Шнековая пара – основной элемент экструдера

Шнековая пара состоит из шнека и материального цилиндра. Оборудование применяется в экструзионных установках для уплотнения, плавки и гомогенизации полимерной массы. Масса выдавливается через специальное отверстие и приобретает заданную форму. Шнеки и шнековые пары используются для производства труб, профиля, шлангов, сайдинга и других материалов.

Шнеки

Основные характеристики:

- Длина (18-36 мм), диаметр (20-320 мм) и соотношение этих величин.
- Глубина нарезки (на разных участках «винта» может быть разная глубина нарезки).
- Ширина гребня нарезки.
- Угол нарезки.
- Шаг одного витка.

Шнек является функциональной, значимой деталью экструдера. Характеристики «винтов» напрямую влияют на производительность экструзионного оборудования. Обычно тип оборудования выбирают в зависимости от вида перерабатываемого сырья: полимерных отходов, полипропилена, полиэтилена высокого и низкого давления (ПВД и ПНД).

«Винты» могут отличаться по форме: быть однозаходными, барьерными, комбинированными. Участки поверхности «отвечают» за определенные этапы обработки исходных материалов. Под действием вращающихся металлических гребней разной длины сырье плавится, дозируется, сжимается и поступает в строго определенном количестве в зону формирования.

Материальные цилиндры

Шнеки крутятся внутри материальных цилиндров – второго компонента пары. По типу конструкции цилиндры могут быть цельными или двойными. Чаще используются двойные механизмы, состоящие из гладкой трубы и захватывающей втулки. Материальные цилиндры изготавливаются из более прочных материалов, так как нуждаются в большей износостойкости. Если «внутренность» цилиндра можно без труда заменить или отремонтировать, то сама «оболочка» практически не подлежит восстановлению.

Для предотвращения скопления возникающих при плавлении и переработке сырья паров используется система дегазации. Процесс дегазации происходит при участии «винта» и материального цилиндра. Если в конструкции цилиндра предусмотрено вентиляционное отверстие, то в паре с этим цилиндром используется специальный двухступенчатый шнек. Особая нарезка препятствует проникновению частичек измельченного и расплавленного сырья в вентиляционные отверстия.

Простая логика подсказывает: нагревающееся в процессе работы экструзионное оборудование нуждается в охлаждении. Особое внимание нужно уделять понижению температуры при обработке на высокой скорости сырья, обладающего повышенной вязкостью. Применяется два метода: обдув воздухом и водное охлаждение. В первом случае ниже материального цилиндра устанавливаются вентиляторы, во втором – к конструкции присоединяются протоки для подачи воды.

Современное экструзионное оборудование позволяет обрабатывать разнообразное сырье и получать «на выходе» материалы с заданными параметрами. В зависимости от вида сырья, применяются одношнековые или двухшнековые экструдеры. Двойные конструкции рекомендуется использовать при переработке гранулированных, вязких, пастообразных материалов. Пары, изготовленные из прочных сплавов с антикоррозийным покрытием, отличаются стойкостью к эрозии и высокой надежностью.