Устройство шнеков для экструзии полимеров

Каталог шнеков.

Шнек (винт Архимеда, дословно с немецкого schnecke - улитка) представляет собой металлический стержень с винтообразной поверхностью. Шнек является основным рабочим элементом экструдеров, термопластавтоматов и другого оборудования для переработки полимерных материалов. Шнек - это сердце экструдера, можно сказать, что вокруг него все вращается как в прямом, так и в переносном смысле. Вращение шнека обеспечивает как поступательное перемещение материала, так и его разогрев, и гомогенизацию. Говоря просто, шнек можно представить себе, как стержень переменного диаметра, в котором вырезана спиральная канавка. Внешний диаметр шнека - расстояние между валами нарезки по разные стороны оси - одинаков практически для всех типов экструдеров. Зазор между шнеком и цилиндром обычно делают весьма малым, отношение величины этого зазора к радиусу, как правило, составляет 0,001, но может колебаться от 0,0005 до 0,002. Витки, размещенные по всей поверхности шнека, при вращении обеспечивают беспрерывную подачу подготовленной, расплавленной массы на формующий инструмент.

Производительность экструдеров напрямую зависит от геометрических размеров и конфигурации шнеков. Поэтому при выборе инструмента учитываются следующие характеристики:

  • диаметр стержня (D), его длина (L), а также соотношение длины относительно диаметра (L/D);
  • высота витков на разных участках шнека h1, h2 и т. д.;
  • длина участков шнеков с разной высотой витков L1, L2 и т. д.;
  • ширина гребня винта (е);
  • угол винтовой нарезки (ϕ);
  • расстояние межу витков - шаг витка (t).

чертеж устройста шнека для экструзии полимеров

Согласно действующим отечественным и международным стандартам, шнеки производятся в общепринятых типоразмерах. Обычно диаметр рабочего инструмента составляет 20, 32, 45, 50, 52, 55, 60, 63, 90, 125, 160, 200, 250, 320 мм. В зависимости от конструкционных особенностей экструдеры разделяются на короткошнековые и длинношнековые. Их тип определяется по пропорциональному соотношению длины к диаметру (L/D). Показатели короткошнековых экструдеров варьируются в диапазоне от 12 до 18, длинношнековые линии начинаются от 30 и выше. В самых больших шнеках соотношение длины к диаметру достигает 36.

В зависимости от типа перерабатываемого сырья шнеки можно разделить на универсальные и специальные. Первые предназначены для переработки разного сырья, вторые рассчитаны на работу с определенным материалом, например, полипропиленом, полиэтиленом высокого и низкого давления, ПВХ и т. д. Современные шнеки имеют разный шаг витков, их форму и размер подобные различия в конфигурации позволяют улучшить производительность и работоспособность экструдеров. Наиболее востребованные типы шнеков представлены ниже на схематических рисунках.

vidy-shnekov-dlia-ekstruzii

  1. Типовой шнек с увеличенной заходностью в зоне питания;
  2. Шнек без зон дозирования и питания;
  3. Шнек с резким сжатием;
  4. Декомпрессионный.

На шнеке могут располагаться различные элементы: Мэддока, Игена, Дрея и другие, способствующие дополнительному перемешиванию и гомогенизации полимерной массы.

виды смесительных элементов шнеков

Шнековая пара состоит из шнека и цилиндра, последние разделяются на монолитные и сборные. Цилиндры для одношнековых экструдеров чаще всего делают сборными, состоящими из укороченной захватывающей втулки (до 3D) и гладкой трубы цилиндра. Для того, чтобы улучшить захватывающие свойства шнека загрузочное окно цилиндра располагают со смещением от центральной оси, а на участке цилиндра в зоне питания наносят продольные или косые насечки, позволяющие более эффективно захватывать гранулы полимера. Для переработки вторичного сырья, а также при литье ПВХ для отвода образующихся газов используют шнеки с системой дегазации. В середине шнека с дегазацией размещается участок декомпрессии, через который сбрасываются образовавшиеся газы. Длина шнековой пары с системой дегазации, в среднем составляет 30D.

Отправить запрос
Настоящим подтверждаю, что я ознакомлен и согласен с условиями политики конфиденциальности.