Одношнековые и двухшнековые экструдеры с точки зрения их конструктивных характеристик и типичных сценариев применения?

Одношнековый экструдер на сегодняшний день является наиболее универсальным и популярным в использовании.

Одношнековый экструдер состоит по существу из шнека, который вращается в фиксированном по оси положении внутри плотно прилегающего отверстия цилиндра. Размеры экструдеров определяются по внутреннему диаметру их цилиндра. Размерный ряд варьируется от ¼ до 24 дюймов в диаметре при обычном от 1 до 6 дюймов (размеры Европы и Азии варьируются от 20 до 600 мм при обычном от 25 до 159 мм). Шнек приводится в движение электрическим двигателем через различные устройства, такие как редуктор или ремень, для удовлетворения различных требований к производительности и стоимости. Эти зубчатые редукторы рассчитаны на механическую и тепловую мощность в соответствии с определением американских производителей зубчатых передач (AGMA). Система рейтингов AGMA основана на понимании того, что не все редукторы используются одинаково. Существуют также системы безредукторного привода, например, использующие высокомоментный двигатель Siemens с необычным малоинерционным полым валом.476

Производительность экструдера зависит от скорости шнека, геометрии шнека и вязкости расплава. Давление, развиваемое в системе экструдера, в значительной степени зависит от сопротивления матрицы и геометрии матрицы и вязкости расплава. Давление экструзии ниже, чем при литье под давлением. Обычно они составляют от 500 до 5000 фунтов на квадратный дюйм (от 3,5 до 35 МПа). В крайних случаях давление экструзии может достигать 10 000 фунтов на квадратный дюйм (69 МПа). Варианты одиночного шнека включают барьерный шнек или шнек для экстракции расплава, а также вентилируемый шнек (глава 3).

Двухшнековый экструдер может иметь параллельные или конические шнеки, и эти шнеки могут вращаться в одном направлении (вращение в одном направлении) или в противоположных направлениях (вращение в противоположных направлениях). Экструдеры с более чем двумя шнеками известны как многошнековые экструдеры. Эти экструдеры обычно используются, когда смешивание и гомогенизация расплава очень важны, в частности, когда в пластик должны быть включены добавки, наполнители и/или армирующие добавки.

Они широко используются для изготовления пластиковых компаундов, включающих термочувствительные материалы, такие как ПВХ, обработки материалов, которые трудно подавать (например, некоторых порошков), реактивной обработки197 и для удаления летучих веществ из пластика. Двухшнековые экструдеры особенно предлагают широкие возможности обработки. Их можно голодать, чтобы можно было контролировать время пребывания, величину сдвига и контроль температуры плавления с помощью их сегментной модульной конструкции.