Máquina extrusora de moldeo por extrusión
1. Sistema de extrusión El sistema de extrusión incluye tornillo, cilindro, tolva, molde y cabezal de matriz. El plástico se plastifica en una masa fundida uniforme a través del sistema de extrusión y el tornillo lo extruye continuamente bajo la presión establecida durante el proceso.
Tornillo (1): Es el componente más importante del extrusor y está directamente relacionado con el rango de aplicación y productividad del extrusor. Está hecho de acero de aleación resistente a la corrosión de alta resistencia.
(2) Barril: Es un cilindro metálico, generalmente hecho de acero aleado con alta resistencia al calor, alta resistencia a la compresión, fuerte resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión o tubo de acero compuesto revestido con acero aleado. El cilindro y el tornillo cooperan para lograr la trituración, ablandamiento, fusión, plastificación, agotamiento y compactación del plástico, y transportan el caucho de manera continua y uniforme al sistema de moldeo. Generalmente, la longitud del cañón es de 15 a 30 veces su diámetro. El principio es plastificar completamente el plástico con calor.
(3) Tolva: La parte inferior de la tolva está equipada con un dispositivo de corte que regula y corta el flujo de material, y el costado de la tolva está equipado con un orificio de observación y un dispositivo dosificador de calibración.
(4) Molde: el molde se compone de un manguito interior de acero aleado y un manguito exterior de acero al carbono, y se instala un molde de formación dentro del molde. La función del molde es convertir el plástico fundido giratorio en un movimiento lineal paralelo, introducirlo en la tapa del molde de manera uniforme y suave y darle al plástico la presión de moldeo necesaria. El plástico se plastifica y compacta en el cilindro y fluye hacia el molde de moldeo del cabezal de la máquina a través de la placa de filtro porosa a lo largo de una determinada trayectoria de flujo a través del cuello del cabezal de la máquina. El manguito del núcleo se adapta apropiadamente para formar un espacio anular con una sección transversal que disminuye gradualmente, de modo que la masa fundida de plástico forme un recubrimiento tubular continuo y denso alrededor del núcleo. Para garantizar un canal de flujo de plástico razonable en el molde y eliminar los rincones muertos de la acumulación de plástico, a menudo se instala un manguito de derivación y también se instala un anillo de compensación de presión para eliminar las fluctuaciones de presión durante la extrusión de plástico. El cabezal del molde también está equipado con un dispositivo para corregir y ajustar el molde, que facilita el ajuste y la corrección de la concentricidad del núcleo del molde y el manguito del molde.
Según el ángulo entre la dirección del flujo de material del molde y la línea central del tornillo, la extrusora puede dividir el molde en un troquel oblicuo (ángulo de 120º) y un troquel en ángulo recto. La carcasa del cabezal de la máquina se fija al cuerpo de la máquina mediante pernos. El molde dentro del cabezal de la máquina tiene un asiento del núcleo del molde, y el asiento del núcleo del molde se fija a la entrada del cable del cabezal de la máquina mediante tuercas. El núcleo del molde se instala frente al asiento del núcleo del molde, y hay orificios en los centros del núcleo del molde y en el asiento del núcleo del molde para que pase el alambre del núcleo y se instala un anillo compensador de presión frente al cabezal de la máquina; equilibrar la presión; la pieza de moldeo por extrusión está compuesta por el asiento del manguito del molde y consta de un manguito del molde. La posición del manguito del molde se puede ajustar a través del soporte del perno, ajustando así la posición relativa del manguito del molde y el núcleo del molde. facilitar el ajuste de la uniformidad del espesor de la capa extruida. Fuera del cabezal de la máquina están instalados un dispositivo de calentamiento y un dispositivo de medición de temperatura.
2. Sistema de transmisión La función del sistema de transmisión es accionar el husillo y suministrar el par y velocidad requeridos por el husillo durante el proceso de extrusión. Suele estar formado por un motor, un reductor y un rodamiento.
3. Dispositivo de calentamiento y enfriamiento El calentamiento y el enfriamiento son condiciones necesarias para el proceso de extrusión de plástico.
(1) En la actualidad, las extrusoras suelen utilizar calentamiento eléctrico, que se divide en calentamiento por resistencia y calentamiento por inducción. Se instalan placas calefactoras en el cuerpo, el cuello y la cabeza. El dispositivo calefactor calienta el plástico del cilindro desde el exterior para elevar la temperatura a la temperatura requerida para las operaciones del proceso.
(2) Instalar un dispositivo de enfriamiento para garantizar que el plástico esté dentro del rango de temperatura requerido por el proceso. En concreto, se trata de eliminar el exceso de calor generado por la rotación del tornillo y la fricción de cizallamiento para evitar una temperatura excesiva que pueda provocar descomposición del plástico, quemaduras o dificultad para darle forma. El enfriamiento del barril se puede dividir en dos tipos: enfriamiento por agua y enfriamiento por aire. En términos generales, la refrigeración por aire es más adecuada para extrusoras pequeñas y medianas, y la refrigeración por agua o una combinación de las dos formas se utiliza para extrusoras grandes. El enfriamiento del tornillo utiliza principalmente enfriamiento central por agua, que está diseñado para aumentar la velocidad de transporte de materiales sólidos, estabilizar la salida de pegamento y mejorar la calidad del producto; sin embargo, el enfriamiento en la tolva tiene como objetivo mejorar el efecto de transporte de materiales sólidos y evitar partículas de plástico; Evite que se adhiera al material debido al aumento de la temperatura del puerto para garantizar el funcionamiento normal de la parte de transmisión.
2. Equipo auxiliar
El equipo auxiliar de la unidad de extrusión de plástico incluye principalmente un dispositivo de compensación, un dispositivo de enderezamiento, un dispositivo de precalentamiento, un dispositivo de enfriamiento, un dispositivo de tracción. un medidor y una máquina de prueba de chispas y un dispositivo de recogida. El propósito de la unidad de extrusión es diferente y el equipo auxiliar seleccionado también es diferente. Si hay máquinas de corte, secadores de pelo, equipos de impresión, etc.
Dispositivo enderezador: la excentricidad es el tipo más común de desperdicio de extrusión de plástico. Varios tipos de flexión del núcleo del alambre son una de las razones importantes de la excentricidad del aislamiento. Durante el proceso de extrusión de la funda, los arañazos en la superficie de la funda suelen ser causados por la flexión del núcleo del cable. Por tanto, los dispositivos de enderezamiento en cada unidad de extrusión son fundamentales. Los principales tipos de dispositivos de enderezamiento son: tipo tambor (dividido en tipos horizontales y verticales); tipo polea (dividido en polea única y grupo de poleas); la rueda del cabrestante tiene múltiples funciones, como arrastrar, enderezar y estabilizar la tensión. Ruedas de presión (divididas en tipos horizontales y verticales), etc.
Dispositivo de precalentamiento: El precalentamiento del núcleo del cable es necesario para la extrusión del aislamiento y la extrusión de la funda. Para la capa aislante, especialmente la capa aislante delgada, no se permiten poros. Las manchas de agua y aceite en la superficie del núcleo del alambre se pueden eliminar completamente mediante precalentamiento a alta temperatura antes de la extrusión. Para la extrusión de la funda, su función principal es secar el núcleo del cable y evitar la posibilidad de que se formen poros en la funda debido a la humedad (o la humedad alrededor del revestimiento). El precalentamiento también evita que la presión interna residual enfríe el plástico durante la extrusión. Durante el proceso de extrusión de plástico, el precalentamiento puede eliminar la amplia diferencia de temperatura que se forma cuando el alambre frío ingresa al molde de alta temperatura y hace contacto con el plástico de la boca del troquel, evita las fluctuaciones en la presión de extrusión causadas por las fluctuaciones en la temperatura del plástico, estabilizando así el volumen de extrusión y asegurando calidad de extrusión. La unidad de extrusión utiliza un dispositivo eléctrico de precalentamiento del núcleo del alambre calefactor, que requiere capacidad suficiente, rápido aumento de temperatura y alta eficiencia de precalentamiento del núcleo del alambre y secado del núcleo del cable.
La temperatura de precalentamiento está limitada por la velocidad de la línea, que generalmente es similar a la temperatura del cabezal.
Dispositivo de enfriamiento: el recubrimiento de extrusión de plástico formado debe enfriarse y formarse inmediatamente después de salir del molde, de lo contrario se deformará bajo la acción de la gravedad. El método de enfriamiento suele ser el enfriamiento por agua, que se divide en enfriamiento rápido y enfriamiento lento según la temperatura del agua. El enfriamiento es un enfriamiento directo con agua fría, lo que es beneficioso para la formación de recubrimientos de extrusión de plástico. Pero en el caso de los polímeros cristalinos, debido al enfriamiento térmico repentino, es fácil que la tensión interna permanezca en el recubrimiento de extrusión, lo que provoca grietas durante el uso. Normalmente, las capas de plástico de PVC se templan. El enfriamiento lento tiene como objetivo reducir la tensión interna del producto. Se introduce humedad a diferentes temperaturas en el tanque de enfriamiento en etapas para enfriar gradualmente y darle forma al producto. La extrusión de PE y PP adopta un método de enfriamiento lento, es decir, enfriamiento a través de tres etapas de agua caliente, agua tibia y agua fría.
En tercer lugar, sistema de control
El sistema de control de la extrusora de plástico incluye un sistema de calentamiento, un sistema de enfriamiento y un sistema de medición de parámetros de proceso, que se compone principalmente de aparatos eléctricos, instrumentos y actuadores (es decir, panel de control y consola de operación). Sus funciones principales son: controlar y ajustar los motores de tracción de los motores principal y auxiliar, generar la velocidad y potencia que cumplan con los requisitos del proceso, de modo que los motores principal y auxiliar trabajen coordinadamente para detectar y ajustar la temperatura, presión y; flujo del plástico en la extrusora para realizar el control completo o control automático de la unidad.
El control eléctrico de la unidad de extrusión se puede dividir aproximadamente en dos partes: control de transmisión y control de temperatura. Realiza el proceso de extrusión, incluyendo temperatura, presión, velocidad de rotación del tornillo, enfriamiento del tornillo, enfriamiento del barril y enfriamiento del producto. y control externo, así como control de diámetro, así como velocidad de tracción, disposición ordenada de los cables y control constante de tensión desde el carrete vacío hasta el carrete lleno.
1. Control de temperatura del host del extrusor
La extrusión plástica de aislamientos y revestimientos de alambres y cables se basa en las características de deformación de los plásticos termoplásticos, haciéndolos en un estado de flujo viscoso. Además del calentamiento externo del tornillo y del cilindro, que se requiere para fundir el plástico extruido, también se debe considerar el calor generado por el tornillo al extruir el plástico. Por lo tanto, es necesario considerar la temperatura del host en su conjunto, no solo para encender y apagar el calentador, sino también considerar los factores del desbordamiento de calor de la extrusión del tornillo para el enfriamiento y proporcionar instalaciones de enfriamiento efectivas. También es necesario determinar correcta y razonablemente la ubicación y el método de instalación del termopar del elemento de medición, de modo que la temperatura real de cada sección del host pueda reflejarse con precisión en las lecturas del instrumento de control de temperatura. También se requiere que la precisión del instrumento de control de temperatura coincida bien con el sistema, de modo que la estabilidad de fluctuación de todo el sistema de control de temperatura del host pueda cumplir con los requisitos de varias temperaturas de extrusión de plástico.
2. Control de presión del extrusor
Para reflejar la situación de extrusión del troquel, es necesario detectar la presión del troquel durante el proceso de extrusión. Dado que las extrusoras domésticas no tienen sensores de presión de matriz, la medición de la fuerza de empuje después de la extrusión del tornillo generalmente se usa en lugar de la medición de la presión de la matriz. El medidor de carga del tornillo (amperímetro o voltímetro) puede reflejar correctamente la presión de extrusión. Las fluctuaciones en la presión de extrusión también son uno de los factores importantes que conducen a una calidad de extrusión inestable. Las fluctuaciones en la presión de extrusión están estrechamente relacionadas con factores como la temperatura de extrusión, el uso de dispositivos de enfriamiento y la duración de la operación continua. Cuando ocurre un fenómeno anormal, se puede eliminar rápidamente. Si es necesario reorganizar la producción, se debe detener de manera decisiva, lo que no sólo puede evitar un aumento de los productos de desecho, sino también prevenir accidentes. El estado de presión del plástico durante el proceso de extrusión se puede conocer detectando la lectura del manómetro. Generalmente, el valor límite de retroceso se utiliza para el control de alarma.
3. Control de velocidad del tornillo
El ajuste y la estabilidad de la velocidad del tornillo es uno de los requisitos técnicos importantes para la transmisión principal. La velocidad del tornillo determina directamente la salida de pegamento y la velocidad de extrusión. La producción normal siempre quiere alcanzar la mayor velocidad y alta productividad posible. Cuando es necesario iniciar la velocidad del tornillo de la extrusora a la velocidad de trabajo requerida, el rango de ajuste de velocidad disponible es mayor. Además, se requiere la estabilidad de la velocidad de rotación, porque las fluctuaciones en la velocidad de rotación causarán fluctuaciones en el volumen de extrusión y afectarán la calidad de la extrusión. Por lo tanto, el diámetro exterior del cable cambiará cuando la velocidad de la línea de tracción permanezca sin cambios. Asimismo, si la velocidad lineal del dispositivo de tracción fluctúa mucho, el diámetro exterior del cable también cambiará. La velocidad del tornillo y de la línea de tracción puede reflejarse en los instrumentos correspondientes en la mesa de operaciones y debe observarse de cerca durante la extrusión para garantizar una alta calidad y un alto rendimiento.
4. Control del diámetro exterior
Como se mencionó anteriormente, para garantizar el tamaño del diámetro exterior del cable del producto, además de controlar la tolerancia dimensional del núcleo del cable (núcleo del cable). ), también debe controlar y garantizar que la medición y el control de la temperatura de extrusión, la velocidad del tornillo, la velocidad lineal y el diámetro exterior del dispositivo de tracción reflejen de manera integral la precisión y el nivel del control anterior. En el equipo de la unidad de extrusión, especialmente en la línea de producción de extrusión de alta velocidad, se debe equipar un detector de diámetro exterior en línea para detectar el diámetro exterior del cable en cualquier momento, retroalimentar la señal fuera de tolerancia y ajustar la tracción. o velocidad del tornillo y corrija el diámetro exterior fuera de tolerancia.
5. Se requiere control de tensión para el bobinado.
Para garantizar los requisitos de tensión constante para el bobinado a diferentes velocidades de línea, desde carrete vacío hasta carrete lleno, se espera que el dispositivo de bobinado tenga un mecanismo de ajuste de tensión de línea de almacenamiento, o considere eléctricamente una línea constante. Sistema de velocidad y sistema de bobinado constante de tensión.
6. Control de automatización eléctrica de toda la máquina
Este es el requisito de control del proceso para realizar una línea de producción de extrusión de alta velocidad, que incluye principalmente: enclavamiento de la temperatura de inicio y protección de la presión de trabajo; enclavamiento; extrusión Control síncrono proporcional con transmisión de tracción: control síncrono de recogida y tracción; detección en línea del diámetro exterior y control de retroalimentación según las diferentes necesidades, el control de una sola máquina y el seguimiento completo de la máquina se compone de componentes. Según cantidad: sin tornillo, de un solo tornillo, de doble tornillo.
Por posición espacial: horizontal y vertical
Velocidad de tornillo: normal, alta velocidad, súper alta velocidad.
¿Se puede filtrar?: Filtrar o no filtrar.
Según la estructura del conjunto: tipo integral y tipo split.
El extrusor integral horizontal de un solo tornillo sin ventilación más utilizado I. Tornillo
1. Criterios de evaluación para el rendimiento del tornillo y factores que deben considerarse en el diseño del tornillo.
1) Estándares de evaluación del desempeño del tornillo
①Calidad del plastificado: debe cumplir con los requisitos de calidad. La calidad del producto está relacionada con el cabezal de la máquina y la maquinaria auxiliar, pero también está relacionada con la calidad plastificante del tornillo, como temperatura desigual, fluctuación de presión axial, temperatura radial grande, teñido desigual, etc., que afectan directamente la calidad del producto.
②Salida: Salida de extrusión a través del troquel garantizando la calidad. Un buen tornillo debe tener una alta capacidad plastificante.
(3) Consumo eléctrico específico nominal: La producción consumida por extrusión de 1Kg de plástico es P/Q (potencia/producción, cuanto menor sea el consumo unitario, mejor).
④Adaptabilidad: Adaptabilidad para procesar diferentes plásticos, combinar diferentes moldes y diferentes productos. Sin embargo, generalmente tiene una gran adaptabilidad y una baja eficiencia plastificante.
⑤Dificultad de fabricación: Debe ser fácil de fabricar y de bajo coste.
2) El diseño del tornillo debe considerar
(1) Las características del material y la geometría de procesamiento, el tamaño y las condiciones de temperatura. Dado que diferentes materiales tienen diferentes propiedades físicas y propiedades de procesamiento, también tienen diferentes requisitos para la estructura del tornillo y los parámetros geométricos.
② La forma geométrica del molde y las características de resistencia del molde. La forma de los tornillos debe coincidir con ellos.
La estructura y las condiciones de calentamiento y enfriamiento del barril. Si se mecanizan conos y ranuras longitudinales en la pared interior del barril y se enfrían, se mejorará la eficiencia del transporte de sólidos. Al diseñar el tornillo, se deben considerar la velocidad de fusión y las capacidades de homogeneización para que coincidan con la sección de alimentación.
③Velocidad del tornillo
④Uso de extrusora: se utiliza para mezclar, granular y alimentar, con diferentes estructuras de tornillo.
2. Diseño de tornillo convencional de tres etapas totalmente roscado.
Se refiere a un tornillo formado por tres roscas: una sección de alimentación, una sección de compresión y una sección de homogeneización, y el proceso de extrusión se completa completamente en forma de roscas.
1) Determinación del tipo de tornillo
Transición de la sección de alimentación profunda a la sección de homogeneización poco profunda según la profundidad de la ranura en espiral:
① Tipo de gradiente: profundidad de la ranura en espiral los cambios se vuelven gradualmente más superficiales a distancias más largas. Para uso en el procesamiento de plásticos amorfos y sensibles al calor y también se puede utilizar en forma cristalina.
②Tipo de mutación: se utiliza para plásticos con punto de fusión repentino y baja viscosidad. Como PA, PE y PP, no aptos para plásticos sensibles al calor como el PVC.
2) El diámetro del tornillo
se ha estandarizado y su tamaño generalmente se determina en función del tamaño de la sección transversal del producto procesado, el tipo de plástico procesado y el volumen de extrusión requerido. .
3) La relación longitud-diámetro L/Db del tornillo.
Cuanto mayor sea la relación longitud-diámetro, más tiempo permanecerá el plástico en el cilindro y más La plastificación es total y uniforme, asegurando así 1 La calidad y los parámetros técnicos de la extrusora de un solo tornillo.
Diámetro del tornillo Db: se refiere al diámetro grande, los estándares de la serie son 20, 30, 45, 65, 90, 120, 150, 165, 200, 250, 300.
Relación longitud-diámetro del tornillo L/Db: relación entre la longitud de la parte de trabajo del tornillo y el diámetro del tornillo.
Rango de velocidad del tornillo: nmin-nmax r/min.
La potencia del motor del tornillo P: kW capacidad del extrusor Q: la cantidad de plástico extruido por hora.
Caudal específico por revolución del extrusor por hora.
Potencia nominal específica del motor necesaria para procesar kilogramos de plástico por hora
El modelo 2
SL-150 representa un diámetro de tornillo de 150 mm y una relación de aspecto. de 20:1 para extrusión de plástico.