0 грн.
Оформить заказ
Температурный режим экструдера используется в ходе изготовления ассортимента из пластмасс. Процесс экструзии состоит из расплавления сырья, продавливания его через фильеры. Температуру в экструдере необходимо тщательно контролировать, чтобы обеспечить необходимые изменения твёрдой фазы сырья в пластичную и получения новых изделий с заданными параметрами конечной продукции.
Термический режим включает три основные зоны: подачи, а сжатия и дозирования. Каждая из них имеет определенный температурный диапазон, который необходимо поддерживать для достижения оптимальных результатов.
Принимает падающий гранулят, который отправляется на расплавление. Температура в этом секторе находится в диапазоне +20…+40℃, при этом агрегатное состояние сырья не меняется. Содержимое здесь накапливается для передачи в основную часть термопластичного оборудования.
Зона подачи - это первая часть ствола экструдера, куда поступает сырье. Температура в этой зоне обычно устанавливается в диапазоне от +20°C до +40°C. Низкая температура помогает предотвратить преждевременное плавление сырья и обеспечивает его подачу в экструдер с постоянной скоростью.
Поступивший материал подвергается сдавливанию и нагреву до состояния плавления. Температура устанавливается между +150°C и +200°C. Здесь шарики трансформируются в однородную массу. Необходимость в высоком давлении объясняется потребностью в проталкивании расплавленного полуфабриката через фильеры.
Размягчённая масса под давлением пропускается через отверстия, чтобы получить пласт конечного продукта с необходимыми показателями ширины и высоты. Температура устанавливается между +200°C и +250°C. Высокая температура гарантирует, что расплавленный материал останется в высоко пластичном состоянии при прохождении через фильеру. Давление в этой зоне тоже значительное, что помогает обеспечить постоянство формы и размера конечного продукта.
На сегодняшний день известно о 3-х методах контроля температуры в экструдере
Простой и дешёвый способ отладки температуры имеет несколько негативных моментов.
Метод основан на применении пропорционально-интегрально-деривативного устройства, который делает замеры фактической температуры и термонастройку под заданные значения. Отличается наличием обратной связи в блоке управления.
Применяется контроллер, отслеживающие показатели температуры в реальном режиме. Усовершенствованный способ управления температурными изменениями без помощи человека. Создаёт условия для моментального отслеживания, контроля и быстрого изменения значений t. С такой системой исключается неоднородный прогрев пластиковой массы, экономится энергия на управление.
К температурному режиму относятся все термические значения, формируемые от начала цилиндра до фильер, включая не только параметры смеси, но и оборудования.
На температурные значения влияет множество факторов:
Получать стабильную температуру у перемещаемого в первой зоне сырья очень сложно. Поэтому замеры делают на поверхности металлического цилиндра. Также нужно учитывать время на теплопередачу от оборудования к материалу.
В зоне сжатия на конечный показатель температуры влияют уровень давления или впрыска сырья. Для некоторых полимеров ставят температуры ниже рекомендованных. Это связано с повышением термического градуса в результате сильного трения частиц, передачи энергии от вращающегося винта, возрастания сдвиговых деформаций.
P.S. Экструзия бывает не только горячей. Холодный тип предусматривает механическое сжатие без нагрева. Так изготавливают крабовые, кукурузные палочки, макаронные изделия. Поступает сырьевая масса в холодном виде, поэтому она способна снижать температуру в первом отсеке экструдера, что требует корректировки в соответствии с производственными картами выпуска изделий. Тёплая экструзия предназначена для получения запариваемых круп, кормовых продуктов из растительных остатков, горячих клеевых герметиков. В этом случае к исходному сырью доливают воду, потом делают плотную массу, из которой в дальнейшем убирают лишнюю жидкость.
Чтобы пластификация происходила в соответствии с техническими условиями изготовления продукции, принимают во внимание множество факторов: работу дозатора, вращение шнека, нагрев наружной и внутренней поверхности экструдера.
Чем больше составляет период до очередного обслуживания агрегата, тем выше трение между единицами сырья. Тепловая энергия формируется:
Если в экструдере неисправна охлаждающая система или температурные показатели регулируются с большой погрешностью, то это также влияет на степень нагрева находящегося в экструдере пластикового полуфабриката. Избыточное тепло приводит к перегреву смеси, причём это происходит неравномерно. Если же полимер находится в зоне расплава меньшее время, чем положено, то тогда температуру повышают. Поэтому критически необходимо постоянное автоматическое отслеживание температуры и приведение фактического показателя к расчётным значениям.
Когда система охлаждения не способна нейтрализовать добавочное тепло, цилиндр накапливает энергию на своих внутренних стенках. Поэтому в каждой зоне возникает «термический перебор», составляющий несколько дополнительных градусов. Если сырья в агрегат изначально насыпать меньше, ситуация стабилизируется. Когда невозможно уменьшить производительность, снижают температурный уровень в предыдущих зонах экструдера.
Технологи на производстве рекомендуют применять один из предложенных методов или все сразу. Это исключит стремительный термический скачок. Что получается, когда полимер оказался «обделённым» теплом или получил его с избытком?
Определяются визуально-тактильными методами, которыми владеет квалифицированный оператор.
Как уже упоминалось, недогрев устраняется увеличением загруженности камеры дозатора, коррекцией температуры в бόльшую сторону на участках нагревания сырья. Иногда достаточно просто повысить производительность.
Попросту это называется «эффект перепластификации». Он возникает, когда сырьё долго находится на участке шнекового перемещения, попадает в зону превышения температур при касании с внутренней часть цилиндра или подвергается значительным деформациям сдвига.
При исправлении ситуации все действия являются диаметрально противоположными, чем при недогреве: температура нагрева снижается, шнек начинает перемещаться медленнее, сырья насыпается изначально в экструдер меньше.
Перегрев определяют так:
Когда между формующим узлом и калибровочным устройством видна неровная поверхность пластика в виде волн или ряби, это может быть как недогрев, так и перегрев.
Чтобы получить пластик с хорошими характеристиками, нельзя игнорировать температурные показатели.
Давайте подытожим основные моменты статьи.
Температурный режим экструдера имеет решающее значение для обеспечения стабильного и высококачественного процесса экструзии. Для достижения оптимальных результатов необходимо тщательно контролировать температуру в каждой зоне экструдера. Существует несколько методов контроля температуры в экструдере, включая ручное управление, ПИД-регулирование и адаптивное управление. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, и выбор метода зависит от конкретных требований процесса экструзии.
Обращаясь в «Интмакс», вы получаете профессиональную консультацию по подборе ТЭНов для экструдера. У нас можно заказать нагреватели для оборудования любой мощности и целевого назначения.