Что такое экструдер?

Что такое экструдер?

Экструдер — это оборудование, которое производит формованные изделия, такие как трубы и листы, путем нагревания входящего материала для его размягчения и выдавливания его шнеком цилиндра.

Из гранул или измельченного сырья они перерабатываются в различные формы, такие как круглые или квадратные трубы, трубки, воздуховоды и листы, в зависимости от формы матрицы. Поскольку сырье подается последовательно из бункера, возможно непрерывное производство. Это полезно для массового производства.

При экструзионном формовании форма задается матрицей, а затем затвердевает с помощью процессов охлаждения, таких как водяное и воздушное охлаждение, для сохранения формы. Когда материал достаточно затвердевает, его берут обратно и разрезают, чтобы сделать продукт. Экструзия имеет долгую историю и широкий спектр применения: от обработки пищевых продуктов до формования металла и пластика.

Применение экструдеров

Экструдеры используются для переработки металлов, таких как алюминий и медь, и термопластичных материалов в формованные изделия путем их нагревания и плавления, а затем придания им формы через матрицу. Если взять в качестве примера производство синтетических волокон из пластика, то нити пластика получаются путем вытягивания расплавленного пластика, полученного из выходного отверстия экструдера, по мере его охлаждения и растягивания.

Экструдеры также могут использоваться для непрерывного производства пены. Расплавленный пластик плавится путем нагнетания вспенивающего агента в расплавленный пластик. Когда вспенивающий агент выталкивается из выходного отверстия головки до нормального давления, разница давлений приводит к высвобождению вспенивающего агента, что приводит к образованию пены.

Помимо промышленной сферы, экструдеры применяются также в переработке пищевых продуктов, таких как колбасы, макароны и говяжья лапша, а также корм для домашних животных. Экструдеры могут добавлять пар для нагрева пищи, уменьшая количество микроорганизмов в пище и одновременно сортируя крахмал.

Принцип работы экструдеров

Роль экструдеров, по-видимому, проста: придать форму растворенному сырью. Однако для производства стабильного продукта важно оптимизировать условия в каждом месте в соответствии с сырьем и целевой формой.

Сначала сырье, подаваемое в бункер, регулируется до постоянной скорости с помощью весового питателя или других средств для предотвращения засорения, а затем цилиндр заполняется сырьем. Нагреватель в цилиндре нагревает материал, чтобы смягчить его, а скорость шнека регулируется для выдавливания материала с приложением соответствующего давления для получения желаемой формы, например, формы трубки или стержня.

Экструдат охлаждается достаточно, чтобы сохранить свою форму в охлаждающем устройстве, прежде чем его забирают обратно и разрезают. Ключевым моментом является контроль температуры на каждом этапе процесса. Если температура экструдируемого материала слишком высока, форма, заданная на выходе из матрицы, может не сохраниться из-за высокой вязкости и времени, необходимого для охлаждения.

Кроме того, если процесс охлаждения слишком быстрый, формованное изделие будет деформировано, что может привести к разрыву. Помимо нагрева от нагревателя, нагрев экструдера также генерирует тепло трения между шнеком и материалом или между материалами.

Поэтому колебания температуры (колебания) будут происходить даже тогда, когда машина отслеживает заданную и фактическую температуры и автоматически их регулирует.

Типы экструдеров

Экструдеры классифицируются по конструкции экструдеров, конфигурации головки и методам последующей обработки. Экструдеры также можно классифицировать по количеству шнеков на одношнековые и многошнековые.

При использовании нескольких видов сырья требуется не только плавление, но и равномерное смешивание, поэтому часто используются многоосевые экструдеры с высокой производительностью смешивания. Конфигурация и направление вращения шнека должны определяться в зависимости от сырья.

Форма формованного изделия из сырья во многом определяется формой мундштука, называемого головкой, экструдеров. Поэтому типы экструзионного формования часто называют в зависимости от формы этой головки и последующего процесса. Типичные формовки включают трубчатые, стержневые и листовые формы.

Помимо стандартных форм, также можно получать сложные формы и многослойные формовки. Экструдированные вспененные изделия также можно производить путем добавления вспенивающего агента.