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實戰經驗分享!那些提高雙螺桿擠出機性能的小技巧
點擊次數:47 發布時間:2020-11-09 返回

    雙螺桿擠出機是改性塑料廠商常用的設備,以下介紹可以提高雙螺桿擠出機性能的一些小技巧,包括設備改造、設備維護和操作規范三個方面。

    雙螺桿擠出機設備改造

    1、在喂料段與第二段的法蘭間加隔熱墊片

    機筒的喂料段大多采用水冷,且用法蘭與第二段筒體(加熱)鎖定在一起,熱量可以連續從溫度高的筒體傳導到冷的筒體。導致第二段筒體不能維持足夠的溫度。通常,操作人員在第二段筒體設定180℃的溫度,但是由于喂料段的熱量損失,實際穩定通常不超過135℃。

    最簡單的解決方案,是在喂料段與第二段筒體法蘭之間,加1~2個1mm厚的隔熱墊片,并且幾年更換一次隔熱墊片,因為隔熱墊片有老化降解和皺縮的傾向。

    2、將擠出機冷卻系統換成高壓冷卻系統

    大家知道,水泵中的紊流比層流可以導致更多的管壁熱交換。高壓傳輸中的紊流有高度的橫向動量交換,它擊破了邊界層。結果劇烈的流體運動引起了管壁與流體之間大量的熱交換。

    擠出機冷卻循環系統一般提供20~60PSI的壓力。為了達到紊流,最好達到120PSI的壓力。擠出機幾乎所有的冷卻系統部件(軟管和閥)都要升級到150PSI,才能滿足120PSI的安全系數。改造完成后加工時冷卻系統可以及時排出大量的熱。

    3、采用合適改裝增加喂料量

    側喂料通常用于把填料喂進雙螺桿擠出機。許多加工者需要做很高填充量的填料,這些填料往往又具有很低的堆積密度。最終的填充量受以下因素制約:

    (1)側喂料的體積喂料能力和擠出機主螺桿的體積吃料能力。體積喂料能力取決于側喂料機和主螺桿螺桿的自由體積,以及這兩個螺桿的轉速。

    如果一種材料在測試中可以不受到主螺桿的阻力而流到儲料鼓中,那么這種材料喂料速度可以達到很好。如果側喂料機直接挨著主螺桿連接,那么助劑螺桿可以接受的材料量將受到限制。因此,主機螺桿最好有長螺距的螺紋元件,在側喂料口下游延伸2D~4D長度。這將允許熔體快速通過側喂料口,使填料最大限度地被主螺桿吃進。如果主機螺桿設計引起任何側喂料喂進材料的堆積,那么將嚴重限制填料的喂料量。

    (2)允許氣體從擠出機排出的排氣能力。排氣的目的就是使空氣容易逸出,同時還要保護填料不從排氣口大量逸失。最好的配置是在側喂料口的上游開置向上排氣的排氣口。有時,在側喂料機的上部開一個小的半狹縫排氣。

    (3)還有一些其它因素要考慮:

    ①喂料機的落料高度

    理想情況下,喂料螺桿要盡可能近地安裝于側喂料口頂部,以減小落料高度。如果某種蓬松的材料從空氣中流過,那么它可能變得充滿空氣,從而使它在落下后假密度大大減小。

    ②喂料機攪拌類型

    要確保填料喂料機中的攪拌器不使填料流態化。許多攪拌器制造商設計了特殊的攪拌器用于填料喂料。儲料器會連同填料一起引進空氣進入擠出機。一個頂部敞開的斜槽料斗有助于排氣。假如你的斜槽喂料料斗有一個實心蓋子并帶一個圓管,并且與喂料器是柔性連接,那么需要設計一個排氣口。

    ③料斗斜槽要接地防靜電

    一些材料由于摩擦產生靜電而引起粉體掛在料斗壁上,從而導致粉體餅狀化。一個簡易的方案就是將料斗斜槽接地。

    ④壓縮空氣爆破器

    如果料餅持續存在,常常需要一些特殊辦法??梢允褂昧隙氛駝悠?,但是它占空間,還需要安裝。一個替代方案是安裝一個帶空氣噴嘴的爆破器,安裝在斜槽的恰當位置上,在料餅長大之前將其吹破。

    雙螺桿擠出機設備維護

    1、用酸沖洗冷卻水道

    水冷的擠出機機筒實際就是一個熱交換器,像所有的熱交換器一樣,水道易于結垢而變壞。許多操作人員注意到,一個新擠出機的冷卻性能要比使用三、四年的擠出機好很多。老機器有一層水垢附著在水道內表面,影響傳熱效率。采用一定濃度的酸液清洗機筒可以清理掉水垢,保持機筒良好的傳熱效果。

    2、使用合成齒輪油

    齒輪箱是雙螺桿擠出機的心臟。因此我們要防止齒輪箱出問題,使用合成齒輪油可以更好地保護齒輪。

    合成齒輪油憂點:

    (1)更加滑膩,導致較小的摩擦;

    (2)齒輪、軸承和密封將更持久;

    (3)齒輪運轉溫度更低,更安靜;

    (4)合成油不因為機器剪切而損失黏度;

    (5)它在高溫下維持較高的黏度。

    3、經常清洗機器

    清機的目的在于清除擠出機和口模內殘留的材料,它避免了耗時的拆機清洗。清機材料常分成兩類:化學清洗劑和機械摩擦清洗劑。許多清洗劑同時具有化學和摩擦功能?;瘜W清洗劑會與塑料殘渣發生反應使其脫離機械表面。

    機械摩擦清洗的原理是從金屬表面摩擦和沖刷掉殘留材料,使用的是摩擦和剪切的方式。加工者通過多次試驗才能找到合適的清洗材料和方法。沒有一種清洗材料對所有材料都有清洗效果。加工者需要廉價而有效地清洗材料。比如,在美國中西部許多操作者使用玉米作為清洗機器的材料,因為它容易得到且對機器有好的清潔作用。

    下面介紹兩種較為有效的清洗劑:

    (1)50%HDPE+50%硅藻土。

    (2)HDPE+水+去污粉。將HDPE以通常速度在熔融溫度下加入螺桿。將去污粉用水在桶里攪拌成漿液,從主喂料口慢慢加入漿液。這些漿液因為發泡而沖擊、摩擦、清洗螺桿。

    雙螺桿擠出機操作規范

    1、切換顏色和材料的正確方法

    搞擠出的人總是想把機器開得長一些時間。但是在現實中,由于客戶的需求,我們常常需要不斷切換,生產80kg產品A,然后再生產200kg的產品B,等等。

    (1)產品的批量要與機器大小相對應。這似乎是不言而喻的,但是許多加工者排產無計劃,用75機生產500磅的單子,結果產生了300磅的廢料。

    (2)寫出生產每個產品的清機或拆機的程序,這有助于操作人員計劃時間,消除他們關于會產生多少機頭料的爭論。

    (3)幫助操作人員,把清潔的操作工具擺放在擠出機周圍,如果頻繁換料,那就在擠出機周圍搞一個工作臺,把需要的東西都準備好。

    (4)研究原材料和成品流進流出操作現場的順序。安排好以使操作人員花費較少的精力在移動運輸工具上。

    (5)清楚下一個產品對機器清潔程度的要求。假如你知道下一個產品要求徹底的手工清機,那就不要浪費時間和材料來糊弄清機。

    (6)假如可能,要按照減少清機的順序排產。這就意味著要從淺色做到深色。反之,你不得不進行多次拆機。

    2、擠出機開機和停機的正確方式

    常見操作方式:

    操作人員習慣早晨到工廠就把擠出機開著,但卻去忙其它事情。使擠出機加熱到滿量程閑置數小時。這樣做將使聚合物粘附到螺桿和機筒上,隨后這些聚合物材料將持續降解和炭化。清機無法去除這些材料,更糟糕的是一旦機器生產產品,黑點將周期性地從螺桿和機筒里跑出來,污染產品,引起客戶抱怨。

    正確的開機方法:

    計劃好你什么時候真正要操作擠出機,然后開始加熱,只需溫度達到預定值,然后進行機筒充料。

    正確的關機方法:

    在停機之前,最大限度地在擠出機里填充惰性聚合物(如HDPE)來密封機器的縫隙。HDPE趕走氧氣,涂覆在金屬表面,極大地降低了碳的氧化物形成。在擠出機被“密封”后,最好急冷擠出機,而不是放在空氣中冷18小時。所謂急冷,就是把所有溫度設定為零,打開全部冷卻水閥。開著冷卻水泵,使冷卻水通過所有的筒體部位,快速降溫??焖俳禍貙⒖梢员苊饩酆衔锝到夂吞炕?。
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