Globaalse industrialiseerimise kiire edenemisega, nõudlus suure jõudlusega materjalide järele autotööstuses, elektriline ja elektrooniline, ehitus, meditsiini ja muude valdkondade arv kasvab iga päevaga. Tehnilised plastid, peamise suure jõudlusega materjalina, on nende suurepäraste mehaaniliste omaduste tõttu järk-järgult asendanud traditsioonilised metallmaterjalid ja üldised plastid paljudes põhirakendustes, kuumakindlus, korrosioonikindlus, mõõtmete stabiilsus ja töödeldavus. Kahe kruviga ekstrusioonitehnoloogia on insenerplastiühendite põhitöötlemistehnoloogia, ja ekstrusiooniseadmete jõudlus määrab otseselt kvaliteedi, insenerplasttoodete tootmise efektiivsus ja rakendusefekt.
Oleme pühendunud professionaalsete kahe kruviga ekstrusioonilahenduste pakkumisele plastide töötlemiseks, tuginedes meie iseseisvalt välja töötatud ja toodetud suure pöördemomendiga käigukastidega HTS-seeria ekstruuderitele, mis on spetsiaalselt loodud tehniliste plastide töötlemisomaduste ja rakendusvajaduste jaoks. Selles artiklis käsitletakse jõudlusnäitajaid põhjalikult, klassifikatsioon, tehniliste plastide töötlemise raskused, kahe kruviga ekstrusioonitehnoloogia põhiroll plastide töötlemisel, meie HTS-seeria ekstruuderite eeliseid ja nende sihipärast kohandamist tehniliste plastidega, samuti konkreetsed rakendusväljad, töötlemistehnikad ning levinud probleemid ja lahendused. Täiendades üksikasjalikke tehnilisi parameetreid, töötlemise üksikasjad ja tööstuse rakendusjuhtumid, artiklit täiendatakse 3000-4000 sõnad, pakkudes kõikehõlmavat ja professionaalset teavet plasti töötlemise ettevõtetele, tehnikud ja asjakohased praktikud.
1. Tehnilise plastitööstuse ülevaade ja põhilised jõudlusnäitajad
1.1 Tehnilise plastitööstuse hetkeolukord ja arengusuund
Tehnikaplastid viitavad plastmaterjalide klassile, mida saab kasutada konstruktsioonimaterjalidena ja mis taluvad mehaanilisi koormusi laias temperatuurivahemikus. Võrreldes tavaplastidega (nagu polüetüleen PE, polüpropüleen PP, polüvinüülkloriid PVC), tehnilistel plastidel on suurepärased terviklikud jõudlused, ja suudab vastata karmidele kasutusnõuetele tööstuslikus tootmises ja tipptasemel toodete valmistamisel. Viimastel aastatel, mille põhjuseks on järgtööstuse, näiteks kergete autode ajakohastamine, elektriline ja elektrooniline luure, ja meditsiiniseadmete tipptasemel, ülemaailmne tehniliste plastide turg on näidanud püsivat ja kiiret kasvutrendi.
Vastavalt asjakohastele tööstusharu andmetele, ülemaailmne tehniliste plastide turu suurus on ületanud 100 miljard USA dollarit, ja eeldatakse, et see säilitab aastase liitkasvumäära 7%-10% järgmise viie aasta jooksul. Nende hulgas, Aasia ja Vaikse ookeani piirkond on maailma suurim tehniliste plastide tootmise ja tarbimise turg, moodustades rohkem kui 55% ülemaailmsest turuosast, peamiselt autotööstuse kiire arengu tõttu, elektri- ja elektroonikatööstus Hiinas, India ja teised riigid, samuti tööstuse tugivõimekuse ja tehnoloogilise innovatsiooni taseme pidev parandamine. Hiina, kui maailma suurim tehniliste plastide tarbija ja tootja, on suur turunõudlus, aasta toodang ja tarbimine kasvavad kahekohalise kiirusega, eriti uute energiasõidukite valdkonnas, 5G side, ja meditsiiniseadmed, nõudlus suure jõudlusega tehniliste plastide järele näitab plahvatuslikku kasvutendentsi.
Insenerplastitööstuse arengutrend kajastub peamiselt viies aspektis: esiteks, kõrge jõudlus ja funktsionaalsus. Kasutusnõuete pideva täiustamisega allavoolu valdkondades, insenerplastid arenevad kõrgema kuumakindluse suunas, suurem tugevus, parem kulumiskindlus ja erifunktsioonid (nagu leegiaeglustus, antistaatiline, antibakteriaalne, kiirguskindlus), kohaneda kõrge temperatuuriga karmi töökeskkonnaga, kõrge rõhk, korrosioon ja kiirgus; teiseks, kerge ja integreeritav. Autotööstuses, lennundus ja muud valdkonnad, energiasäästu ja heitkoguste vähendamise eesmärkide saavutamiseks, insenerplasti kasutatakse üha enam metallmaterjalide asendamiseks, ja tootedisaini integratsioon muutub järjest kõrgemaks, mis võib osade arvu vähendada, lihtsustada tootmisprotsessi ja vähendada kulusid; kolmandaks, keskkonnakaitse ja taaskasutatavus. Ülemaailmse keskkonnakaitsepoliitika tugevdamise ja keskkonnakaitsealase teadlikkuse tõstmisega, taaskasutatavate tehniliste plastide arendamine ja rakendamine, biolagunevad insenerplastid ja keskkonnasõbralikud töötlemistehnoloogiad on tõusnud tööstuse fookusesse, plastijäätmetest põhjustatud keskkonnareostuse vähendamine; neljas, töötlemisseadmete intelligentsus ja täpsus. Tehnilistel plastidel on kõrge töötlemisraskus ja ranged kvaliteedinõuded, mis esitavad töötlemisseadmetele kõrgemad nõuded. Arukas, täpsed ja tõhusad kahe kruviga ekstruuderid ja automaatsed tootmisliinid on muutunud tööstuse peavooluks, reaalajas jälgimise teostamine, automaatne parameetrite reguleerimine ja töötlemisprotsessi ennustav hooldus; viies, rakendusvaldkondade mitmekesistamine. Tehnikaplastid on järk-järgult laienemas traditsioonilisest autotööstusest, elektri- ja elektroonikaväljad uuele energiale, meditsiiniline, kosmoselennundus, ehitus ja muud arenevad valdkonnad, uue turupinna avamine.
Selle taustal, kahe kruviga ekstrusioonitehnoloogia, insenerplastiühendite põhitöötlemistehnoloogiana, on muutunud insenerplastiettevõtete konkurentsivõime parandamise võtmeks. Tehnikaplastid on tundlikud ülekuumenemise ja hüdrolüütilise lagunemise suhtes, ja neil on kõrged nõuded töötlemistemperatuurile, nihkejõud, viibimisaeg ja temperatuuri reguleerimise täpsus. Meie HTS-seeria ekstruuderid on spetsiaalselt loodud tehniliste plastide töötlemisomaduste jaoks, suure pöördemomendiga, suur kiirus, täpne temperatuuri reguleerimine ja suurepärane hajutatavus, mis võib tõhusalt lahendada plastide töötlemise raskusi ja aidata ettevõtetel saavutada kõrget kvaliteeti, tõhus ja stabiilne tootmine.
1.2 Tehniliste plastide peamised jõudlusnäitajad
Võrreldes tavaliste plastide ja metallmaterjalidega, tehnilistel plastidel on ainulaadne terviklik jõudlus, mis määrab nende laialdase kasutuse erinevates tööstusvaldkondades. Tehniliste plastide põhiomadused kajastuvad peamiselt järgmises viies aspektis, mis esitasid ka erinõuded nende töötlemistehnoloogiale ja -seadmetele:
1.2.1 Suurepärane kuuma- ja külmakindlus
Tehnilistel plastidel on lai temperatuuri kohanemisvahemik, mis suudavad säilitada häid mehaanilisi omadusi (tugevus, sitkus, kõvadus) nii kõrge kui madala temperatuuriga keskkondades. Võrreldes tavaplastidega, mis tavaliselt kaotavad oma mehaanilised omadused temperatuuril 80-120 ℃, enamik tehnilisi plastmassi töötab stabiilselt temperatuuril 100-250 ℃, ja mõned spetsiaalsed insenerplastid (nagu PEEK, PI) võib töötada isegi temperatuuril üle 300 ℃. Samal ajal, insenerplastidel on ka hea külmakindlus, mis suudab säilitada hea sitkuse ka madalatel temperatuuridel (alla -40 ℃), ja neid ei ole kerge murda. See jõudlus muudab tehnilised plastid sobivaks kasutamiseks karmides temperatuurides, nagu auto mootoriosad (kõrge temperatuur) ja välistingimustes kasutatavad elektriseadmed (madal temperatuur).
Tehnikaplastide suurepärane kuumakindlus tuleneb peamiselt nende erilisest molekulaarstruktuurist (nagu aromaatsed ringid, heterotsüklilised tsüklid) ja tugevad molekulidevahelised jõud, mis muudab nende sulamise ja lagunemise kõrgel temperatuuril raskeks. Siiski, see toob ka töötlemisel teatud raskusi: Nende sulamiseks ja plastifitseerimiseks on vaja kõrgemat töötlemistemperatuuri, ja termilise lagunemise vältimiseks on vaja täpset temperatuuri reguleerimist.
1.2.2 Hea korrosioonikindlus ja vastupidavus
Tehnilistel plastidel on suurepärane keemiline stabiilsus ja korrosioonikindlus, ja neid ei ole kerge hapetega korrodeeruda, leelised, soolad, orgaanilised lahustid ja muud kemikaalid. Võrreldes metallmaterjalidega, mida on kerge roostetada ja korrodeeruda, tehnilistel plastidel on pikem kasutusiga karmis keemilises keskkonnas. Näiteks, polüamiid (PA) insenerplastid on vastupidavad enamikule orgaanilistele lahustitele ning nõrkadele hapetele ja leelistele; polükarbonaat (PC) insenerplastid on vastupidavad mitteoksüdeerivate hapete ja soolade korrosioonile; polüfenüleensulfiid (PPS) tehnoplastid on korrosioonikindlad peaaegu kõigi kemikaalide poolt, välja arvatud tugevad oksüdeerivad happed.
Lisaks, insenerplastidel on hea ilmastiku- ja vananemiskindlus, ning neid ei ole kerge päikesevalguse toimel laguneda ja vananeda, vihma, hapnik ja muud keskkonnategurid, mis tagab nende pikaajalise stabiilse kasutamise välistingimustes ja karmides keskkondades. Tänu sellele jõudlusele kasutatakse insenerplasti laialdaselt keemiaseadmetes, välistingimustes kasutatavad elektriseadmed, autode välisosad ja muud valdkonnad.
1.2.3 Lihtne töötlemine ja kõrge tootmistõhusus
Võrreldes metallmaterjalidega, tehniliste plastide eeliseks on lihtne töötlemine, lihtne tootmisprotsess ja kõrge tootmise efektiivsus. Metallmaterjalid vajavad tavaliselt keerulisi töötlemisprotseduure, näiteks sepistamist, valamine, mehaaniline töötlemine, millel on suur energiatarve, madal efektiivsus ja kõrge hind; samas kui tehnilisi plastmassi saab töödelda ekstrusiooniga, survevalu, puhumisvormimine ja muud meetodid, mis suudab realiseerida masstootmise, tootmisprotsessi lihtsustada, vähendada energiatarbimist ja tootmiskulusid. Näiteks, insenerplastist autodetaili töötlemistsükkel survevalu teel on vaid mõnest sekundist kuni kümnete sekunditeni, samas kui sama metallosa töötlemistsükkel võib kesta mitu tundi kuni mitu päeva.
Siiski, insenerplastidel on ka teatud töötlemisraskused: nad on tundlikud ülekuumenemise ja hüdrolüütilise lagunemise suhtes, ja on kergesti lagunevad, kui töötlemistemperatuur on liiga kõrge või viibimisaeg liiga pikk; samal ajal, mõned insenerplastid (nagu PA) neil on kõrge veeimavus, mis mõjutab töötlemise efekti ja toote kvaliteeti. Seetõttu, töötlemise kvaliteedi tagamiseks on vaja kasutada professionaalseid töötlemisseadmeid ja teaduslikke töötlemisvõtteid.
1.2.4 Suurepärane mõõtmete stabiilsus ja elektriisolatsioon
Tehnilistel plastidel on hea mõõtmete stabiilsus, ja kokkutõmbumise määr on väike (tavaliselt 0.3%-1.5%) töötlemise ja kasutamise ajal, mis tagab toodete mõõtmete täpsuse ja hoiab ära deformatsiooni. See jõudlus on eriti oluline ülitäpsete osade puhul, näiteks elektripistikud, autotööstuse täppiskomponendid, meditsiiniseadmed, jne. Tehnikaplastide hea mõõtmete stabiilsus tuleneb peamiselt nende kõrgest kristallilisusest, madal veeimavus (välja arvatud mõned sordid, näiteks PA) ja tugevad molekulidevahelised jõud.
Lisaks, enamikul tehnilistest plastidest on suurepärased elektriisolatsiooniomadused, mis suudab säilitada head isolatsioonijõudlust laias temperatuuri- ja sagedusvahemikus, ning neid ei ole kerge elektrit ja kaare juhtida. Tänu sellele kasutatakse insenerplasti laialdaselt elektri- ja elektroonikavaldkonnas, nagu juhtmestikud, kaablisidemed, pistikud, releed, mootorid ja muud elektrilised komponendid.
1.2.5 Kerge kaal ja kõrge eritugevus, Suurepärane kulumiskindlus
Tehnikaplastidel on kerge kaalu omadused (tihedus on 1/3-1/5 metallmaterjalidest) ja kõrge eritugevus (tugevus kaaluühiku kohta on samaväärne või isegi suurem kui metallmaterjalidel). Näiteks, klaaskiuga tugevdatud polüamiidi eritugevus (PA66+GF30) on tavalisest süsinikterasest kõrgem, mis võib tõhusalt vähendada toodete kaalu, tagades samal ajal mehaanilise jõudluse. See jõudlus on eriti oluline autotööstuses, lennundus ja muud valdkonnad, mis taotlevad kerget ja energiasäästu, mis võib vähendada kütusekulu ja süsinikdioksiidi heitkoguseid.
Samal ajal, insenerplastidel on ka silmapaistev kulumis- ja hõõrdekindlus, ja hõõrdetegur on väike, mida saab kasutada kulumiskindlate osade tootmisel (nagu hammasrattad, laagrid, libisevad klotsid) ilma lisamäärimiseta või väiksema määrimisega, toodete hoolduskulude vähendamine. Näiteks, polüoksümetüleen (POM) insenerplastidel on suurepärane kulumiskindlus ja need on tuntud kui “plastist teras”, mida kasutatakse laialdaselt autode hammasrataste tootmisel, elektrilised komponendid ja muud kulumiskindlad osad.
1.3 Tehniliste plastide ühine klassifikatsioon
Tehnikaplastid võib nende keemilise struktuuri järgi jagada eri tüüpideks, jõudluse tase ja rakendusvaldkond. Levinud klassifitseerimismeetodid on järgmised, mis aitab paremini mõista erinevate tehniliste plastide töötlemisomadusi ja kasutusstsenaariume, ning valida sobivad ekstrusiooniseadmed ja töötlemistehnikad:
1.3.1 Klassifikatsioon jõudlustaseme järgi
Vastavalt jõudlustasemele, insenerplastid võib jagada üldiseks insenerplastiks ja eriinsenerplastiks.
- Üldine tehniline plastik: Need on kõige laialdasemalt kasutatavad insenerplastid, suhteliselt küpse tootmistehnoloogiaga, mõõdukas hind ja hea terviklik jõudlus. Peamised sordid hõlmavad polüamiidi (PA), polükarbonaat (PC), polüoksümetüleen (POM), polüetüleentereftalaat (PET), polübutüleentereftalaat (PBT), jne. Üldist tehnilist plasti kasutatakse peamiselt autotööstuses, elektriline ja elektrooniline, kodutehnika ja muud valdkonnad, nagu autoosad, elektrilised pistikud, kodumasinate kestad, jne.
- Spetsiaalsed insenerplastid: Neil on suurepärasem jõudlus (nagu kõrgem kuumakindlus, korrosioonikindlus, mehaanilised omadused) kui üldine tehniline plastik, kuid tootmistehnoloogia on keeruline ja hind kõrge. Peamised sordid hõlmavad polüfenüleensulfiidi (PPS), polüeeter eeterketoon (PEEK), polüimiid (PI), polüsulfoon (PSU), polüeetersulfoon (PES), jne. Spetsiaalseid tehnilisi plastmassi kasutatakse peamiselt tipptasemel valdkondades, nagu lennundus, meditsiiniseadmed, uut energiat, ja keemiaseadmed, nagu kosmosekomponendid, meditsiinilised implantaadid, kõrgele temperatuurile vastupidavad elektrilised komponendid, jne.
1.3.2 Klassifikatsioon keemilise struktuuri järgi
Vastavalt molekulaarahela keemilisele struktuurile, insenerplastid võib jagada polüamiidiks (PA), polükarbonaat (PC), polüoksümetüleen (POM), polüester (PET, PBT), polüfenüleensulfiid (PPS), polüeeter eeterketoon (PEEK), jne. Igal insenerplasti tüübil on oma ainulaadsed jõudlusnäitajad ja töötlemisnõuded:
- Polüamiid (PA): Tuntud ka kui nailon, sellel on suurepärane mehaaniline tugevus, kulumiskindlus, sitkus ja keemiline vastupidavus, kuid sellel on kõrge veeimavus, mis mõjutab mõõtmete stabiilsust. Levinud sortide hulka kuulub PA6, PA66, PA11, PA12, jne. Seda kasutatakse laialdaselt autoosades (hammasrattad, laagrid, sisselaskekollektorid), elektrilised pistikud, tekstiilkiud, jne.
- Polükarbonaat (PC): Sellel on suurepärane läbipaistvus, löögi tugevus, kuumakindlus ja elektriisolatsioon, kuid on halva kulumiskindlusega ja kergesti kriimustatav. Seda kasutatakse laialdaselt elektri- ja elektroonikavaldkonnas (juhtmestiku plaadid, lambi katted), autotööstuse valdkonnad (esitulede klaasid, armatuurlauad), meditsiinivaldkonnad (meditsiinilised konteinerid), jne.
- Polüoksümetüleen (POM): Sellel on suurepärane kulumiskindlus, hõõrdetakistus, mõõtmete stabiilsus ja mehaaniline tugevus, ja see ei ima kergesti vett. Seda tuntakse kui “plastist teras” ja seda kasutatakse laialdaselt autoosades (hammasrattad, libisevad klotsid), elektrilised komponendid (lülitid, laagrid), mehaanilised osad, jne.
- Polüester (PET, PBT): PET on suurepärase läbipaistvusega, kuumakindlus ja mehaaniline tugevus, ja seda kasutatakse peamiselt kiududes, filmid, pudelid ja muud põllud; PBT on suurepärase keemilise vastupidavusega, elektriisolatsioon ja töötlemise sujuvus, ja seda kasutatakse laialdaselt elektri- ja elektroonikavaldkonnas (pistikud, releed), autoosad, jne.
- Polüfenüleensulfiid (PPS): Sellel on suurepärane kuumakindlus (pikaajaline kasutustemperatuur kuni 200-220 ℃), korrosioonikindlus, leegiaeglustus ja elektriisolatsioon, kuid sellel on nõrk tugevus. Seda kasutatakse laialdaselt kõrgele temperatuurile vastupidavates elektrikomponentides, auto mootori osad, keemilised seadmed, jne.
- Polüeeter Eeter Ketoon (PEEK): Sellel on suurepärane terviklik jõudlus, pikaajaline kasutustemperatuur kuni 250-300 ℃, hea korrosioonikindlus, mehaaniline tugevus ja biosobivus. Seda kasutatakse peamiselt tipptasemel valdkondades, näiteks kosmosetööstuses, meditsiinilised implantaadid, ja kõrgele temperatuurile vastupidavad elektrilised komponendid.
1.3.3 Klassifikatsioon rakendusväljade järgi
Vastavalt rakendusväljale, insenerplastid võib jagada autotööstuses kasutatavateks tehnilisteks plastideks, elektrotehnilised plastid, meditsiinilise kvaliteediga insenerplastid, kosmosesõiduki insenerplastid, jne. Erinevates kasutusvaldkondades on erinevad nõuded tehniliste plastide toimivusele. Näiteks, autotööstuses kasutatavad insenerplastid nõuavad head kuumakindlust, löögitugevus ja ilmastikukindlus; elektrotehnilised plastid nõuavad head elektriisolatsiooni ja leegiaeglustit; meditsiinilise kvaliteediga insenerplastid nõuavad head biosobivust ja steriilsust; kosmosesõiduki insenerplastid nõuavad head vastupidavust kõrgele temperatuurile, väike kaal ja kõrge tugevus.
2. Tehniliste plastide põhitöötlustehnoloogia: Kahe kruviga ekstrusioonitehnoloogia
Tehniline plasti töötlemine hõlmab peamiselt ekstrusiooni, survevalu, puhumisvormimine, vormimine ja muud meetodid, mille hulgas on kahe kruviga ekstrusioonitehnoloogia insenerplastiühendite tootmise põhitehnoloogia (nagu modifitseeritud insenerplastid, tugevdatud insenerplastid) ja pooltooted (nagu torud, linad, kiudaineid). Võrreldes ühe kruviga ekstrusioonitehnoloogiaga, kahe kruviga ekstrusioonitehnoloogia eelisteks on tugev lõikejõud, hea segamisefekt, täpne temperatuuri reguleerimine, lühike viibimisaeg ja tugev kohanemisvõime toorainega, mis suudab tõhusalt lahendada tehniliste plastide töötlemise raskusi (nagu tundlikkus ülekuumenemise ja hüdrolüütilise lagunemise suhtes, halb segamisefekt, madal töötlemise efektiivsus) ja tagada insenerplasttoodete kvaliteet.
2.1 Tehniliste plastide töötlemise raskused ja nõuded ekstrusiooniseadmetele
Nagu varem mainitud, tehnilistel plastidel on suurepärane terviklik jõudlus, kuid nende töötlemisraskus on ka suurem kui tavaplastidel, peamiselt nende erilise molekulaarstruktuuri ja jõudlusomaduste tõttu. Inseneriplastide peamised töötlemisraskused ja vastavad nõuded ekstrusiooniseadmetele on järgmised:
2.1.1 Tundlikkus ülekuumenemise ja hüdrolüütilise lagunemise suhtes
Enamik insenerplastist (nagu PA, PBT, PPS) on tundlikud ülekuumenemise ja hüdrolüütilise lagunemise suhtes. Kui töötlemistemperatuur on liiga kõrge või viibimisaeg ekstruuderis on liiga pikk, insenerplasti molekulaarahel katkeb, mille tulemuseks on termiline lagunemine, mis vähendab mehaanilisi omadusi, kuumuskindlus ja toote muud omadused, ja isegi põhjustada värvimuutust, karbonisatsioon ja muud vead. Lisaks, mõned insenerplastid (nagu PA) neil on kõrge veeimavus, ja materjali niiskus põhjustab kõrgtemperatuurilise töötlemisprotsessi käigus hüdrolüütilist lagunemist, mis mõjutavad toote kvaliteeti.
This puts forward two key requirements for extrusion equipment: esiteks, precise temperature control capacity, which can strictly control the processing temperature within the optimal range of engineering plastics, avoid local overheating, and the temperature control precision should reach ±1℃; teiseks, short residence time, which can reduce the time that the material stays in the extruder barrel, avoid thermal decomposition and hydrolytic degradation. Twin-screw extruders have the advantages of short residence time (tavaliselt 1-5 minutit) and precise temperature control, which are more suitable for engineering plastics processing than single-screw extruders (viibimisaeg 5-10 minutit).
2.1.2 High Requirements on Mixing and Dispersing Effect
In engineering plastics processing, it is often necessary to add modifiers (such as glass fiber, süsinikkiud, talk, leegiaeglustid, ühilduvad ained) to improve the performance of the product (such as reinforcing, karastamine, leegiaeglustav). Näiteks, klaaskiu lisamine PA-le võib parandada selle tugevust ja mõõtmete stabiilsust; leegiaeglustite lisamine PBT-le võib parandada selle leegiaeglustit. Modifikaatorite ühtlane segamine ja hajutamine plastilises maatriksis on lõpptoote toimimise seisukohalt ülioluline. Kui segamis- ja dispergeerimisefekt on halb, modifikaatorid aglomereeruvad, mille tulemuseks on toote ebaühtlane toimimine, ja isegi vähendada toote mehaanilisi omadusi.
See nõuab, et ekstrusiooniseadmetel oleks tugev lõikejõud ja segamisvõime. Kahe kruviga ekstruuderid kasutavad omavahel põimuvat koos- või vastupöörlevat kahe kruviga struktuuri, ja kruvide vaheline suhteline liikumine võib tekitada tugeva nihkejõu ja sõtkumisjõu, mis võivad täielikult purustada modifikaatorite aglomeraadid, muutke modifikaatorid insener-plastmaatriksis ühtlaselt hajutatud, ning tagada segamise ja hajutamise efekt. Lisaks, kaksikkruvi modulaarne disain võib vabalt kombineerida erinevaid kruvielemente (nagu elementide edastamine, elementide segamine, lõikeelemendid) vastavalt insenerplasti ja modifikaatori tüübile, segamise ja hajutamise efekti veelgi parandamine.
2.1.3 Kõrged nõuded seadmete kulumiskindlusele
Armeeritud tehniliste plastide töötlemisel (nagu klaaskiuga tugevdatud PA, süsinikkiuga tugevdatud PPS), lisatud klaaskiud, süsinikkiud ja muud modifikaatorid on kõrge kõvadusega, mis põhjustab ekstruuderi kruvi ja silindri tõsist kulumist ekstrudeerimisprotsessi ajal. Kui kruvil ja silindril on halb kulumiskindlus, need kuluvad kiiresti ära, mille tulemuseks on ekstruuderi lõikejõu ja segamisvõime vähenemine, mõjutades toote kvaliteeti ja vähendades seadmete kasutusiga.
See eeldab, et ekstruuderi kruvi ja silind peavad olema valmistatud kvaliteetsetest kulumiskindlatest materjalidest ja töödeldud täiustatud tootmistehnoloogiaga. Meie HTS-seeria ekstruuderid kasutavad kruvi ja tünni jaoks imporditud kulumiskindlat legeerterast, ja läbima bimetallkomposiittöötluse või laserkattetöötluse, mis parandab oluliselt kruvi ja silindri kulumiskindlust ja korrosioonikindlust, ja saab kohaneda tugevdatud tehniliste plastide töötlemisega kõrge kõvaduse modifikaatoritega.
2.1.4 Kõrged nõuded töötlemise voolavuse ja rõhu juhtimisele
Mõned insenerplastid (nagu PPS, PEEK) neil on kõrge viskoossus ja halb töötlemise voolavus, mis nõuavad ekstruuderil tugevat edastusvõimet ja rõhu reguleerimise võimet, et tagada ekstrusiooni sujuv edenemine. Kui ülekandevõimsus on ebapiisav või rõhureguleerimine on ebastabiilne, see põhjustab ebaühtlase ekstrusioonikiiruse, ebastabiilne toote suurus, ja isegi seadmete ummistus.
Kahe kruviga ekstruuderitel on tugev edastusvõime ja stabiilne rõhureguleerimisvõime. Kaksikkruvide põimumine võib tekitada tugeva pumpamisjõu, mis suudab tõhusalt edastada kõrge viskoossusega tehnilisi plastmaterjale; samal ajal, ekstruuder on varustatud ülitäpse rõhuanduriga, mis suudab jälgida ekstrusioonirõhku reaalajas ja reguleerida kruvi kiirust ja söötmiskiirust automaatselt, et tagada ekstrusioonirõhu stabiilsus ja töötlemise sujuv edenemine.
2.2 Tehnikaplastide kahe kruviga ekstrusiooni tööpõhimõte ja protsessi voog
Tehniliste plastide kahe kruviga ekstrusiooniprotsess on keeruline füüsikaline ja keemiline protsess, mis hõlmab mitme teguri, näiteks temperatuuri, koostoimet, survet, nihkejõud ja aeg. Põhieesmärk on sulatada ja plastifitseerida insenerplasti tooraine ja modifikaatorid, segage need ühtlaseks, ja seejärel ekstrudeerige need vajaliku kujuga (nagu osakesed, torud, linad, kiudaineid) läbi stantsipea. Konkreetne tööpõhimõte ja protsessi kulg on järgmised:
2.2.1 Tooraine eeltöötlus
Tooraine eeltöötlus on plastide ekstrusiooni töötlemise alus, mis mõjutab otseselt töötlemise efekti ja toote kvaliteeti. Tehniliste plastide tooraineks on peamiselt insenerplasti vaik (nagu PA, PC, POM), modifikaatorid (such as glass fiber, süsinikkiud, talk, leegiaeglustid), ühilduvad ained, määrdeained ja muud lisandid. Eeltöötluse etapid on järgmised:
- Kuivatamise ravi: Enamik insenerplastist (nagu PA, PBT, PPS) neil on kõrge veeimavus, ja tooraine niiskus põhjustab kõrgel temperatuuril töötlemisel hüdrolüütilist lagunemist, mille tulemuseks on toote defektid (nagu mullid, praod, vähenenud mehaanilised omadused). Seetõttu, tooraine tuleb enne töötlemist kuivatada. Kuivamistemperatuur ja -aeg määratakse vastavalt insenerplasti tüübile: näiteks, PA6 kuivatatakse temperatuuril 80-100 ℃ 4-6 tundi, PA66 kuivatatakse temperatuuril 100-120 ℃ 6-8 tundi, PBT kuivatatakse temperatuuril 120-140 ℃ 2-4 tundi, PPS kuivatatakse temperatuuril 150-160 ℃ 3-5 tundi. Kuivatatud tooraine niiskusesisaldust tuleks kontrollida allpool 0.1%-0.2%.
- Eelsegamisravi: Vastavalt valemi suhtele, kuivatatud insenerplastvaik, modifikaatorid ja lisandid pannakse eelsegamiseks kiirsegistisse. Eelsegamise eesmärk on muuta modifikaatorid ja lisandid vaiguosakeste pinnale ühtlaselt kinni., parandada segamisefekti ekstrusiooni ajal, ja vältige modifikaatorite lokaalset koondumist. Segamiskiirus on üldiselt 800-1200 p/min, ja segamisaeg on 5-10 minutit. Mõne halva ühilduvusega modifikaatori jaoks (nagu klaaskiud ja PA), Eelsegamise ajal tuleks lisada sobivusainet, et parandada modifikaatori ja vaigu ühilduvust.
- Purustamine ja sõelumine: Suure osakeste suurusega tehniliste plastvaikude või ebaühtlase osakeste suurusega modifikaatorite jaoks (such as glass fiber), purustamine ja sõelumine tuleks läbi viia, et tagada tooraine ühtlus ja vältida segamise ja hajutamise mõju ekstrusiooni ajal. Purustatud tooraine osakeste suurust tuleks kontrollida 20-40 võrk.
2.2.2 Söötmine ja edasitoimetamine
Eelsegatud tooraine suunatakse läbi kruvisööturi või lintsööturi kahe kruviga ekstruuderi söötmispunkrisse. Ekstruuderi etteandeseade on tavaliselt varustatud sageduse muundamise kiiruse reguleerimise funktsiooniga, mis suudab reguleerida etteandekiirust vastavalt kruvi kiirusele ja ekstrusioonikiirusele, et tagada materjalide stabiilne ja ühtlane sisenemine ekstrusiooniõõnde, materjali kogunemise või ebapiisava söötmise vältimine. Söötmispunker on varustatud ka kuivatusseadmega, et toormaterjalid söötmise ajal uuesti niiskust ei imaks.
2.2.3 Sulamine, Segamine ja lõikamine
Kahe kruviga ekstruuderi ekstrusiooniõõnsusse sisenevad materjalid lükatakse pöörlevate kruvide abil pidevalt edasi. Ekstrusiooniõõnsus koosneb kruvist ja tünnist, ja väljapressimise õõnsuse maht väheneb järk-järgult piki telje suunda. Kui kruvid pöörlevad, materjalid surutakse kruvide ja tünni toimel järk-järgult kokku, ja rõhk ekstrusiooniõõnes suureneb järk-järgult (üldiselt 5-15 MPa).
Samal ajal, materjalid on allutatud tugevale nihkejõule ja hõõrdejõule, mis tekib kruvide ja silindri vahelisest suhtelisest liikumisest, samuti kruvi lendude vahel. Nihkejõud ja hõõrdejõud võivad modifikaatorite aglomeraadid täielikult purustada, muutke modifikaatorid ühtlaselt hajutatud sulatatud plastikvaigus, ning soodustavad modifikaatori ja vaigu sulandumist ja ühilduvust. Hõõrdejõud võib tekitada ka teatud koguse soojust, mis on kombineeritud tünni välisküttega (elektriküte või auruküte) et insenerplasti vaik järk-järgult sulaks ja plastifitseeriks.
Ekstruuderi tünn on tavaliselt jagatud 4-6 temperatuuri reguleerimise sektsioonid (söötmise osa, sulamisosa, segamise osa, homogeniseeriv sektsioon, die pea osa), ja iga sektsiooni temperatuuri reguleeritakse täpselt vastavalt insenerplasti tüübile. Näiteks, PA66+GF30 töötlemisel (klaaskiuga tugevdatud PA66), toiteosa temperatuur on 120-140 ℃, sulamisosa on 250-260 ℃, segamisosa on 260-270 ℃, homogeniseerimissektsioon on 250-260 ℃, ja stantsipea osa on 240-250 ℃. Täpne temperatuuri reguleerimine tagab vaigu täieliku sulamise ilma termilise lagunemiseta, ja modifikaatorid on ühtlaselt hajutatud.
2.2.4 Ekstrusioon ja vormimine
Täielikult sulanud, segatud ja hajutatud materjal surutakse kruvide abil ekstruuderi stantsipea külge. Matriitpea on kujundatud vastavalt lõpptoote kujule: tehniliste plastiühendite tootmiseks (graanulid), stantsipea on varustatud mitme ümmarguse matriitsi auguga (stantsiaukude arv ja suurus määratakse vastavalt graanulite osakeste suurusele); torude tootmiseks, linad, kiudaineid, stantsipea on kujundatud vastavateks kujunditeks (nagu torude ümmargune stants, lame stants lehtede jaoks).
Materjal ekstrudeeritakse stantsipeast suurel kiirusel, et moodustada pidevaid pooltooteid (näiteks ribad graanulite jaoks, torud, linad). Matriitsipea temperatuur on veidi madalam kui homogeniseerimissektsiooni temperatuur, mis võib takistada materjali lagunemist ülemäärase temperatuuri tõttu ja tagada pooltoodete vormiva toime. Ekstrusioonikiirust juhitakse vastavalt insenerplasti tüübile ja toote kujule, üldiselt vahemikus 0,5-5 m/min.
2.2.5 Jahutamine ja tahkumine
Ekstrudeeritud pooltooted saadetakse kiireks jahutamiseks ja tahkumiseks jahutusseadmesse. Jahutusmeetod määratakse vastavalt toote kujule: ribadeks (graanulite tootmine), Tavaliselt kasutatakse veepaagi jahutust, ja jahutusvee temperatuur on 20-30 ℃, ja jahutusaeg on 2-5 minutit; torude ja lehtede jaoks, kasutatakse õhkjahutust või vesipihustusjahutust, ja jahutuskiirust tuleks kontrollida, et vältida toote ebaühtlasest jahutamisest tingitud deformatsiooni. Kiire jahutamine võib panna pooltooted kiiresti tahkuma, säilitada toodete kuju ja suurus, ja parandada toodete mehaanilisi omadusi.
2.2.6 Lõikamine ja järeltöötlus
Pärast jahutamist ja tahkumist, pooltooted töödeldakse lõikamise või muude järeltöötlusetappidega lõpptooteks. Tehniliste plastiühendite tootmiseks (graanulid), jahutatud ribad saadetakse lõikamiseks granulaatorisse, ja granulaator on varustatud pöördnoaga, millega saab ribad lõigata ühtlase suurusega granuleeritud toodeteks (osakeste suurus on tavaliselt 2-5 mm, mida saab kohandada vastavalt kliendi vajadustele). Torude ja lehtede tootmiseks, jahutatud pooltooted lõigatakse läbi lõikemasina vajaliku pikkusega; kiudude tootmiseks, jahutatud filamendid tõmmatakse ja keritakse kiudtoodete moodustamiseks.
Lisaks, lõpptoode peab läbima ka järeltöötlusetapid, nagu sõelumine, ülevaatus ja pakendamine. Sõelumisetapp on kvalifitseerimata toodete eemaldamine (näiteks liiga suur, liiga väikesed või aglomeeritud osakesed); kontrollimise etapp on jõudluse tuvastamine (nagu mehaaniline tugevus, kuumakindlus, mõõtmete täpsus) toote vastavust kliendi nõuetele; pakkimisetapp on kvalifitseeritud toote pakendamine suletud ja niiskuskindlalt, et vältida toote niiskuse imamist ja kvaliteedi mõjutamist.
2.3 Peamised tegurid, mis mõjutavad tehniliste plastide kahe kruviga ekstrusiooniefekti
Kahe kruviga ekstrusiooni mõju mõjutab otseselt plasttoodete kvaliteeti ja jõudlust. Ekstrusiooniefekti mõjutavad paljud tegurid, hõlmates peamiselt tooraine omadusi, valemi suhe, eelsegav toime, ekstrusiooniparameetrid ja stantsipea struktuur. Nende võtmetegurite valdamine ja teaduslike kohanduste tegemine võib tagada ekstrusiooniefekti stabiilsuse ja tootekvaliteedi järjepidevuse.
2.3.1 Tooraine omadused
Tüüp, osakeste suurus, niiskusesisaldus ja tooraine puhtus mõjutavad oluliselt ekstrusiooniefekti. Näiteks, plastilise vaigu ja modifikaatorite osakeste suurus peaks olema ühtlane; kui osakeste suurus on ebaühtlane, see põhjustab materjalide ebaühtlast sulamist ja segunemist. Allpool tuleb rangelt kontrollida tooraine niiskusesisaldust 0.1%-0.2%; kui niiskusesisaldus on liiga kõrge, see põhjustab materjali hüdrolüütilist lagunemist ja mullid tootes. Väga oluline on ka tooraine puhtus; lisandid tooraines (nagu metallid, kivid, tolm) ei mõjuta mitte ainult toote kvaliteeti, aga kuluma ka ekstruuderi kruvi ja silindrit, ja isegi põhjustada seadmete ummistumist.
2.3.2 Valemi suhe
Tehniliste plastiühendite valemi suhe (vaigu suhe, modifikaatorid ja lisandid) on toote toimivuse määramise võti. Modifikaatorite tüüp ja annus tuleks määrata vastavalt toote jõudlusnõuetele. Näiteks, lisades 20%-40% Klaaskiust PA-ks muutmine võib oluliselt parandada selle tugevust ja mõõtmete stabiilsust, kuid liigne klaaskiud vähendab toote sitkust ja töötlemise voolavust. Lisandite tüüp ja annus peavad samuti olema mõistlikult sobitatud: ühilduvusained võivad parandada modifikaatorite ja vaigu ühilduvust, ja annus on üldiselt 0.5%-2%; määrdeained võivad vähendada materjalide ja seadmete vahelist hõõrdumist, parandada töötlemise sujuvust, ja annus on üldiselt 0.3%-1%; antioksüdandid võivad takistada materjali termilise oksüdatsiooni lagunemist töötlemise ajal, ja annus on üldiselt 0.1%-0.5%.
2.3.3 Eelsegamise efekt
Eelsegamine on ekstrusioonitöötluse alus. Eelsegamise ühtlus mõjutab otseselt modifikaatorite segamis- ja dispergeerivat toimet ekstrusiooni ajal. Kui eelsegamine on ebaühtlane, modifikaatorid ei saa ühtlaselt vaigu pinnale kleepuda, mille tulemuseks on lokaalne modifikaatorite aglomeratsioon, materjalide ebaühtlane segunemine ekstrusiooni ajal, ja toote jõudluse vähenemine. Eelsegamise efekti tagamiseks, on vaja reguleerida segamiskiirust, segamisaeg ja segamistemperatuur: segamiskiirus on 800-1200 p/min, segamise aeg on 5-10 minutit, ja segamistemperatuuri reguleeritakse 40-60 ℃ (Sobiv temperatuur võib parandada lisandite nakkumist ja soodustada ühtlast segunemist).
2.3.4 Ekstrusiooni parameetrid
Ekstrusiooni parameetrid on kõige olulisemad ekstrusiooniefekti mõjutavad tegurid, hõlmates peamiselt kruvi kiirust, ekstrusioonitemperatuur ja ekstrusioonirõhk.
- Kruvi kiirus: Tehniliste plastide jaoks mõeldud kahe kruviga ekstruuderite kruvide kiirus on üldiselt vahemikus 100 juurde 1000 p/min. Meie HTS-seeria ekstruuderid võivad saavutada maksimaalse kiiruse 1000 p/min. Mida suurem on kruvi kiirus, seda suurem on materjalidele vastuvõetav nihkejõud ja hõõrdejõud, seda parem on modifikaatorite segav ja hajutav toime, ja seda suurem on tootmise efektiivsus. Siiski, kui kruvi kiirus on liiga suur, materjalide viibimisaeg ekstrusiooniõõnes on liiga lühike, mille tulemuseks on vaigu mittetäielik sulamine, materjalide ebapiisav segamine, ja toote ebaühtlane kvaliteet; kui kruvi pöörlemiskiirus on liiga madal, nihkejõud ja hõõrdejõud on ebapiisavad, modifikaatoreid ei saa täielikult hajutada, ja tootmise efektiivsus on madal. Kruvi kiirust tuleks reguleerida vastavalt insenerplasti tüübile ja modifikaatori tüübile: kõrge viskoossusega tehniliste plastide jaoks (nagu PPS, PEEK), piisava sulamise ja segamise tagamiseks on vaja väiksemat kruvi kiirust; tugevdatud tehniliste plastide jaoks (nagu klaaskiuga tugevdatud PA), klaaskiu ühtlase hajumise tagamiseks on vaja suuremat kruvi kiirust.
- Ekstrusiooni temperatuur: Ekstrusioonitemperatuur on tehniliste plastide sulamise ja plastifitseerimise tagamise võti. Tünni ja stantsipea iga sektsiooni temperatuuri tuleb täpselt reguleerida vastavalt plasti tüübile. Söötmisosa temperatuur on madalam (slightly higher than the drying temperature of the raw materials), which is mainly to prevent the materials from caking and ensure smooth feeding; the temperature of the melting section is medium, which is mainly to promote the melting and plasticization of the resin; the temperature of the mixing section is higher, which is mainly to enhance the shear and mixing effect, and promote the uniform dispersion of modifiers; the temperature of the homogenizing section is slightly lower than the mixing section, which is mainly to ensure the uniform temperature and viscosity of the materials, and avoid thermal decomposition; the temperature of the die head section is slightly lower than the homogenizing section, which is to ensure the shaping effect of the semi-finished products. The temperature control precision should reach ±1℃ to avoid local overheating and thermal decomposition of the material.
- Ekstrusioonirõhk: The extrusion pressure of engineering plastics twin-screw extrusion generally ranges from 5 to 15MPa. The pressure in the extrusion cavity is mainly determined by the compression ratio of the screw, the die hole size and the screw speed. The higher the extrusion pressure, the better the mixing and dispersing effect of materials, and the denser the product. Siiski, if the pressure is too high, it will increase the energy consumption and wear of the equipment, and even cause the die head to block; if the pressure is too low, the materials cannot be fully compressed and mixed, the product is loose, and the performance is unstable. The extrusion pressure should be adjusted according to the type of engineering plastic and the shape of the product: for high-viscosity materials and products with small die holes, a higher extrusion pressure is needed.
2.3.5 Die Head Structure
The die head structure mainly includes the shape, size and number of die holes, which directly affects the shaping effect and quality of the product. Tehniliste plastiühendite tootmiseks (graanulid), the die head should be equipped with multiple uniform die holes, and the size of the die holes should be matched with the particle size of the product; for the production of pipes and sheets, the die head should be designed according to the shape and size of the product, and the flow channel of the die head should be smooth to avoid material accumulation and local overheating. The die head should also be equipped with a temperature control device to ensure the uniform temperature of the die head and the stable shaping of the product.
3. Our HTS Series Extruders: Professional Solutions for Engineering Plastics Processing
We have long been engaged in the research, development and production of high-performance twin-screw extruders, and have accumulated rich experience in the field of engineering plastics processing. According to the processing characteristics of engineering plastics (sensitivity to overheating and hydrolytic degradation, high requirements on mixing and dispersing effect, kõrge viskoossus) and application needs, we have developed the HTS series twin-screw extruders specially for engineering plastics processing. Our HTS series extruders adopt high-torque gearboxes, with a specific torque of 14Nm/cm³ and a maximum speed of up to 1000rpm, which can obtain higher output, shorter residence time, better dispersibility and more precise temperature control, perfectly adapting to the processing needs of various engineering plastics.
3.1 Core Advantages of HTS Series Extruders for Engineering Plastics Processing
3.1.1 High Torque and High Speed, High Production Efficiency
Engineering plastics have high viscosity and poor processing fluidity, which require the extruder to have strong torque and conveying capacity. Our HTS series extruders adopt high-torque gearboxes independently developed and manufactured by us (HTS PLUS seeria ja HTS SUPER seeria) or imported from leading European manufacturers (HTS BASIC series), with a specific torque of 14Nm/cm³, which is much higher than that of ordinary twin-screw extruders (general torque is 8-12Nm/cm³). The high torque design ensures that the extruder can stably convey high-viscosity engineering plastic materials, avoid material accumulation and equipment blockage, and improve the stability of the extrusion process.
Samal ajal, the HTS series extruders have a high speed design, with a maximum speed of up to 1000rpm. The high speed can generate strong shear force and mixing force, mis võivad täielikult purustada modifikaatorite aglomeraadid, make the modifiers uniformly dispersed in the resin matrix, and improve the mixing and dispersing effect. Lisaks, the high speed design also greatly improves the production efficiency: võrreldes tavaliste ekstruuderitega, the production efficiency of HTS series extruders can be increased by 30%-50%, which can meet the large-scale production needs of engineering plastics enterprises.
3.1.2 Short Residence Time, Effectively Avoiding Thermal Degradation
As engineering plastics are sensitive to overheating and hydrolytic degradation, the residence time of materials in the extruder is crucial. Our HTS series extruders adopt an optimized screw structure and barrel design, with a short residence time of only 1-3 minutit, which is much shorter than that of ordinary twin-screw extruders (5-10 minutit) and single-screw extruders (10-15 minutit). The short residence time can effectively reduce the contact time between the material and high temperature, avoid thermal decomposition and hydrolytic degradation of the material, and ensure the mechanical properties and heat resistance of the product.
Lisaks, the screw of the HTS series extruders adopts a modular design, and different screw elements can be freely combined according to the type of engineering plastic, mis võib veelgi reguleerida materjali viibimisaega, tagades, et erinevat tüüpi insenerplastid saavad töötlemise ajal optimaalse viibimisaja.
3.1.3 Täpne temperatuuri reguleerimine, Stabiilne jõudlus
HTS-seeria ekstruuderid kasutavad täiustatud intelligentset temperatuuri juhtimissüsteemi, mis suudab täpselt reguleerida silindri iga sektsiooni ja stantsipea temperatuuri. Temperatuuri reguleerimise täpsus võib ulatuda ±1 ℃-ni, which can strictly control the processing temperature within the optimal range of engineering plastics, vältida materjali kohalikku ülekuumenemist ja termilist lagunemist. Temperatuuri kontrollsüsteem on varustatud reaalajas jälgimise ja häirefunktsiooniga: kui mõne sektsiooni temperatuur ületab seatud vahemikku, süsteem annab õigel ajal häire, ja vajadusel isegi automaatselt reguleerida küttevõimsust või lülitada seadmeid välja, seadmete rikke ja tootekvaliteedi probleemide vältimiseks.
Lisaks, HTS-seeria ekstruuderite silindril on kahekihiline jope disain, mis võimaldab saavutada kiiret kuumutamist ja jahutamist, ja parandada temperatuuri reguleerimise reageerimiskiirust. Matriitpea on varustatud ka sõltumatu temperatuuri reguleerimise seadmega, mis tagab stantsipea ühtlase temperatuuri ja toote stabiilse kuju.
3.1.4 Suurepärane segamis- ja dispergeerimisefekt
HTS-seeria ekstruuderid kasutavad omavahel põimuvat koos pöörlevat kahe kruviga struktuuri, mõistliku kruvisammuga, plii ja surveastme disain. Kaksikkruvide põimumine ja pöörlemine võib tekitada tugeva nihkejõu ja sõtkumisjõu, mis võivad täielikult purustada modifikaatorite aglomeraadid (such as glass fiber, süsinikkiud, talk), muutke modifikaatorid ühtlaselt hajutatud inseneriplastvaigu maatriksis, ning tagada segamise ja hajutamise efekt. HTS-seeria ekstruuderite segamise ühtlus võib ulatuda rohkem kui 95%, which is much higher than that of ordinary twin-screw extruders (85%-90%).
The screw of the HTS series extruders adopts a modular design, and different types of screw elements (nagu elementide edastamine, elementide segamine, lõikeelemendid) can be freely combined according to the type of engineering plastic and modifier. Näiteks, when processing reinforced engineering plastics with glass fiber, more shearing elements can be configured to enhance the shearing effect and ensure the uniform dispersion of glass fiber; when processing engineering plastics with high viscosity (nagu PPS), more mixing elements can be configured to improve the mixing effect and ensure the uniform viscosity of the material.
3.1.5 High Wear Resistance, Long Service Life
Armeeritud tehniliste plastide töötlemisel (nagu klaaskiuga tugevdatud PA, süsinikkiuga tugevdatud PPS), the added modifiers have high hardness, which will cause serious wear to the screw and barrel of the extruder. Meie HTS-seeria ekstruuderid kasutavad kõrgekvaliteedilisi kulumiskindlaid materjale ja täiustatud tootmistehnoloogiat, et tagada põhikomponentide kulumiskindlus..
HTS-seeria ekstruuderite kruvi ja silin on valmistatud imporditud kulumiskindlast legeerterasest (nagu 38CrMoAlA), ja läbima bimetallkomposiittöötluse või laserkattetöötluse. Kruvi ja silindri pinna kõvadus võib ulatuda ≥65 HRC-ni (HTS BASIC series) ja ≥70 HRC (HTS PLUS seeria ja HTS SUPER seeria), millel on äärmiselt tugev kulumis- ja korrosioonikindlus, ja talub tõhusalt kõrge kõvadusega modifikaatorite põhjustatud kulumist. See pikendab oluliselt kruvi ja silindri kasutusiga: HTS-seeria ekstruuderite kruvi ja silindri kasutusiga on 2-3 korda suurem kui tavalistel ekstruuderitel, komponentide vahetamise sageduse ja seadmete hoolduskulude vähendamine.
Lisaks, pakume ka kruvide ja silindri professionaalseid kulumistuvastusteenuseid. Meie tehniline meeskond tuvastab klientide jaoks regulaarselt kruvi ja silindri kulumisastme, väljastada üksikasjalik kulumisaruanne, ning esitama sihipäraseid asendus- ja hooldusettepanekuid, tagades, et kliendid vahetavad komponente ainult vajaduse korral, vältides tarbetut raiskamist.
3.1.6 Lai kasutusala, Tugev paindlikkus
HTS-seeria ekstruuderitel on lai kasutusala, mis suudab kohanduda erinevate tehniliste plastide töötlemise vajadustega, sealhulgas üldised tehnilised plastid (PA, PC, POM, PET, PBT) ja spetsiaalne tehniline plastik (PPS, PEEK, PSU, PES). Ekstruuderid võivad kohaneda ka erinevate modifitseeritud tehniliste plastide töötlemisega, nagu tugevdatud insenerplastid (klaaskiuga tugevdatud, süsinikkiuga tugevdatud), karastatud tehnoplastid, leegiaeglustavad insenerplastid, antistaatilised tehnilised plastid, jne.
HTS-seeria ekstruuderite modulaarne disain (kruvi, tünn, sure peaga, jne.) makes the replacement of components more convenient and quick. When customers need to adjust the product type (such as switching from PA processing to PPS processing) or modify the formula, they only need to replace the corresponding components, ilma kogu varustust välja vahetamata, which reduces the cost of equipment transformation and improves the flexibility and adaptability of the equipment. Lisaks, the HTS series extruders can also be matched with different auxiliary equipment (nagu kiired mikserid, kuivatid, jahutid, granulaatorid, screening machines, packaging machines) täieliku automaatse tootmisliini moodustamiseks, realizing continuous production from raw material pretreatment to product packaging.
3.1.7 Intelligent Control, Easy Operation and Maintenance
The HTS series extruders adopt a PLC intelligent control system and a touch screen operation interface, which is simple and intuitive, lihtne kasutada. The system can store multiple sets of product formulas and processing parameters. Kui kliendid toodavad erinevat tüüpi insenerplasti, nad peavad kutsuma ainult vastava valemi ja parameetrid, ilma korduva silumiseta, mis säästab aega ja parandab tootmise efektiivsust.
Süsteem on varustatud ka reaalajas jälgimise funktsiooniga, mis suudab jälgida ekstrusiooniprotsessi põhiparameetreid (nagu temperatuur, survet, kruvi kiirus, söötmiskiirus) reaalajas, ja registreerige tootmisandmed (nagu väljund, töötlemise aeg) hilisemaks päringuks ja analüüsiks. HTS SUPER seeria ekstruuderite jaoks, pakume ka pilvekontrolli funktsiooni, mis võimaldab parameetrite kaugreguleerimist, tootmisandmete jälgimine ja seadmete ennustav hooldus, intelligentse tootmisjuhtimise realiseerimine.
Lisaks, HTS-seeria ekstruuderid kasutavad mõistlikku konstruktsiooni, mis teeb hoolduse mugavamaks. Kruvi, tünn, die head and other components can be disassembled and assembled quickly, which reduces the maintenance time and labor intensity. Our after-sales service team will provide professional installation, commissioning and training services for customers, ensuring that customers can use the equipment smoothly.
3.2 HTS Series Extruder Product Types and Their Adaptation to Engineering Plastics
In order to meet the diverse processing needs of engineering plastics enterprises of different scales and product types, we have launched three main product types in the HTS series: HTS BASIC series, HTS PLUS seeria ja HTS SUPER seeria. Each series has its own characteristics and targeted adaptation scenarios, which can be selected by customers according to their own production scale, product type, budget and other factors.
3.2.1 HTS BASIC Series Extruders: Flexible and Cost-Effective Choice for General Engineering Plastics
The HTS BASIC series extruders are a cost-effective product series designed for engineering plastics processing enterprises with medium and small production scales or initial entry into the industry. This series of extruders uses medium-torque gearboxes from leading European manufacturers, which have the advantages of stable performance, madal müratase, high efficiency and long service life. The medium-torque design (specific torque 10-12Nm/cm³) can meet the processing needs of most general engineering plastics (such as PA6, PA66, POM, PET, PBT) and low-to-medium modified engineering plastics (such as glass fiber reinforced PA with filling amount ≤30%).
Konstruktsiooniprojekti osas, the HTS BASIC series extruders adopt a twin-screw parallel co-rotating structure, with a screw diameter ranging from 30mm to 65mm, and a compression ratio of 4～8, which can be adjusted according to the type of engineering plastic. The barrel is made of wear-resistant alloy steel with nitriding treatment, and the screw is made of wear-resistant and corrosion-resistant alloy steel, which has good wear resistance. The extruder is equipped with a PLC control system and a touch screen operation interface, which can realize automatic feeding, automatic temperature control, automatic pressure control and automatic cutting, and is simple and easy to operate.
The production capacity of the HTS BASIC series extruders ranges from 100kg/h to 500kg/h, which is suitable for medium and small-sized engineering plastics processing enterprises that mainly produce general engineering plastics and low-to-medium modified engineering plastics. One of the biggest advantages of this series is that it can provide flexible options through different configuration combinations. Customers can choose different screw elements, surevad pead, feeding devices, drying devices and post-processing equipment according to their own product types, production capacity and budget, so as to form a production line suitable for their own needs. The HTS BASIC series extruders have a reasonable price, which can help enterprises reduce the initial investment cost.
3.2.2 HTS PLUS Series Extruders: High-Performance Choice for Engineering Plastics and Modified Products
The HTS PLUS series extruders adopt high-torque gearboxes independently developed and manufactured by us, with a specific torque of 14Nm/cm³, which has stronger torque and load-bearing capacity than the HTS BASIC series. This series of extruders is mainly designed for the processing of high-performance engineering plastics, high-modified engineering plastics and special engineering plastics (nagu PPS), which is suitable for medium and large-scale engineering plastics processing enterprises that pursue high performance and high efficiency.
The HTS PLUS series extruders have a screw diameter ranging from 65mm to 110mm, a compression ratio of 5～10, and a screw speed range of 200～800 rpm. The screw and barrel adopt bimetallic composite treatment, which has higher wear resistance and corrosion resistance (pinna kõvadus ≥65 HRC), and can adapt to the processing of reinforced engineering plastics with high filling amount (such as glass fiber reinforced PA with filling amount 30%-50%, süsinikkiuga tugevdatud PPS) and high-hardness modifiers. Ekstruuder on varustatud täiustatud intelligentse temperatuurijuhtimissüsteemi ja ülitäpse rõhuanduriga, mis suudab realiseerida ekstrusiooniparameetrite täpset juhtimist ja tootmisandmete reaalajas jälgimist, ekstrusiooniprotsessi stabiilsuse ja toote kvaliteedi tagamine.
HTS PLUS seeria ekstruuderite tootmisvõimsus on vahemikus 500 kg/h kuni 2000 kg/h, mis sobib üldtehniliste plastide suuremahuliseks tootmiseks, high-modified engineering plastics and special engineering plastics (nagu PPS). Sellel ekstruuderite seerial on suurepärane segamis- ja hajutav toime, lühike viibimisaeg ja kõrge tootmise efektiivsus, mis suudab tõhusalt lahendada kõrge viskoossusega ja kõrgelt modifitseeritud tehniliste plastide töötlemise raskusi, ning aidata ettevõtetel parandada toodete kvaliteeti ja tootmise tõhusust.
3.2.3 HTS SUPER-seeria ekstruuderid: Top-End Choice for High-End Engineering Plastics
The HTS SUPER series extruders adopt the latest ultra-high torque transmission device independently developed by us, with a specific torque of 14Nm/cm³ and a maximum speed of up to 1000rpm. Aiming at the high torque and high speed characteristics of this series, the structural design of each key component of the extruder has been completely optimized, which is our highest-end extruder series, representing the advanced level of China’s extruder development. This series of extruders is mainly designed for the processing of high-end special engineering plastics (nagu PEEK, PI, PSU, PES) and high-performance modified engineering plastics (such as carbon fiber reinforced PEEK, glass fiber reinforced PI), which is suitable for large-scale high-end engineering plastics processing enterprises that pursue high precision, high performance and intelligence.
The HTS SUPER series extruders have a screw diameter ranging from 80mm to 130mm, a compression ratio of 6～12, and a screw speed range of 250～1000 rpm. The screw and barrel adopt imported wear-resistant alloy steel and laser cladding technology, which has extremely high wear resistance and corrosion resistance (pinna kõvadus ≥70 HRC), and can adapt to the processing of special engineering plastics with high temperature resistance, high viscosity and high-hardness modifiers. The extruder is equipped with an intelligent PLC + cloud touch screen control system, mis võimaldab parameetrite kaugreguleerimist, tootmisandmete jälgimine, predictive maintenance of equipment and data analysis, intelligentse tootmisjuhtimise realiseerimine.
The production capacity of the HTS SUPER series extruders ranges from 1000kg/h to 3000kg/h, which is suitable for the large-scale production of high-end special engineering plastics and high-performance modified engineering plastics. This series of extruders has the advantages of high precision, strong customization, multi-function and stable performance, which can meet the most stringent processing requirements of high-end engineering plastics. The short residence time (1-2 minutit) and precise temperature control can effectively avoid the thermal decomposition of special engineering plastics, ensuring the excellent performance of the product. Lisaks, the HTS SUPER series extruders can also be customized according to the special processing needs of customers, providing personalized solutions.
3.3 Selection Suggestions for Engineering Plastics Extruders
When selecting twin-screw extruders for engineering plastics processing, ettevõtted peavad oma tootmisvajadusi põhjalikult kaaluma, tootetüübid, töötlemise skaala, eelarve ja muud tegurid tagamaks, et valitud seadmed vastavad tegelikele töötlemisvajadustele ja toovad maksimaalset majanduslikku kasu. Järgnevalt on toodud mõned konkreetsed valikusoovitused:
3.3.1 Määrake ekstruuderi seeria tehniliste plastide tüübi järgi
Erinevat tüüpi tehnilistel plastidel on erinevad töötlemisnõuded, mis määravad ekstruuderite seeria valiku. Üldiste tehniliste plastide jaoks (PA6, PA66, POM, PET, PBT) madala modifikatsiooniastmega (täitekogus ≤30%), HTS BASIC seeriast piisab töötlemisvajaduste rahuldamiseks. Selle keskmine pöördemoment ja paindlik konfiguratsioon võivad tasakaalustada töötlemise efekti ja kulusid, mis sobib väga hästi väikestele ja keskmise suurusega ettevõtetele, kes alles alustavad insenerplasti töötlemisega või keskenduvad üldotstarbelistele toodetele. Kõrge modifitseeritud tehniliste plastide jaoks (täitekogus 30%-50%, nagu klaaskiuga tugevdatud PA, süsinikkiuga tugevdatud PBT) ja keskmise töötlemisraskusega spetsiaalsed insenerplastid (nagu PPS), eelistatud valik on HTS PLUS seeria. Selle suur pöördemoment 14 Nm/cm³ ning suurepärane segamis- ja hajutusvõime võivad tõhusalt lahendada suure sisaldusega modifikaatorite ebaühtlase hajumise probleemi., ning selle kulumiskindel kruvi ja silinder võivad kohanduda kõvade modifikaatorite kulumisega, stabiilse tootmise tagamine. Kõrgekvaliteediliste spetsiaalsete tehniliste plastide jaoks (PEEK, PI, PSU, PES) and high-performance modified engineering plastics (täitekogus ≥50%, such as carbon fiber reinforced PEEK), tuleb valida HTS SUPER seeria. Selle ülikõrge pöördemoment, maksimaalne kiirus 1000 p/min ja täielikult optimeeritud võtmestruktuur suudavad toime tulla kõrge viskoossusega, kõrge temperatuuritaluvus ja kõrgekvaliteediliste materjalide ranged töötlemisnõuded, vältida termilist lagunemist ja materjali lagunemist, ja tagada lõpptoote kõrge jõudlus.
3.3.2 Määrake kruvi läbimõõt ja tootmisvõimsus vastavalt töötlemisskaalale
Kahe kruviga ekstruuderi kruvi läbimõõt määrab otseselt tootmisvõimsuse, ja ettevõtted peavad valima sobiva kruvi läbimõõdu vastavalt oma tootmismahule ja tellimuse nõudlusele. Väiketootmiseks (100kg/h – 500kg/h), nagu väikese partii kohandamine, tooteuuringud ja -arendus või väikesed tellimused, HTS BASIC seeria kruvi läbimõõduga 30 mm – 65mm sobib; keskmise mahuga tootmiseks (500kg/h – 2000kg/h), such as mass production of general modified engineering plastics, the HTS PLUS series with screw diameter of 65mm – 110mm can meet the demand; for large-scale production (1000kg/h – 3000kg/h), such as large-scale production of high-end special engineering plastics or large orders from downstream enterprises, the HTS SUPER series with screw diameter of 80mm – 130mm is the best choice. It should be noted that when selecting, enterprises should not blindly pursue large production capacity. They should also consider the fluctuation of order quantity. If the order quantity is unstable, they can choose equipment with adjustable speed and flexible production capacity (such as HTS BASIC series with frequency conversion speed regulation function) to avoid waste of equipment resources and energy.
3.3.3 Consider the Modification Demand and Mixing Effect
If the enterprise’s main products are modified engineering plastics, the mixing and dispersing effect of the extruder is the key factor to be considered. For products that need to add a variety of modifiers (nagu leegiaeglustid, ühilduvad ained, reinforcing agents) samal ajal, it is necessary to select extruders with excellent mixing performance, such as HTS PLUS series and HTS SUPER series with modular mixing screw elements. These two series can freely combine conveying elements, mixing elements and shearing elements according to the type of modifier, adjust the mixing intensity and residence time, and ensure that various modifiers are uniformly dispersed in the resin matrix. Näiteks, when processing flame-retardant modified PBT, more mixing elements can be configured to ensure the uniform dispersion of flame retardants, avoid local flame retardancy insufficiency; when processing glass fiber reinforced PA, more shearing elements can be configured to break the agglomeration of glass fiber and improve the bonding force between glass fiber and resin. Lisaks, if the enterprise has the demand of multi-variety and small-batch modification, it is recommended to select the extruder with quick replacement of screw elements (such as the modular screw design of HTS series), which can reduce the time of equipment adjustment and improve production efficiency.
3.3.4 Consider the Cost Budget and Comprehensive Benefits
Cost budget is an important factor for enterprises to select equipment, but it is not advisable to pursue low cost blindly. It is necessary to balance the initial purchase cost, later maintenance cost, energy consumption and production efficiency to maximize the comprehensive benefits. The HTS BASIC series has the lowest initial purchase cost, low energy consumption and simple maintenance, which is suitable for enterprises with limited budget and small production scale; the HTS PLUS series has a moderate initial purchase cost, but its high production efficiency, long service life and stable processing effect can reduce the later maintenance cost and improve product qualification rate, which is suitable for medium and large-sized enterprises with certain budget and pursuit of high performance; the HTS SUPER series has the highest initial purchase cost, but it can process high-end products with high added value, and its intelligent control and long service life can reduce labor cost and maintenance cost in the later period, which is suitable for large-scale enterprises with sufficient budget and focus on high-end market. Lisaks, enterprises should also consider the after-sales service of the equipment. Our HTS series extruders provide a complete after-sales service system, sealhulgas paigaldus, kasutuselevõtt, tehniline väljaõpe, regular maintenance and quick replacement of spare parts, which can reduce the later operation risk of enterprises.
3.3.5 Consider the Compatibility with Auxiliary Equipment
Twin-screw extrusion processing of engineering plastics needs to be matched with a series of auxiliary equipment, such as raw material drying equipment, high-speed mixer, cooler, granulator, screening machine, packaging machine, jne. When selecting the extruder, enterprises need to consider the compatibility between the extruder and auxiliary equipment to ensure the smooth operation of the entire production line. Meie HTS-seeria ekstruudereid saab ideaalselt sobitada erinevate standardsete lisaseadmetega, ja seda saab kohandada ka vastavalt ettevõtte olemasolevatele abiseadmetele, et vältida raiskamist, mis on põhjustatud uute seadmete ja vanade abiseadmete kokkusobimatusest. Näiteks, kui ettevõttel on juba 500kg segamisvõimsusega kiirsegisti, see võib valida HTS PLUS seeria ekstruuderi, mille tootmisvõimsus on 500 kg/h – 800kg/h, et see sobiks, tooraine eelsegamise ja ekstrusiooni tootmise koordineerimise tagamine.
4. Tehniliste plastide ja sobivate HTS-seeria ekstruuderilahenduste kasutusvaldkonnad
Tehnilised plastid, oma suurepärase tervikliku esitusega, on autotööstuses laialdaselt kasutatud, elektriline ja elektrooniline, meditsiiniline, kosmoselennundus, keemiline, ehitus ja muud valdkonnad. Different application fields have different requirements on the performance of engineering plastic products, which also puts forward different requirements on extrusion processing equipment. allpool, we will elaborate on the application characteristics of engineering plastics in major fields and the matching HTS series extruder solutions, sihipärase viite pakkumine erinevate valdkondade ettevõtetele.
4.1 Autotööstuse väli: Kerge, Kõrge temperatuuritaluvus ja kulumiskindlus
Kergekaaluliste ja energiasäästlike ning heitkoguseid vähendavate autode arendamisega, insenerplastist on saanud autoosade oluline materjal, traditsiooniliste metallmaterjalide järkjärguline asendamine. Autotööstuses kasutatavate plastide hulka kuuluvad peamiselt PA, POM, PC, PBT, PPS, jne., mida kasutatakse peamiselt mootori osades, sisemised osad, välisosad ja elektrilised komponendid. Ekstrusiooni töötlemise põhinõuded on: kergekaaluline, kõrge temperatuuritaluvus, kulumiskindlus, mõõtmete stabiilsus ja madal LOÜ (lenduvad orgaanilised ühendid), mis nõuavad ekstruuderi täpset temperatuuri reguleerimist, suurepärane segamis- ja hajutusefekt ning stabiilne tootmisvõimsus.
Autode salongiosade jaoks (nagu näidikupaneelid, uksepaneelid, air ducts) made of general engineering plastics (PA6, POM, PC/ABS alloy), the HTS BASIC series extruders can meet the processing needs. Its flexible configuration can adjust the processing parameters according to the performance requirements of interior parts, ensure the smooth surface and dimensional stability of the product, and its low energy consumption and cost can reduce the production cost of automotive parts. For automotive engine parts (such as intake manifolds, cylinder head covers, oil pans) made of high-temperature resistant and wear-resistant engineering plastics (PA66+GF30, PPS), the HTS PLUS series extruders are more suitable. Its high torque and excellent mixing and dispersing effect can ensure the uniform dispersion of glass fiber, improve the strength and high temperature resistance of the product, and its wear-resistant screw and barrel can adapt to the wear of glass fiber, ensuring long-term stable production. For high-end new energy vehicle parts (such as battery shell, motor insulation parts) made of high-end special engineering plastics (PEEK, PI), the HTS SUPER series extruders are required. Selle ülikõrge pöördemoment, precise temperature control and short residence time can avoid thermal decomposition of high-temperature resistant materials, ensure the insulation performance and corrosion resistance of the product, ja vastama uutele energiasõidukitele esitatavatele rangetele osade jõudluse nõuetele.
Juhtumiuuring: Suur autoosade tootja, kes on spetsialiseerunud uute energiasõidukite akude osadele, valis välja meie HTS SUPER-seeria ekstruuderid (kruvi läbimõõt 100 mm) süsinikkiuga tugevdatud PEEK akukestade töötlemiseks. PEEK materjalil on kõrge viskoossus ja kõrge temperatuuritaluvus, ja süsinikkiust täitekogus jõuab 40%, millel on äärmiselt kõrged nõuded ekstrusiooniseadmetele. HTS SUPER seeria ekstruuderid, nende ülikõrge pöördemoment 14 Nm/cm³ ja maksimaalne kiirus 1000 p/min, tekitada tugevat nihkejõudu ja segamisjõudu, mis muudab süsinikkiu PEEK-maatriksis ühtlaselt hajutatud; täpne temperatuuri reguleerimise süsteem (täpsus ±1 ℃) kontrollib rangelt töötlemistemperatuuri 380-400 ℃, PEEK termilise lagunemise vältimine; lühike viibimisaeg (1.5 minutit) vähendab tõhusalt materjali lagunemist, aku kesta tugevuse ja isolatsioonivõime tagamine. Pärast HTS SUPER seeria ekstruuderite kasutamist, võrra suureneb ettevõtte tootmisefektiivsus 40%, toote kvalifitseerimise määra suurendatakse alates 88% juurde 99%, ja tootmiskulusid vähendatakse võrra 15%, mis on pälvinud ettevõttelt kõrge tunnustuse.
4.2 Elektri- ja elektroonikaväli: Elektriisolatsioon, Leegiaeglustus ja mõõtmete stabiilsus
Elektri- ja elektroonikavaldkond on üks varasemaid ja enim kasutatud insenerplasti valdkondi. Tehnikaplasti kasutatakse peamiselt elektripistikutes, juhtmestiku plaadid, releed, mootorid, kaablisidemed, lambikatted ja muud komponendid. Ekstrusiooni töötlemise põhinõuded on: suurepärane elektriisolatsioon, leegiaeglustus, mõõtmete stabiilsus, korrosioonikindlus ja madal toksilisus, mis nõuavad ekstruuderi täpset temperatuuri reguleerimist, hea segamis- ja hajutusefekt ning range kvaliteedikontrolli võime.
Üldiste elektriliste komponentide jaoks (nagu kaablisidemed, pistikud) made of general engineering plastics (PA6, PBT, PC), sobivad HTS BASIC seeria ekstruuderid. Selle paindlik konfiguratsioon võib sobitada erinevate stantsipeadega, et toota erineva kuju ja suurusega komponente; täpne temperatuuri reguleerimine tagab toote elektriisolatsiooni jõudluse, ja madal hind suudab rahuldada üldiste elektrikomponentide masstootmise vajadusi. Kõrge täpsusega elektrikomponentide jaoks (nagu releed, mootori mähised) valmistatud leegiaeglustavast modifitseeritud insenerplastist (PBT+GF30+leegiaeglustaja, PA66+leegiaeglustaja), eelistatud on HTS PLUS seeria ekstruuderid. Selle kõrge segamis- ja hajutav toime tagab leegiaeglustite ühtlase hajumise, avoid local flame retardancy insufficiency, ja tutvuge UL94 V-ga-0 leegiaeglustaja standard; Täpne mõõtmete juhtimine võib tagada ülitäpsete komponentide mõõtmete täpsuse, kokkupaneku ebaõnnestumise vältimine. Kõrgekvaliteediliste elektrikomponentide jaoks (näiteks kõrge temperatuurikindlad pistikud, lennunduse elektrilised komponendid) valmistatud spetsiaalsest tehnilisest plastist (PPS, PSU, PES), the HTS SUPER series extruders are required. Selle ülikõrge pöördemoment ja suurepärane kulumiskindlus suudavad toime tulla spetsiaalsete tehniliste plastide kõrge viskoossuse ja kõvadusega, ja täpne temperatuuri reguleerimine ja lühike viibimisaeg võivad tagada toote elektriisolatsiooni jõudluse ja kõrge temperatuurikindluse, vastab kõrgekvaliteedilistele elektri- ja elektroonikatoodetele esitatavatele rangetele nõuetele.
4.3 Meditsiinivaldkond: Biosobivus, Steriilsus ja täpsus
Meditsiinivaldkonnas on materjalidele äärmiselt ranged nõuded, and engineering plastics used in the medical field must have good biocompatibility, sterility, corrosion resistance and dimensional stability, and must not produce toxic and harmful substances. The main engineering plastics used in the medical field include PC, PA, PEEK, PSU, jne., which are mainly used in medical containers, meditsiinilised kateetrid, meditsiinilised implantaadid, surgical instruments and other products. Ekstrusiooni töötlemise põhinõuded on: kõrge täpsusega, no pollution, stabiilne jõudlus, which require the extruder to have high cleanliness, precise temperature control and strict quality control capacity.
For general medical products (such as medical containers, ordinary catheters) made of medical-grade general engineering plastics (medical-grade PC, medical-grade PA), the HTS BASIC series extruders with special cleanliness configuration can meet the requirements. We can customize the screw and barrel with high cleanliness, no dead angle design for the HTS BASIC series, vältida materjali jääke ja reostust, ja sobitage steriilne söötmis- ja pakkimissüsteem, et tagada toote steriilsus. Kõrgtäpsete meditsiinitoodete jaoks (nagu täppiskateetrid, meditsiinilised implantaadid) valmistatud meditsiinilisest spetsiaalsest insenerplastist (meditsiinilise kvaliteediga PEEK, meditsiinilise kvaliteediga PSU), vaja on ülitäpse konfiguratsiooniga HTS SUPER seeria ekstruudereid. Selle täielikult optimeeritud kruvistruktuur ja täpne temperatuuri reguleerimine võivad tagada toote mõõtmete täpsuse (tolerants ≤±0,01mm), ja puhas tootmiskeskkond ja ükski saastekujundus ei vasta meditsiinitoodete biosobivuse nõuetele; pilvekontrolli funktsioon suudab teostada tootmisprotsessi reaalajas jälgimist ja salvestamist, mis on meditsiinitoodete jälgitavuse jaoks mugav ja vastab GMP-le (Hea tootmistava) meditsiinivaldkonna nõuded.
4.4 Lennundusväli: Kõrge temperatuuritaluvus, Väike kaal ja suur tugevus
Lennundusvaldkonnas on materjalide toimivuse suhtes äärmiselt kõrged nõuded, ja kosmosetööstuses kasutatavatel insenerplastidel peab olema suurepärane kõrge temperatuuritaluvus, väike kaal, kõrge tugevus, korrosioonikindlus ja kiirguskindlus. Lennunduses kasutatavate peamiste insenerplastide hulka kuulub PEEK, PI, PSU, PES, jne., mida kasutatakse peamiselt kosmosekomponentides, lennuki siseosad, satelliidikomponendid ja muud tooted. Ekstrusiooni töötlemise põhinõuded on: ülikõrge täpsusega, ülikõrge temperatuuritaluvus, stabiilne jõudlus, mis nõuavad ekstruuderi suurimat pöördemomenti, kiiruse ja temperatuuri reguleerimise võime.
Tänu kosmosesõidukite insenerplastide ülikarmidele töötlemisnõuetele, ainult HTS SUPER seeria ekstruuderid suudavad nõudlust rahuldada. Selle ülikõrge pöördemomendi ülekandeseade, maximum 1000rpm speed and fully optimized key components can cope with the high viscosity and high temperature resistance of aerospace-grade materials (long-term use temperature up to 300℃); the laser-clad screw and barrel have extremely high wear resistance and corrosion resistance, which can adapt to the processing of high-hardness modifiers (such as carbon fiber, ceramic fiber); the intelligent PLC + cloud touch screen control system can realize precise control of extrusion parameters, and the remote monitoring and predictive maintenance function can ensure the stable operation of equipment in long-term continuous production; the customizable configuration can meet the special processing needs of various aerospace components, ensuring the high performance and high reliability of the product.
4.5 Chemical Field: Corrosion Resistance and Wear Resistance
The chemical field has harsh working environment, and engineering plastics used in the chemical field must have excellent corrosion resistance, kulumiskindlus, high temperature resistance and pressure resistance. The main engineering plastics used in the chemical field include PPS, PEEK, PVDF (polyvinylidene fluoride), jne., which are mainly used in chemical equipment, pipelines, valves, pumps and other products. Ekstrusiooni töötlemise põhinõuded on: korrosioonikindlus, kulumiskindlus, stabiilne jõudlus, which require the extruder to have excellent wear resistance and corrosion resistance, and stable pressure control capacity.
For chemical pipelines and valves made of general corrosion-resistant engineering plastics (PPS, PVDF), the HTS PLUS series extruders are suitable. Its bimetallic composite screw and barrel have excellent corrosion resistance and wear resistance, mis suudab kohanduda keemiliste ainete korrosiooni ja materjalide kulumisega; stabiilne rõhureguleerimisvõime tagab torujuhtmete ja ventiilide ühtlase seinapaksuse, vältida ebaühtlasest seinapaksusest tingitud lekkeid. Kõrgsurvekeemiaseadmetele ja kõrgekvaliteedilisest korrosioonikindlast tehnilisest plastist valmistatud korrosioonikindlatele komponentidele (PEEK, PI), the HTS SUPER series extruders are required. Selle ülisuur pöördemoment ja stabiilne edastusvõime suudavad toime tulla kõrgekvaliteediliste korrosioonikindlate materjalide kõrge viskoossusega, ning laseriga kaetud kruvil ja silindril on äärmiselt kõrge korrosiooni- ja kulumiskindlus, mis vastavad pikaajalise kasutamise nõuetele karmis keemilises keskkonnas; Täpne temperatuuri reguleerimine võib vältida materjalide termilist lagunemist, toote korrosioonikindluse ja survekindluse tagamine.
5. Common Problems and Solutions in Engineering Plastics Twin-Screw Extrusion Processing
In the actual twin-screw extrusion processing of engineering plastics, due to the influence of raw materials, processing parameters, equipment performance and other factors, various problems often occur, which affect the product quality and production efficiency. allpool, we will summarize the common problems in engineering plastics extrusion processing, analyze their causes, and provide corresponding solutions combined with the characteristics of our HTS series extruders, helping enterprises solve practical processing problems and improve production efficiency.
5.1 Probleem 1: Thermal Decomposition and Discoloration of Materials
Symptoms: During the extrusion process, the material appears yellowing, blackening, carbonization and other phenomena, and the final product has discoloration, mullid, cracks and other defects, and the mechanical properties are significantly reduced. This problem is mainly caused by the sensitivity of engineering plastics to overheating and hydrolytic degradation.
Causes: 1. The extrusion temperature is too high or the temperature of a certain section of the barrel is too high, resulting in thermal decomposition of the material; 2. The residence time of the material in the extruder is too long, leading to excessive heating and decomposition; 3. The raw materials are not dried thoroughly, and the moisture in the materials causes hydrolytic degradation during high-temperature processing; 4. The screw speed is too low, resulting in insufficient shear force and prolonged residence time; 5. The flow channel of the die head is blocked, resulting in material accumulation and local overheating.
Lahendused: 1. Reguleerige ekstrusioonitemperatuuri vastavalt insenerplasti tüübile, kontrollige rangelt tünni iga sektsiooni ja stantsipea temperatuuri optimaalses vahemikus, ja kasutage HTS-seeria ekstruuderite täpset temperatuuri reguleerimise funktsiooni (temperatuuri reguleerimise täpsus ±1 ℃) et vältida kohalikku ülekuumenemist; 2. Suurendage kruvi kiirust sobivalt (materjalile sobivas vahemikus) materjali viibimisaja lühendamiseks. HTS-seeria ekstruuderid võivad saavutada maksimaalse kiiruse 1000 pööret minutis, mis võib tõhusalt lühendada viibimisaega kuni 1-3 minutit; 3. Tugevdada tooraine kuivatamist, kontrollige rangelt allpool olevat niiskusesisaldust 0.1%-0.2%, ja kasutage HTS-seeria ekstruuderitega sobitatud kuivatusseadet, et vältida toormaterjalide uuesti niiskuse imamist söötmise ajal; 4. Kontrollige ja puhastage stantsipead regulaarselt, et tagada sujuv voolukanal, vältida materjali kogunemist; 5. Kui probleem püsib, reguleerige kruvielementide kombinatsiooni, suurendada edastuselementide arvu, ja segamiselementide arvu vähendamine, et kiirendada materjali transportimist ja lühendada viibimisaega.
5.2 Probleem 2: Modifikaatorite ebaühtlane dispersioon
Symptoms: Lõpptootel on ebaühtlane tekstuur, ilmselge modifikaatorite koondumine (such as glass fiber, süsinikkiud), ja mehaanilised omadused (tugevus, sitkus, kulumiskindlus) on ebaühtlased, mis ei vasta kasutusnõuetele. See probleem on levinud modifitseeritud tehniliste plastide töötlemisel.
Causes: 1. Toorainete eelsegumisefekt on halb, ja modifikaatorid ei kleepu ühtlaselt vaigu pinnale; 2. The screw speed is too low, mille tulemuseks on ebapiisav nihkejõud ja sõtkumisjõud, ja modifikaatoreid ei saa täielikult purustada ja hajutada; 3. Kruvielementide kombinatsioon on ebamõistlik, ning segamis- ja lõikeelementide arv on ebapiisav; 4. Ekstrusioonitemperatuur on liiga madal, materjal ei ole täielikult sulanud, ja modifikaatoreid ei saa vaigumaatriksis ühtlaselt hajutada; 5. Modifikaatori osakeste suurus on liiga suur või ebaühtlane.
Lahendused: 1. Eelsegamisprotsessi optimeerimine, suurendage segamiskiirust (800-1200p/min) ja segamisaeg (5-10 minutit), lisage sobiv kogus ühilduvat ainet, et parandada modifikaatori ja vaigu ühilduvust, ja kasutage HTS-seeria ekstruuderitega sobivat kiiret mikserit, et tagada ühtlane eelsegamine; 2. Suurendage kruvi kiirust sobivalt, kasutage HTS-seeria ekstruuderite kiiret jõudlust tugeva nihkejõu ja sõtkumisjõu tekitamiseks, ja murda täielikult modifikaatorite aglomeraadid; 3. Reguleerige kruvielementide kombinatsiooni, suurendada segamiselementide ja lõikeelementide arvu, ja kasutage HTS-seeria ekstruuderite modulaarset kruvikonstruktsiooni, et kohandada optimaalset kruvikombinatsiooni vastavalt modifikaatori tüübile; 4. Suurendage korralikult ekstrusioonitemperatuuri, et tagada materjali täielik sulamine, mis soodustab modifikaatorite ühtlast hajumist; 5. Purustage ja sõeluge modifikaatorit, et tagada selle osakeste ühtlus (20-40 võrk) ja vastab töötlemisnõuetele.
5.3 Probleem 3: Kruvi ja tünni kulumine
Symptoms: Pärast teatud kasutusperioodi, ekstruuderi väljapressimisvõime väheneb, nihkejõud ja segamisefekt vähenevad, toote kvaliteet on ebastabiilne, ja isegi kruvi ja tünn on kinni. See probleem on peamiselt põhjustatud suure kõvadusega modifikaatorite kulumisest (such as glass fiber, süsinikkiud) on the screw and barrel during the processing of reinforced engineering plastics.
Causes: 1. The screw and barrel are made of materials with poor wear resistance, which cannot resist the wear of high-hardness modifiers; 2. The filling amount of the modifier is too high (≥50%), and the wear is intensified; 3. The particle size of the modifier is too large, which increases the wear on the screw and barrel; 4. The extrusion pressure is too high, which increases the friction between the material and the screw and barrel; 5. The screw and barrel are not maintained regularly, and the material residue accelerates the wear.
Lahendused: 1. Select extruders with high wear resistance, nagu HTS PLUS seeria ja HTS SUPER seeria. Nende kruvid ja tünnid on valmistatud imporditud kulumiskindlast legeerterasest ning läbivad bimetallilist komposiittöötlust või laserkattetöötlust, pinna kõvadusega ≥65 HRC (HTS PLUS) ja ≥70 HRC (HTS SUPER), mis suudavad tõhusalt vastu pidada suure kõvadusega modifikaatorite kulumisele; 2. Kontrollige modifikaatori täitekogust mõistlikus vahemikus. Kui on vaja suurt täitekogust, valige parema kulumiskindlusega HTS SUPER seeria ekstruuderid; 3. Purustage ja sõeluge modifikaatorit, et vähendada selle osakeste suurust ja vähendada kulumist; 4. Reguleerige väljapressimise parameetreid, et juhtida ekstrusioonirõhku optimaalses vahemikus (5-15MPa), vältida liigset survet; 5. Hooldage kruvi ja silindrit regulaarselt, puhastage materjali jäägid õigeaegselt, and apply lubricating oil appropriately to reduce friction and extend the service life. Lisaks, our professional technical team can provide regular wear detection services for the screw and barrel, ning esitama sihipäraseid asendus- ja hooldusettepanekuid.
5.4 Probleem 4: Unstable Product Size and Dimensional Deformation
Symptoms: The size of the extruded product (such as granules, torud, linad) is uneven, the shrinkage rate exceeds the standard (＞1.5%), and the product has deformation, warpage and other phenomena, which affects the assembly and use of the product.
Causes: 1. The extrusion temperature is unstable, resulting in uneven melting and plasticization of the material, and uneven shrinkage during cooling; 2. The extrusion speed is unstable, leading to uneven extrusion amount and unstable product size; 3. The cooling speed is uneven, resulting in uneven internal and external stress of the product, leading to deformation; 4. The die head structure is unreasonable, the flow channel is not smooth, and the material flow is uneven; 5. The raw materials have high water absorption, and the moisture causes uneven shrinkage during processing.
Lahendused: 1. Use the precise temperature control system of the HTS series extruders to ensure the stability of the extrusion temperature, and avoid temperature fluctuation; 2. Adjust the feeding speed and screw speed to ensure the stability of the extrusion speed, and use the frequency conversion speed regulation function of the HTS series extruders to realize the synchronous adjustment of feeding and extrusion; 3. Optimize the cooling process, ensure uniform cooling speed, adjust the cooling water temperature (20-30℃) and cooling time (2-5 minutit) for strip cooling, and use air cooling or water spray cooling for pipes and sheets to avoid uneven cooling; 4. Check and optimize the die head structure, ensure the smooth flow channel, ja reguleerige stantsipea temperatuuri, et tagada ühtlane materjalivool; 5. Tugevdada tooraine kuivatamist, kontrollige rangelt niiskusesisaldust, ja vähendada niiskuse mõju toote kokkutõmbumisele.
5.5 Probleem 5: Madal ekstrusioonitõhusus ja suur energiakulu
Symptoms: Ekstruuderi tootmisvõimsus on väiksem kui projekteerimisstandard, energiatarve tooteühiku kohta on suur, ja tootmiskulud suurenevad, mis mõjutab ettevõtte majanduslikku kasu.
Causes: 1. The screw speed is too low, transpordivõime on ebapiisav; 2. Ekstrusioonitemperatuur on liiga madal, materjali viskoossus on liiga kõrge, transporditakistus suureneb, ja tootmisvõimsus väheneb; 3. Kruvielementide kombinatsioon on ebamõistlik, transpordi efektiivsus on madal; 4. Söötmisseade on blokeeritud või söötmiskiirus on ebapiisav, mille tagajärjeks on ebapiisav söötmine; 5. Kruvi ja silin on kulunud, transpordivõimsus väheneb, ja energiatarbimine suureneb.
Lahendused: 1. Suurendage kruvi kiirust sobivalt (materjalile sobivas vahemikus) transpordivõimsuse ja tootmise efektiivsuse parandamiseks. HTS-seeria ekstruuderid võivad saavutada maksimaalse kiiruse 1000 pööret minutis, mis võib oluliselt parandada tootmise efektiivsust; 2. Materjali viskoossuse vähendamiseks tõstke korralikult ekstrusioonitemperatuuri, vähendada transporditakistust, ja parandada edastamise tõhusust; 3. Reguleerige kruvielementide kombinatsiooni, suurendada edastuselementide arvu, optimeerida kruvi juhtme ja surveastet, ja parandada edastamise tõhusust. HTS-seeria ekstruuderite modulaarne kruvikonstruktsioon võimaldab kruvielementide kiiret reguleerimist; 4. Kontrollige ja puhastage söötmisseadet regulaarselt, tagada sujuv toitmine, ja reguleerige söötmiskiirust kruvi kiirusega, vältida ebapiisavat söötmist; 5. Tuvastage regulaarselt kruvi ja silindri kulumisastet, vahetage kulunud komponendid õigeaegselt välja, ja säilitada ekstruuderi edastusvõime, energiatarbimise vähendamine. Lisaks, HTS-seeria ekstruuderid kasutavad optimeeritud konstruktsiooni ja suure tõhususega mootorit, mis võib vähendada energiatarbimist 15%-20% võrreldes tavaliste ekstruuderitega.
6. Järeldus ja tuleviku arengusuund
Tehnilised plastid, peamise suure jõudlusega materjalina, mängivad ülemaailmses tööstuse ajakohastamises üha olulisemat rolli, ja kahe kruviga ekstrusioonitehnoloogia on insenerplastide kvaliteetse töötlemise põhitugi. Ekstrusiooniseadmete jõudlus määrab otseselt kvaliteedi, insenerplasttoodete tootmise efektiivsus ja rakendusefekt. Meie HTS-seeria kahe kruviga ekstruuderid, sealhulgas HTS BASIC, HTS PLUS ja HTS SUPER, on spetsiaalselt loodud tehniliste plastide töötlemisomaduste jaoks (sensitivity to overheating and hydrolytic degradation, high requirements on mixing and dispersing effect, kõrge viskoossus), suure pöördemomendi eelistega, suur kiirus, täpne temperatuuri reguleerimine, suurepärane kulumiskindlus, lai kasutusvalik ja intelligentne juhtimine. Nad võivad pakkuda sihipäraseid töötlemislahendusi erinevat tüüpi tehniliste plastide ja erineva suurusega ettevõtete jaoks, ettevõtete abistamine töötlemisraskuste lahendamisel, parandada toote kvaliteeti ja tootmise efektiivsust, ja suurendada turu konkurentsivõimet.
Looking forward to the future, with the continuous upgrading of downstream industries such as automotive lightweight, elektriline ja elektrooniline luure, new energy and medical high-endization, the demand for high-performance, functional and environmentally friendly engineering plastics will continue to grow, which will also put forward higher requirements on twin-screw extrusion technology and equipment. The future development trend of engineering plastics twin-screw extruders will be mainly reflected in four aspects:
Esiteks, intelligence and digitalization. With the development of Industry 4.0, twin-screw extruders will be more integrated with intelligent technologies such as Internet of Things, big data and artificial intelligence. The HTS series extruders will further optimize the cloud control function, realize real-time monitoring, data analysis, predictive maintenance and intelligent adjustment of the entire production process, reduce labor intervention, and improve production efficiency and product consistency. Samal ajal, digital simulation technology will be widely used in the design and debugging of extruders, reducing the research and development cycle and debugging time of equipment.
Teiseks, high performance and high efficiency. The demand for high-end engineering plastics (nagu PEEK, PI) will continue to increase, which will promote the continuous upgrading of extruder performance. The future extruders will have higher torque, higher speed and more precise temperature control capacity, and the key components (kruvi, tünn, käigukast) will be further optimized to improve wear resistance, corrosion resistance and service life. Samal ajal, the energy consumption of the equipment will be further reduced, realizing high-efficiency and energy-saving production.
Kolmandaks, customization and diversification. Different application fields and different products have increasingly personalized requirements for extrusion processing. The future extruders will adopt a more flexible modular design, which can quickly replace screw elements, die heads and other components according to customer needs, realizing the processing of multiple varieties and small batches. Samal ajal, we will provide more personalized customized solutions according to the special processing needs of customers, meeting the diverse market demands.
Neljandaks, environmental protection and greenization. With the strengthening of global environmental protection policies, environmental protection will become an important development direction of extrusion equipment. Tulevased ekstruuderid võtavad kasutusele keskkonnasõbralikumad materjalid ja tootmisprotsessid, vähendada energiatarbimist ja saasteainete heitkoguseid; samal ajal, need ühilduvad paremini taaskasutatavate tehniliste plastide ja biolagunevate tehniliste plastidega, insenerplastitööstuse rohelise arengu edendamine.
Peame alati kinni tehnoloogilise innovatsiooni kontseptsioonist, keskenduda insenerplastitööstuse arendusvajadustele, investeerida pidevalt teadus- ja arendustegevusse, optimeerida HTS-seeria ekstruuderite jõudlust, parandada müügijärgset teenindust, ja pakkuda professionaalsemat, tõhusad ja intelligentsed kahe kruviga ekstrusioonilahendused globaalsetele insenerplastitöötlemisettevõtetele, aidates kaasa insenerplastitööstuse kvaliteetsele arengule.