L'extrudeuse à double vis est la machine la plus courante dans l'industrie des plastiques modifiés, largement utilisée dans l'industrie de transformation des polymères et dans d'autres domaines de production et de transformation ; la variété d'extrudeuses à double vis peut être divisée en deux catégories principales : à engagement et sans engagement, l'extrudeuse à double vis à engagement peut être divisée en deux catégories principales : rotation isotrope et rotation hétérotrope.

Différence de principe de fonctionnement entre l'extrudeuse bi-vis coaxiale et l'extrudeuse monovis

La structure et la fonction de l'extrudeuse isotrope à double vis sont très similaires à celles de l'extrudeuse à vis unique, mais il existe de grandes différences dans le principe de fonctionnement. Les principales différences se situent au niveau des aspects suivants :

1. Transport forcé. En engageant le même sens de rotation de la vis double, dans l'engagement des deux vis dans le sens opposé de la vitesse de mouvement, une vis pour tirer le matériau dans la fente de la maille, et l'autre vis pour pousser le matériau hors de la fente, le résultat est que le matériau d'une fente de vis à une autre fente de vis, le matériau le long de la vis a été “∞” en forme de direction de la tête de la machine pour être forcé à transporter.
2. Homogénéisation et mélange. La double vis rotative isotrope dans l'engagement au niveau de l'espace est très petite, les dents de la vis et la vitesse de la rainure de la vis dans la direction opposée, la vitesse relative est grande, de sorte que la zone d'engagement a une vitesse de cisaillement très élevée, la force de cisaillement est très grande, l'effet de mélange est bien meilleur que l'extrudeuse à vis unique et l'extrudeuse à double vis rotative anisotrope.
3. Auto-nettoyage. L'extrudeuse bivis isotrope rotative, en raison de la zone d'engagement des dents de la vis et de la vitesse de la rainure de la vis dans la direction opposée, la vitesse relative est grande, de sorte qu'elle a une vitesse de cisaillement assez élevée, peut racler toute accumulation de matériau adhérant à la vis, il y a un très bon effet d'auto-nettoyage, de sorte que le temps de séjour du matériau est très court, et il n'est pas facile de produire une dégradation localisée de la détérioration.
4. Plastification des matériaux. La taille de la fente de la vis a un impact important sur la qualité de la plastification des matériaux. Plus la fente est petite, plus la force de cisaillement est importante, mais la quantité de matériau traversant diminue ; plus la fente est grande, plus la quantité de matériau traversant augmente, mais la force de cisaillement diminue.
5. Compression des matériaux. La compression isotrope de la matière par l'extrudeuse à double vis est beaucoup plus importante que la méthode, l'effet global est bon.
6. Méthode de chargement. L'extrudeuse bi-vis coaxiale nécessite une alimentation quantitative uniforme, l'utilisation de la méthode d'alimentation par la faim de dosage.
7. Échappement. En raison de l'alimentation par famine, vous pouvez utiliser des éléments de transport à grand filetage, de sorte que la rainure de la vis ne soit pas remplie à l'état de pression nulle, ce qui vous permet de mettre en place la section d'échappement.

Application de l'extrudeuse à double vis

L'extrudeuse à double vis peut être divisée en double vis anisotrope et double vis isotrope en fonction de la différence de sens de rotation des deux vis.

L'extrudeuse bi-vis co-rotative à engrènement est largement utilisée dans la modification physico-chimique de la résine de la matrice, telle que le remplissage, le renforcement, le durcissement, l'extrusion de réaction, etc.

Avec une variété de matières premières dispersées, le mélange basé sur le mélange devrait être utilisé dans une extrudeuse isotrope à double vis, et la figure ci-dessus montre le vecteur de vitesse de la double vis isotrope l'un dans l'autre en sens inverse, de sorte que la rotation isotrope de la double vis et la rotation isotrope de la double vis comparée à l'effet de cisaillement de sa beaucoup plus grande, ne convient pas pour le mélange et le moulage du PVC.

Le carbonate de calcium en poudre, le talc, le dioxyde de titane sont couramment utilisés dans les mélanges de matières plastiques de charge. La quantité générale de charge est comprise entre 301 et 601 TTP3T, le mélange-maître de charge pouvant aller jusqu'à 801 TTP3T. Comme la charge en poudre contient une grande quantité d'air, l'air de mélange sera séparé dans la zone de malaxage de la vis, ce qui entraînera un flux inverse de matériaux dans la rainure de la vis, affectant le transport positif de la poudre et réduisant en fin de compte la quantité d'extrusion.

Exemples d'application de l'extrudeuse à double vis : granulation de matériaux renforcés de fibres de verre, retardateurs de combustion (tels que PA6, PA66, PET, PBT, PP, PC, retardateurs de combustion améliorés, etc.) ; granulation de matériaux hautement chargés (tels que PE, PP remplis de 75% CaCO3.) ; granulation de matériaux sensibles à la chaleur (tels que les matériaux de câbles en PVC, XLPE) ; mélange-maître de couleur épaisse (tel que 50% rempli de poudre pigmentée) ; mélange-maître antistatique, alliages, couleur, granulation de mélange à faible charge ; matériaux de câbles ; matériaux de câbles ; matériaux de câbles ; matériaux de câbles. Granulation de co-mélange de remplissage ; granulation de matériaux de câbles (tels que matériaux de gaine, matériaux d'isolation) ; granulation de matériaux de tuyaux XLPE (tels que mélanges-maîtres pour la réticulation à l'eau chaude) ; mélange et extrusion de plastiques thermodurcissables (tels que résines phénoliques, résines époxy, revêtements en poudre) ; adhésif thermofusible, granulation d'extrusion de réaction PU (tels que adhésif thermofusible EVA, polyuréthane) ; résines K, granulation de dé-volatilisation SBS et ainsi de suite.

Avantages et inconvénients

En raison de la complexité de la conception structurelle et du traitement de l'extrudeuse à double vis, le développement théorique n'est pas parfait, mais la conception combinée de l'extrudeuse isotrope à double vis peut être arrangée et combinée avec une variété de formes géométriques des éléments filetés et des éléments du cylindre, et selon l'expérience, l'inspection théorique et pratique, de sorte qu'elle peut être optimisée pour les différentes exigences de mélange afin de s'adapter aux besoins des différentes formules de processus, ce qui fait que l'extrudeuse isotrope à double vis a une très forte capacité d'adaptation. Principalement dans les aspects suivants :

1. performance de mélange : les deux vis s'engagent l'une dans l'autre et peuvent être complétées en fonction des besoins par divers éléments filetés, tels que des éléments anti-filetage, des éléments de disque d'engagement, des éléments de disque denté, etc., pour réguler avec précision le cisaillement/mélange, de sorte que l'intensité et la qualité du mélange (qu'il s'agisse d'un mélange distribué ou dispersé) peuvent être contrôlées efficacement. Il s'agit d'une extrudeuse à vis unique que l'on ne peut pas atteindre.
2. Flexibilité de traitement : l'extrudeuse bivis corotative adopte généralement l'alimentation par la faim de dosage, la production dépend de la quantité d'alimentation, indépendamment de la vitesse de la vis, est une variable contrôlable de manière indépendante, et peut donc être traitée de manière flexible dans une machine avec une variété de fonctions de traitement, telles que la fusion, le mélange, l'échappement, la réaction, etc.
3. Contrôlabilité des paramètres du processus : Avec une distribution étroite du temps de séjour, un meilleur transfert de chaleur par convection et un profil de température contrôlé avec précision, l'extrudeuse coaxiale à double vis peut obtenir un meilleur historique cisaillement-temps-température dans l'extrusion, et apporter de l'énergie mécanique dans une gamme plus large, de sorte qu'elle peut obtenir une meilleure stabilité de la qualité du produit.
4. Efficacité accrue du processus de production : l'action de transport par déplacement positif de la vis permet de traiter une plus grande variété de matières premières et de formulations mixtes avec des temps d'arrêt plus courts.
5. Plus grande rentabilité : grâce à la flexibilité et à la productivité élevées du processus, il est possible de produire une gamme plus large de produits finis avec un degré élevé de constance dans la qualité du produit, et l'usure de la vis peut être compensée par l'ajustement de la vitesse de la vis.

Principales différences entre une extrudeuse bi-vis anisotrope et une extrudeuse monovis

Quel est le principe de fonctionnement d'une extrudeuse bi-vis anisotrope ?

Dans une extrudeuse bi-vis anisotrope, la matière est transportée par un déplacement positif similaire à celui d'une pompe à engrenages. L'extrudeuse à double vis anisotrope a une faible vitesse de rotation, une faible production de chaleur de cisaillement du matériau, et le matériau n'est pas facile à décomposer. Elle ne nécessite donc pas une grande stabilité thermique du matériau, et elle est particulièrement adaptée au moulage et au traitement des matériaux sensibles à la chaleur (par exemple, le PVC). Par rapport à l'extrudeuse isotrope à double vis, l'extrudeuse isotrope à double vis a une plus grande efficacité de transport, un meilleur effet d'échappement et un meilleur effet de fusion, bien que la dispersion des matériaux et l'effet de mélange soient moins bons que ceux de l'extrudeuse isotrope à double vis, mais la capacité à établir une pression stable dans la tête est plus forte, et elle est donc plus adaptée à l'extrusion directe des produits. En outre, l'utilisation d'une extrudeuse à double vis anisotrope au lieu d'une extrudeuse à vis unique permet d'éliminer le processus de granulation de préplastification et d'extruder directement la poudre de PVC, ce qui permet de réduire le coût des produits. L'extrudeuse rotative bi-vis anisotrope est principalement utilisée pour l'extrusion de tuyaux en PVC. Profilés, plaques et granulation. L'extrudeuse à double vis anisotrope parallèle a également commencé à être utilisée dans les lignes de production de tubes HDHDPE à grande échelle.

L'extrudeuse bi-vis conique anisotrope est traditionnellement utilisée pour l'extrusion de produits en PVC, mais ces dernières années, des exemples nationaux d'application de l'extrudeuse bi-vis conique anisotrope à l'extrusion de tuyaux en polyoléfine sont apparus, et la pratique a montré qu'elle était largement couronnée de succès. L'objectif de cette pratique est d'économiser de l'énergie. Une extrudeuse bivis conique de 65 corps 132umum, la puissance du moteur d'entraînement n'est que de 37 kW, dans l'extrusion de tuyaux de polyéthylène, les spécifications et le rendement des tuyaux peuvent être équivalents à une extrudeuse monovis de 75 mm ou même 80 mm, et généralement une extrudeuse monovis de 75 mm ou 80 mm, la puissance d'entraînement du moins est de 90 kW. les pays étrangers ont déjà une extrudeuse bivis parallèle anisotrope prête à l'emploi et des produits d'extrusion matures. Les pays étrangers ont déjà une expérience mûre de l'extrusion de produits à l'aide d'une extrudeuse bivis anisotrope parallèle, l'alternative nationale consistant à utiliser une extrudeuse bivis conique anisotrope étant en fait, ou compte tenu du coût de l'équipement, plus élevée que celle de l'extrudeuse bivis conique anisotrope.

Cette méthode d'utilisation n'est certainement pas une alternative simple, après tout, la performance de l'écoulement du polyéthylène fondu et du PVC fondu présente des différences évidentes, de sorte que pour l'extrusion de produits en PVC pour l'extrudeuse à double vis conique anisotrope, il est nécessaire de revoir la conception de la vis qui peut être utilisée pour l'extrusion du polyéthylène ; et la tête doit également être modifiée en conséquence. Ces dernières années, certaines personnes ont essayé d'extruder des produits avec une extrudeuse isotrope à double vis (y compris une double vis conique et une double vis plate), et certains progrès ont été réalisés, mais je pense que du point de vue de l'économie d'énergie, il n'y a pas de grande différence entre la double vis isotrope et la double vis anisotrope, et il est plus difficile pour l'extrudeuse isotrope à double vis d'établir une pression stable de la tête, ce qui n'est pas aussi facile que d'adopter directement la double vis anisotrope.

Les principales différences entre l'extrudeuse bi-vis anisotrope et l'extrudeuse monovis sont les deux points suivants :

1. Leurs mécanismes de transport diffèrent. Le transport de la matière dans une extrudeuse monovis est un flux de type traînée. Les solides sont transportés par frottement, tandis que les matières fondues sont transportées par traînée visqueuse. Le coefficient de frottement entre le matériau solide et la surface métallique, ainsi que la viscosité de la matière fondue, déterminent en grande partie la capacité de transport d'une extrudeuse monovis. Dans une extrudeuse à deux vis contrarotatives, la matière est transportée par déplacement positif. Lorsque les vis tournent, la matière est propulsée de force vers l'avant par les filets qui s'entrecroisent. La capacité de transport par déplacement positif dépend de la proximité de la volée d'une vis par rapport à la volée de l'autre. Les extrudeuses à deux vis contrarotatives à engrènement serré permettent d'obtenir un déplacement positif maximal.
2. Leurs champs de vitesse diffèrent. Le profil de vitesse dans une extrudeuse à une vis est relativement clair et facile à décrire, tandis que la situation dans une extrudeuse à deux vis est assez complexe et difficile à décrire. Cela est principalement dû à la présence d'une zone d'engrènement dans l'extrudeuse à double vis. L'écoulement complexe qui se produit dans la zone d'engrènement confère à l'extrudeuse bi-vis de nombreux avantages, tels qu'un mélange suffisant, un transfert de chaleur uniforme, une forte capacité de fusion et de bonnes performances d'échappement. Cependant, il est difficile d'analyser avec précision l'état de l'écoulement dans la zone d'engrènement.