0 грн.
Зробити замовлення
Температурний режим екструдера використовується під час виготовлення асортименту із пластмас. Процес екструзії складається з розплавлення сировини, продавлювання через фільєри. Температуру в екструдері необхідно ретельно контролювати, щоб забезпечити необхідні зміни твердої фази сировини в пластичну та отримання нових виробів із заданими параметрами кінцевої продукції.
Термічний режим включає три основні зони: подачі, а стиснення та дозування. Кожна з них має певний температурний діапазон, який потрібно підтримувати для досягнення оптимальних результатів.
Приймає гранулят, що падає, який відправляється на розплавлення. Температура в цьому секторі знаходиться в діапазоні +20+40℃, при цьому агрегатний стан сировини не змінюється. Вміст накопичується для передачі в основну частину термопластичного обладнання.
Зона подачі - це перша частина стовбура екструдера, куди надходить сировина. Температура в цій зоні зазвичай встановлюється в діапазоні від +20°C до +40°C. Низька температура допомагає запобігти передчасному плавленню сировини та забезпечує її подачу в екструдер з постійною швидкістю.
Матеріал, що надійшов, піддається здавлюванню і нагріванню до стану плавлення. Температура встановлюється між +150°C та +200°C. Тут кульки трансформуються на однорідну масу. Необхідність високого тиску пояснюється потребою в проштовхуванні розплавленого напівфабрикату через фільєри.
Розм'якшена маса під тиском пропускається через отвори, щоб отримати пласт кінцевого продукту з необхідними показниками ширини та висоти. Температура встановлюється між +200°C та +250°C. Висока температура гарантує, що розплавлений матеріал залишиться у високо пластичному стані під час проходження через фільєру. Тиск у цій зоні теж значний, що допомагає забезпечити сталість форми та розміру кінцевого продукту.
На сьогоднішній день відомо про три методи контролю температури в екструдері
Простий та дешевий спосіб налагодження температури має кілька негативних моментів.
Метод заснований на застосуванні пропорційно-інтегрально-деривативного пристрою, який робить вимірювання фактичної температури та термоналаштування під задані значення. Відрізняється наявністю зворотного зв'язку у блоці керування.
Застосовується контролер, який відстежує показники температури в реальному режимі. Удосконалений спосіб керування температурними змінами без допомоги людини. Створює умови для моментального відстеження, контролю та швидкої зміни значень t. З такою системою виключається неоднорідне прогрівання пластикової маси, економиться енергія на управління.
До температурного режиму відносяться всі термічні значення, що формуються від початку циліндра до фільєр, включаючи не тільки параметри суміші, а й обладнання.
На температурні значення впливає багато факторів:
Отримувати стабільну температуру у сировини, що переміщується в першій зоні, дуже складно. Тому виміри роблять на поверхні металевого циліндра. Також потрібно враховувати час на теплопередачу від обладнання до матеріалу.
У зоні стиснення на кінцевий показник температури впливають рівень тиску або впорскування сировини. Для деяких полімерів ставлять температури нижче за рекомендовані. Це пов'язано з підвищенням термічного градуса в результаті сильного тертя частинок, передачі енергії від гвинта, що обертається, зростання зсувних деформацій.
P.S. Екструзія буває не лише гарячою. Холодний тип передбачає механічний стиск без нагрівання. Так роблять крабові, кукурудзяні палички, макаронні вироби. Надходить сировинна маса в холодному вигляді, тому вона здатна знижувати температуру в першому відсіку екструдера, що вимагає коригування відповідно до виробничих карт випуску виробів. Тепла екструзія призначена для отримання круп, кормових продуктів з рослинних залишків, гарячих клейових герметиків. У цьому випадку до вихідної сировини доливають воду, потім роблять щільну масу, з якої надалі прибирають зайву рідину.
Щоб пластифікація відбувалася відповідно до технічних умов виготовлення продукції, беруть до уваги безліч факторів: роботу дозатора, обертання шнека, нагрівання зовнішньої та внутрішньої поверхні екструдера.
Чим більше становить період до чергового обслуговування агрегату, тим вище тертя між одиницями сировини. Теплова енергія формується:
Якщо в екструдері несправна система охолодження або температурні показники регулюються з великою похибкою, то це також впливає на ступінь нагріву пластикового напівфабрикату, що знаходиться в екструдері. Надмірне тепло призводить до перегріву суміші, причому це відбувається нерівномірно. Якщо полімер знаходиться в зоні розплаву менший час, ніж належить, то тоді температуру підвищують. Тому критично необхідне постійне автоматичне відстеження температури та приведення фактичного показника до розрахункових значень.
Коли система охолодження не здатна нейтралізувати додаткове тепло, циліндр накопичує енергію на своїх внутрішніх стінках. Тому в кожній зоні виникає "термічний перебір", що становить кілька додаткових градусів. Якщо сировини в агрегат спочатку насипати менше, ситуація стабілізується. Коли неможливо зменшити продуктивність, знижують температурний рівень у попередніх зонах екструдера.
Технологи на виробництві рекомендують застосовувати один із запропонованих методів або все відразу. Це виключить стрімкий термічний стрибок. Що виходить, коли полімер виявився «обділеним» теплом чи отримав його з надлишком?
Визначаються візуально-тактильними методами, якими володіє кваліфікований оператор.
Як уже згадувалося, недогрів усувається збільшенням завантаженості камери дозатора, корекцією температури в більшу сторону на ділянках нагрівання сировини. Іноді досить просто підвищити продуктивність.
Просто це називається «ефект перепластифікації». Він виникає, коли сировина довго знаходиться на ділянці шнекового переміщення, потрапляє в зону перевищення температур при торканні внутрішньої частини циліндра або піддається значним деформаціям зсуву.
При виправленні ситуації всі дії є діаметрально протилежними, ніж при недогріві: температура нагрівання знижується, шнек починає переміщатися повільніше, сировини спочатку насипається в екструдер менше.
Перегрів визначають так:
Коли між формуючим вузлом і калібрувальним пристроєм видно нерівну поверхню пластику у вигляді хвиль або брижів, це може бути як недогрів, так і перегрів.
Щоб отримати пластик із хорошими характеристиками, не можна ігнорувати температурні показники.
Давайте підсумуємо основні моменти статті.
Температурний режим екструдера має вирішальне значення для забезпечення стабільного та високоякісного процесу екструзії. Для досягнення оптимальних результатів необхідно ретельно контролювати температуру у кожній зоні екструдера. Існує кілька методів контролю температури в екструдері, включаючи ручне керування, ПІД-регулювання та адаптивне керування. Кожен метод має свої переваги та недоліки, і вибір методу залежить від конкретних вимог процесу екструзії.
Звертаючись до «Інтмакс», ви отримуєте професійну консультацію щодо підбору ТЕНів для екструдера. У нас можна замовити нагрівачі для обладнання будь-якої потужності та цільового призначення.