Производители экструдеров. Назначение и виды экструзионного оборудования.

Основой принцип работы экструдера.

Экструзионные технологии существуют уже более шестидесяти лет, и за это время разнообразие конструкций машин, как для использования так и для их реализации существенно возросло. Кратковременный высокотемпературный процесс экструзии, сегодня успешно применяют во многих областях народного хозяйства и промышленности.

В принципе действия экструдеров заложена сама суть технологического процесса экструзии. Экструзия - это физико-химический процесс, протекающий при помощи механических действий и при условии определенного присутствия влаги плюс высокотемпературное воздействие.

Продукт, который подлежит переработке нагревают за счет превращения механической энергии в тепловую, которая выделяется в процессе преодоления трения пластической деформации сырья и внутреннего трения (этот режим работы называют автогенным) или за счет внешнего нагрева (этот режим работы называется политронным).

Сменными параметрами процесса экструзионной обработки считается состав, природа сырья и его влажность. Процесс экструзии допускает изменение давления, температуры, времени и интенсивности воздействия на продукт. Выделяются три главных метода экструзии - это тепловая обработка, холодная формовка и просто формовка, или ее еще называют "горячей" экструзией. В последнее время этот метод "горячей" экструзии стал очень распространенным, он проходит при высокой скорости и давлении, что позволяет значительное количество механической энергии переводить в тепловую.

В процессе экструзии применяют шнековый экструдер, главной рабочей частью которого является специально сконструированный шнек, вращающийся в корпусе в виде цилиндра. На выход из корпуса устанавливают форму - матрицу.

Конструкция рабочей части экструдера имеет характерные особенности - шнеки и камеры смонтированы относительно задач, которые предусмотрены технологическими параметрами продукта. В загрузочную камеру закладывают сырье и разнообразного состава добавки. Существуют закрытые камеры с отверстиями, которые позволяют менять температуру и давление, и уже в процессе работы вводить жидкие добавки, или брать пробы. Предусмотрена установка на шнеки различных элементов, которые дают возможность создавать дополнительное сопротивление перемещению продукта и перемешивать его в процессе перемещения.

Производительность экструдера. Основные зависимости.

Если относится к производительности экструдера слишком поверхностно, то может показаться, что она напрямую зависит от шнека и от скорости объема последнего витка винтового канала. Но это не так. Производительность в теории довольно сильно отличается от фактической по следующим причинам:

  • не все шнеки расплавляют достаточное количество полимера, попадающего в зону выдавливания так быстро, как нужно для поддержания процесса, чтобы эта зона представляла собой принцип работы насоса;
  • в основном, эпюра давления по всей длине экструдера сосредотачивается в точке, которая на несколько витков не доходит до конца шнека, а это скорее теоретическое увеличение производительности;
  • головка сопротивляется течению, и в цилиндре возникает обратный поток, который заметно снижает производительность;
  • теоретическая производительность может уменьшаться и за счет потери материала в зазоре между цилиндром и шнеком, что особенно ярко выражено, если шнек изношен, или недостаточно пригнан к цилиндру.

Чем больше давление, тем меньше производительность. Давление находится в прямой зависимости от конструкции шнека. Мелкие каналы шнека почти не влияют на изменение давления, так как зазор между шнеком и поверхностью небольшой, то материал перемещается поступательно. Кроме того, чувствительность глубины канала к давлению можно использовать в тех случаях, когда давление постоянно высокое или часто меняется.

Виды экструдеров по принципу работы.

Экструзионно-выдувной автомат (экструдер выдувной).

Сегодня многие компании предлагают целый модельный ряд экструзионно-выдувных машин, которые производятся в Китае, Турции, Тайване и предназначены для производства из полиэтилена, полипропилена и других полимеров, изделий (емкостей) самых разных размеров и объемов – от 0,33 литра до нескольких десятков литров. Такие емкости широко применяют, как тару и ее без проблем можно изготовить по эскизам Заказчика, создав прессформу по индивидуальному дизайну.

Полипропилен, который идет на изготовление тары, обеспечивает производство термостойкой тары для розлива не только пищевых, но технических жидкостей, даже горячих. Экструзионно-выдувные автоматы (выдувной экструдер) оснащены системой «Паризон контроля», которая регулирует толщину стенки относительно высоты емкости, и позволяет экономить на весе изделия. Также машины оснащены системой для удаления облоя.

Пример внешнего вида трехслойного экструдераТрехслойный экструдер.

В трехслойном экструдере применена технология соекструзии, которая позволяет снизить себестоимость традиционных пленочных материалов. Экономия происходит за счет уменьшения использования дорогостоящих полимеров, и применение более дешевых сополимеров, использование вторичного гранулята, уменьшение размеров отбора кромки в ширину.

Многослойные пленки позволяют создавать упаковочные материалы для хранения различных продуктов. Выбирая количество и состав слоев, можно добиться определенных свойств - физических и механических параметров, восприимчивости продукта к конкретному режиму печати — то есть, выполнять любые потребности заказчика.

На сегодняшний день наибольшим спросом многослойные пленки пользуются в секторе упаковок для молока, где многослойка уже почти вытеснила картонную и полиэтиленовую тару.

Пример внешнего вида вакуумного экструдераВакуумный экструдер

Производительность труда в экструзии и качество выпускаемого товара зависит не только от марки экструдера и фильеры, но и от всего комплекта оборудования, который образует экструзионную линию или экструзионный участок. Эта система не обязательно должна быть универсальной или стандартной и, как правило ее подбирает производитель специально для себя, и рассчитывая на особенности продукции, которую собирается выпускать. Длина такой экструзионной линии может доходить до нескольких десятков метров. Вакуумный экструдер может рассматриваться как докомплектация линии вакуумными упаковщиками. Вакуумные экструдеры широко используются при упаковке пищевых продуктов - вяленой, копчёной и сушёной рыбы, филе, колбасных изделий, продуктов моря. Машины такого типа могут упаковывать детали, запчасти, гвозди, гайки и другие непищевые продукты производства.

Плунжерные экструдеры

Чтобы переработать малопластичные материалы применяют плунжерные (поршневые) экструдеры. Достоинство плунжерных экструдеров в том, что процесс экструзии проходит при низких температурах и/или малой скорости. Плунжерные экструдеры годны для изготовления пластичных материалов. В них нужное количество подогретой смеси помещают в цилиндр, к которому прикреплена головка. Поршнем смесь проталкивается через фильеру, таким образом, получается экструдат требуемой формы.

Обычно материал, загружаемый в цилиндр плунжерного экструдера, не перемешивается, и поэтому его прогрев затруднен. Плунжерные прессы применяют в тех производствах, где материалы могут размягчаться без подогрева или нагреваются до загрузки. В последнем варианте головка и цилиндр экструдера снабжены нагревателями, которые поддерживают нужную температуру материала.

Как только рабочий ход плунжера завершен, заканчивается и выдавливание, и на холостом ходу машина требует новой загрузки материала. Если материал, который мы обрабатываем склонен к разложению, все рабочие детали экструдера нужно обязательно очистить от остатков предыдущей порции.

Основные производители экструдеров.

Ведущей страной по производству экструдеров считается Австрия, где уже с 50-х годов прошлого столетия началось изготовление такого оборудования. Заводы по производству подобного оборудования есть в Германии, Англии, Италии и других странах. Но в последнее время эту нишу начал занимать и Китай, и делает он это очень успешно. Даже предприниматели из США закупают у Китая экструдеры.

Экструдеры китайского производства отличаются небольшими размерами, и поставки осуществляются небольшими партиями. Обычно экструдерные установки приобретают небольшие начинающие компании, которых привлекают низкие цены, составляющие иногда всего половину той цены, которую запрашивают европейские или североамериканские продавцы экструдеров. Китайские экструдеры, работают в Канаде и США на производстве труб, профиля из PVC, другие используются на специальных линиях экструзии, где производят гофрированные и композитные трубы, профили из дерева, пластика, экструзионно-раздувную и литую пленку.

Сколько же стоит экструдер?

Все зависит от модели и возможностей оборудования. Колебания стоимости экструдеров могут варьировать от сотен тысяч до миллионов рублей. Действительно разброс цен достаточно велик. Получить же примерную стоимость можно связавшись с нашими менеджерами, которые постараться максимально точно вывести цену готовой линии. Просим учесть что линии, создаваемые под специфические цели заказчика, могут иметь более высокую стоимость.