پردازش پلاستیک
تکامل فناوری اکستروژن پلیمری باعث انقلابی در صنعت پردازش پلاستیک شده است ، با اکسترودرهای پیچ Twin- که یکی از مهمترین پیشرفت های این زمینه را نشان می دهد. در حالی که مفهوم دوقلو - اکستروژن پیچ در حق ثبت اختراع در حدود سال 1900 پدیدار شد ، تا سی سال بعد که ایتالیا شاهد توسعه موفقیت آمیز اولین اکسترودر پیچ اول- بود که به طور خاص برای پردازش پلیمر طراحی شده است.
R. Colombo پیشگام CO - چرخش دوقلو - اکسترودر پیچ ، یک لحظه مهم در تاریخ مهندسی اکستروژن پلیمری است.
دوقلوی مدرن - اکسترودر پیچ به یک ابزار ضروری دراکستروژن حرارتیصنعت ، ارائه قابلیت های اختلاط برتر ، کنترل پردازش پیشرفته و تطبیق پذیری استثنایی در مقایسه با سیستم های پیچ تک {0}.
این ماشین های پیشرفته چگونه ما چگونگی نزدیک شدن به فرآیندهای اصلاح پلیمر ، ترکیب و اکستروژن واکنشی را تغییر داده اند ، و خود را به عنوان انتخاب ترجیحی برای برنامه های کاربردی که نیاز به کنترل دقیق بر خصوصیات مواد و شرایط پردازش دارند ، تعیین می کنند.

یک تاریخ کوتاه
1900s
مفهوم دوقلو - اکستروژن پیچ در حق ثبت اختراعات اولیه پدیدار می شود و پایه و اساس نظری برای توسعه آینده را ایجاد می کند.
1930s
ایتالیا شاهد توسعه موفقیت آمیز اولین دوقلو - اکسترودر پیچ است که به طور خاص برای پردازش پلیمر طراحی شده است.
1960s
توسعه سیستم های تخصصی تحمل رانش نشان دهنده پیشرفت مهم فناوری ، بهبود قابلیت اطمینان و عمر عملیاتی تجهیزات پیچ Twin {0}.
دوره مدرن
High - torque Twin- اکسترودرهای پیچ با طرح های گیربکس پیشرفته که با سرعت حداکثر 1500 دور در دقیقه کار می کنند ، با نوآوری های مداوم در کارآیی و قابلیت ها.
1.4.1 دوقلو- هندسه و پیکربندی پیچ
طراحی هندسی اکسترودرهای پیچ Twin-} نشان دهنده یک عزیمت اساسی از سیستم های پیچ تک- است که شامل دو پیچ متمایز در یک شکل- هشت بشکه شکل است. این پیکربندی منحصر به فرد الگوهای پیچیده جریان و اقدامات اختلاط فشرده را امکان پذیر می کند که با طرح های پیچ- دستیابی به آن غیرممکن است.
فرآیند اکستروژن پلیمر در سیستم های پیچ Twin - از پیکربندی های مختلف هندسی ، از جمله کاملاً متمایز ، جزئی متمایز و غیر-}} طرح های متمایز بهره می برد و هر کدام مزایای مشخصی را برای برنامه های خاص ارائه می دهند.
عناصر پیچ در دوقلوهای مدرن-} اکسترودرهای پیچ معمولاً از یک روش طراحی مدولار استفاده می کنند و به پردازنده ها این امکان را می دهند تا پیکربندی پیچ را برای مطابقت با نیازهای خاص پردازش تنظیم کنند. این عناصر مدولار شامل انتقال عناصر ، بلوک های خمیر ، عناصر معکوس و عناصر اختلاط تخصصی است که می توانند در ترکیب های بی شماری ترتیب داده شوند.
انعطاف پذیری این سیستم مدولار پردازنده ها را قادر می سازد تافرآیند اکستروژن پلیمریبرای مواد مختلف و مشخصات محصول ، ساخت اکسترودرهای پیچ Twin- به ویژه در محیط های تحقیق و توسعه که در آن تغییرات مکرر در پیکربندی لازم است ، بسیار ارزشمند است.
منطقه متمایز بین دو پیچ ، یک محیط پردازش منحصر به فرد ایجاد می کند که با نرخ برشی بالا و عملکرد پاک کننده خود- عالی مشخص می شود. این قابلیت تمیز کردن خود- هنگام پردازش گرما-}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} بسیار مهم است یا در صورت نیاز به تغییرات مکرر مواد.
ویژگی های هندسی کلیدی
طراحی پیچ متناقض با شکل - هشت بشکه
عناصر پیچ ماژولار برای سفارشی سازی
خود - عمل پاک کردن برای کنترل مواد بهبود یافته
نسبت فاصله خط میانی قابل کنترل
انواع عناصر مختلف برای فرآیندهای خاص
ترخیص دقیق برای مخلوط کردن بهینه

1.4.2 اصول کار دوقلو - اکستروژن پیچ
اصول عملیاتی اکسترودرهای پیچ Twin -} اساساً با سیستم های پیچ تک- متفاوت است ، در درجه اول به دلیل مکانیسم انتقال جابجایی مثبت ایجاد شده توسط پیچ های متمایز. این عمل پمپاژ مثبت بدون در نظر گرفتن ضریب اصطکاک بین ماده و سطح بشکه ، حمل و نقل مواد مداوم را تضمین می کند.
CO - دوقلو دوار - پیچ
در CO - دوقلو دوقلوی- اکسترودرهای پیچ ، هر دو پیچ در یک جهت می چرخند و یک الگوی جریان پیچیده ایجاد می کنند که ترکیبی از جریان کشیدن ، جریان فشار و اجزای جریان نشت است.
این ماده یک حرکت - هشت حرکت را تجربه می کند که در امتداد اکسترودر حرکت می کند و بارها و بارها بین دو پیچ منتقل می شود. این عمل انتقال ، اختلاط توزیع عالی را ایجاد می کند در حالی که ترخیص های باریک در منطقه متناوب ، اختلاط پراکندگی فشرده را فراهم می کند.

پیشخوان - دوقلو دوار - پیچ
پیشخوان - دوقلو دوار - اکسترودرهای پیچ با پیچ هایی که در جهات مخالف می چرخند کار می کنند و یک الگوی جریان متفاوت ایجاد می کنند که با یک اثر تقویم در منطقه متمایز مشخص می شود.
این پیکربندی مخصوصاً برای پردازش گرما - مواد حساس مانند PVC سفت و سخت ، که در آن شرایط پردازش ملایم ضروری است ، مناسب است. محفظه های بسته C - که بین پروازهای پیچ تشکیل شده است ، انتقال مثبت را با حداقل گرمایش برشی فراهم می کند.

انتقال جامد
تغذیه مواد و حمل و نقل اولیه
ذوب شدن
انتقال از حالت جامد به مذاب
ذوب کردن
حمل مواد مذاب
اختلاط
همگن سازی اجزای ماده
انحطاط
حذف فرار و رطوبت
فشار
فشار ساختمان برای اکستروژن قالب
"Twin - اکسترودرهای پیچ نشان می دهند راندمان اختلاط برتر در مقایسه با سیستم های پیچ تک {{1} ، با توزیع زمان اقامت که به ویژگی های جریان پلاگین نزدیک می شوند و به طور قابل توجهی افزایش یافته است ، می تواند انتخابی را برای انتخاب مورد نیاز برای برنامه های ترکیبی که نیاز به برنامه های ترکیبی دقیق دارند ، استفاده کنند."
- spe مجله پردازش پلیمر ، 2023
1.4.3 مؤلفه ها و سیستم های کلیدی
فراتر از پیچ و بشکه ، اکسترودرهای پیچ Twin - شامل چندین مؤلفه مهم هستند که عملکرد قابل اعتماد و عملکرد بهینه را تضمین می کنند.
سیستم خوراک
به طور معمول متشکل از فیدرهای گرانشی برای دوز دقیق مواد ، نمایانگر یک عنصر مهم در حفظ کیفیت محصول سازگار است. بر خلاف اکسترودرهای پیچ- که اغلب به تغذیه سیل متکی هستند ، سیستم های پیچ Twin- نیاز به اندازه گیری دقیق مواد دارند.
طراحی بشکه
دارای ساختاری مدولار است که امکان انعطاف پذیری در پیکربندی فرآیند را فراهم می کند. بخش های بشکه ای جداگانه را می توان به طور مستقل گرم یا خنک کرد و کنترل دما دقیق را در طول طول اکسترودر با کانال های خنک کننده پیشرفته فراهم کرد.
سیستم محرک
گیربکس باید ضمن حفظ هماهنگ سازی سرعت دقیق و کنترل نیازهای گشتاور قابل توجهی ، قدرت را به هر دو پیچ منتقل کند. طرح های مدرن با سرعت از 600 تا 1500 دور در دقیقه کار می کنند و نرخ توان بالا را امکان پذیر می کنند.
بلبرینگ
باید نیروهای محوری قابل توجهی تولید شده در حین کار را کنترل کنند. طرح های مدرن شامل مواد پیشرفته و سیستم های روانکاری هستند که عملکرد مداوم را در شرایط خواستار امکان پذیر می کنند و در پیشرفت های فناوری دهه 1960 ایجاد می شوند.
نمای اجمالی اجزای اکسترودر Twin -

1.4.4 مقایسه عملکرد و برنامه ها
هنگام مقایسه دوقلو - اکسترودرهای پیچ با سیستم های پیچ- ، چندین مزیت کلیدی آشکار می شود و آنها را به عنوان انتخاب ترجیحی برای بسیاری از برنامه های خواستار تبدیل می کند.
قابلیت تغذیه اندازه گیری
کنترل دقیق بر روی توان مواد ، مستقل از خصوصیات مواد یا شرایط پردازش را امکان پذیر می کند. به خصوص برای پردازش مواد با تراکم فله متفاوت یا خاصیت جریان مناسب است.
توزیع زمان اقامت باریک
به طور قابل توجهی باریک تر از سیستم های پیچ تک- ، به ویژگی های جریان پلاگین نزدیک می شود. تضمین می کند که تمام عناصر مواد تاریخچه حرارتی و برشی مشابهی را تجربه می کنند و در نتیجه یکنواختی محصول بهبود می یابد.
خود - عمل پاک کردن
از رکود و تخریب مواد جلوگیری می کند ، و باعث می شود اکسترودرهای پیچ Twin - برای پردازش گرما-}} مواد حساس یا در صورت نیاز به تغییر مکرر رنگ یا مواد.
انحراف برتر
نوسازی سطح عالی ایجاد شده توسط پیچ های متمایز ، همراه با مناطق مختلف تهویه ، باعث حذف کارآمد فرار ، رطوبت و محصول جانبی می شود.
کارایی انرژی
مطالعات نشان داده است که صرفه جویی در مصرف انرژی تا 50 ٪ در مقایسه با سیستم های پیچ-} پردازش همان مواد با نرخ توان معادل ، ناشی از مکانیسم های مخلوط کارآمدتر است.
تطبیق پذیری پردازش
طراحی مدولار امکان بهینه سازی پیکربندی را برای مواد و فرآیندهای خاص ، از اختلاط ملایم گرفته تا ترکیب فشرده ، با امکان معرفی مواد در چندین نقطه فراهم می کند.
مطالعه موردی صنعت
اکستروژن چند پلاستیکInc پیشرفت های عملیاتی قابل توجهی پس از انتقال از پیچ - پیچ به دوقلو- فن آوری پیچ برای عملیات ترکیب خود گزارش کرده است:
- 35 ٪ کاهش در مصرف انرژی
- 28 ٪ افزایش در نرخ توان
- سازگاری محصول با کاهش 40 ٪ در تغییرات
- تولید طولانی بین چرخه های تمیز کردن
- قابلیت های پردازش مواد گسترش یافته
1.4.5 کنترل دما و بهینه سازی فرآیند
مدیریت دما در دوقلو-} اکستروژن پیچ یک جنبه مهم کنترل فرآیند را نشان می دهد که به طور مستقیم بر کیفیت محصول ، توان و طول عمر تجهیزات تأثیر می گذارد. مشخصات دما در امتداد اکسترودر باید با دقت بهینه شود تا ضمن جلوگیری از تخریب یا گرمایش بیش از حد برشی ، از ذوب ، اختلاط و انتقال مواد مناسب اطمینان حاصل شود.
دوقلوی مدرن - اکسترودرهای پیچ دارای سیستم های کنترل دما پیشرفته هستند که مدیریت دقیق دمای بشکه را در چندین منطقه در سراسر امکان پذیر می کنداکسترود کردن فرآیند تولید .
ایجاد پروفایل های دما مناسب برای عملیات گلوله ای نیاز به در نظر گرفتن عوامل متعدد از جمله خصوصیات مواد ، نرخ توان ، پیکربندی پیچ و ویژگی های محصول مورد نظر دارد. برای پلیمرهای نیمه کریستالی ، دمای منطقه خوراک به طور معمول در زیر نقطه ذوب حفظ می شود تا از انتقال جامد مناسب اطمینان حاصل شود ، در حالی که مناطق بعدی بالاتر از دمای ذوب گرم می شوند تا ذوب کامل و مخلوط کردن را تسهیل کنند.
در برنامه های گلوله ای ، دمای قالب یک پارامتر مهم را نشان می دهد که بر کیفیت گلوله ، راندمان برش و ثبات تولید تأثیر می گذارد. برای اطمینان از ویسکوزیته ذوب مناسب برای برش تمیز ، در حالی که از مواردی مانند Die Drool یا جمع آوری گلوله جلوگیری می شود ، باید دمای قالب بهینه شود.
نیازهای خنک کننده برای اکسترودرهای پیچ Twin- فراتر از کنترل دمای بشکه ساده است. اختلاط فشرده و سرعت بالای پیچ می تواند گرمای چسبناک قابل توجهی ایجاد کند که باید از طریق استراتژی های خنک کننده مناسب مدیریت شود.
سیستم های خنک کننده پیشرفته
خنک کننده پیچ داخلی برای دما - مواد حساس
خنک کننده بشکه ای فشرده با کنترل دمای دقیق
جعبه های تخصصی پر کردن دریچه برای جلوگیری از گرمای بیش از حد
بسته - سیستم های خنک کننده آب حلقه با مبدل های حرارتی
تنظیم دمای خودکار بر اساس شرایط فرآیند

کنترل دمای مرگ
سیستم های پیشرفته گلوله سازی شامل کنترل خودکار دمای صفحه می شوند که شرایط برش بهینه را در نرخ های مختلف توان و انواع مواد حفظ می کند.
پارامترهای بحرانی شامل مدیریت ویسکوزیته ذوب ، پیشگیری از غرق شدن و اطمینان از تشکیل و خنک کننده مناسب گلوله است.
برنامه های پیشرفته و تحولات آینده
تطبیق پذیری فناوری اکستروژن پیچ Twin-} پذیرش خود را در مناطق مختلف کاربردی امکان پذیر کرده و به طور مداوم قابلیت ها و دامنه کاربردهای آن را گسترش می دهد.
ترکیب پلیمری
در ضمن حفظ کیفیت پراکندگی عالی با کنترل دقیق بر روی خصوصیات مواد ، در ترکیب بارهای زیاد پرکننده ها ، تقویت ها و مواد افزودنی قرار دارد.
اکستروژن واکنشی
به عنوان راکتورهای شیمیایی مداوم برای واکنشهای پلیمریزاسیون ، پیوند و عملکردی ، تولید پلیمرهای تخصصی را فراهم می کند.
پردازش دارویی
مورد استفاده برای اکستروژن ذوب گرم ، گرانول مداوم و آماده سازی پراکندگی جامد ، حمایت از حرکت به سمت پارادایم های تولید مداوم.
فرآوری مواد غذایی
در فرآیندهای مختلف اکستروژن مواد غذایی که نیاز به اختلاط دقیق ، کنترل دما و قابلیت فرمولاسیون برای محصولات غذایی تخصصی دارند ، اعمال می شود.
پیشرفت های تکنولوژیکی آینده
Ultra - High {{1} systems سرعت
توسعه سیستم هایی که قادر به کار با سرعت بیش از 2000 دور در دقیقه هستند ، و ضمن حفظ اختلاط کیفیت و کنترل فرآیند ، نرخ توان بالاتر را نیز امکان پذیر می کند.
طرح های پیچ پیشرفته
بهینه سازی دینامیک سیالات محاسباتی هندسه های پیچ برای افزایش کارایی اختلاط ، کاهش مصرف انرژی و بهبود کار با مواد.
سیستم های کنترل هوشمند
بهینه سازی فرآیند زمان واقعی - بهینه سازی زمان با استفاده از الگوریتم های یادگیری AI و ماشین که با تغییرات مواد سازگار هستند و به طور خودکار شرایط پردازش بهینه را حفظ می کنند.




