где-то примерно равен объему выдавленного из сопла. И если я печатаю соплом 0.4мм филаментом 1,75мм, то коэффициент равен 19,14.
Если у меня стоит скорость печати 60мм/с, CURA для разных краев/заполнений считает/ рекомендует скорости от 80 до 30мм/с. Подача филамента, стало быть, 188мм/мин (от 250 до 94).
В мануале подачу через разогретое сопло настраивают командой G1 E100 F100. Но чем выше скорость подачи, тем меньше получается задавить. На скорости 50мм/мин влезло 100мм филамента. На скорости 100мм/мин влезло всего 95мм.
Вопрос:
7. На какой скорости надо настраивать подачу «шаги на мм»?
Заранее спасибо!