Sa mabilis na pagsulong ng pandaigdigang industriyalisasyon, ang pangangailangan para sa mga high-performance na materyales sa automotive, elektrikal at elektroniko, pagtatayo, medikal at iba pang larangan ay dumarami araw-araw. Mga plastik sa engineering, bilang isang pangunahing materyal na may mataas na pagganap, unti-unting pinalitan ang mga tradisyunal na materyales na metal at pangkalahatang plastik sa maraming mga pangunahing sitwasyon ng aplikasyon dahil sa kanilang mahusay na mga katangian ng mekanikal, paglaban sa init, paglaban sa kaagnasan, dimensional na katatagan at kakayahang maproseso. Ang teknolohiya ng twin-screw extrusion ay ang pangunahing teknolohiya sa pagpoproseso ng mga engineering plastic compound, at ang pagganap ng extrusion equipment ay direktang tumutukoy sa kalidad, kahusayan sa produksyon at epekto ng aplikasyon ng mga produktong plastik sa engineering.
Kami ay nakatuon sa pagbibigay ng propesyonal na twin-screw extrusion solution para sa pagpoproseso ng mga plastik na engineering, umaasa sa aming independiyenteng binuo at ginawang HTS series extruder na may mga high-torque gearbox, na espesyal na idinisenyo para sa mga katangian sa pagpoproseso at mga pangangailangan ng aplikasyon ng mga plastik na pang-inhinyero. Ang artikulong ito ay komprehensibong ipaliwanag ang mga katangian ng pagganap, pag-uuri, kahirapan sa pagproseso ng mga plastik na engineering, ang pangunahing papel ng teknolohiya ng twin-screw extrusion sa pagpoproseso ng mga plastik na engineering, ang mga pakinabang ng aming HTS series extruders at ang kanilang naka-target na adaptasyon sa engineering plastics, pati na rin ang mga partikular na larangan ng aplikasyon, mga pamamaraan sa pagproseso at karaniwang mga problema at solusyon. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga detalyadong teknikal na parameter, mga detalye ng pagproseso at mga kaso ng aplikasyon sa industriya, pagyayamanin ang artikulo sa 3000-4000 mga salita, pagbibigay ng komprehensibo at propesyonal na sanggunian para sa mga negosyo sa pagpoproseso ng mga plastik na engineering, mga technician at mga nauugnay na practitioner.
1. Pangkalahatang-ideya ng Industriya ng Engineering Plastics at Mga Pangunahing Katangian ng Pagganap
1.1 Kasalukuyang Sitwasyon at Trend ng Pag-unlad ng Industriya ng Engineering Plastics
Ang mga plastik na pang-inhinyero ay tumutukoy sa isang klase ng mga plastik na materyales na maaaring magamit bilang mga materyales sa istruktura at nagdadala ng mga mekanikal na karga sa isang malawak na hanay ng temperatura. Kung ikukumpara sa mga pangkalahatang plastik (tulad ng polyethylene PE, polypropylene PP, polyvinyl chloride PVC), ang engineering plastic ay may mas mahusay na komprehensibong pagganap, at maaaring matugunan ang malupit na mga kinakailangan sa paggamit sa industriyal na produksyon at high-end na paggawa ng produkto. Sa mga nakalipas na taon, hinihimok ng pag-upgrade ng mga downstream na industriya tulad ng automotive lightweight, electrical at electronic intelligence, at high-endization ng medikal na device, ang pandaigdigang merkado ng mga plastik na engineering ay nagpakita ng isang matatag at mabilis na kalakaran ng paglago.
Ayon sa nauugnay na data ng industriya, ang laki ng pandaigdigang engineering plastics market ay lumampas na 100 bilyong US dollars, at ito ay inaasahang mapanatili ang isang tambalang taunang rate ng paglago ng 7%-10% sa susunod na limang taon. Kabilang sa kanila, Ang Asia-Pacific ay ang pinakamalaking merkado ng produksyon at pagkonsumo ng mga plastik na engineering sa mundo, accounting para sa higit sa 55% ng pandaigdigang bahagi ng merkado, higit sa lahat dahil sa mabilis na pag-unlad ng automotive, elektrikal at elektronikong industriya sa China, India at iba pang mga bansa, pati na rin ang patuloy na pagpapabuti ng kapasidad na sumusuporta sa industriya at antas ng pagbabago sa teknolohiya. Tsina, bilang pinakamalaking consumer at producer ng engineering plastic sa mundo, ay may malaking pangangailangan sa merkado, at ang taunang output at pagkonsumo ay lumalaki sa double-digit na rate, lalo na sa larangan ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya, 5G komunikasyon, at mga kagamitang medikal, ang demand para sa mataas na pagganap ng engineering plastic ay nagpapakita ng isang paputok na trend ng paglago.
Ang takbo ng pag-unlad ng industriya ng plastik na pang-inhinyero ay pangunahing makikita sa limang aspeto: una, mataas na pagganap at functionalization. Sa patuloy na pagpapabuti ng mga kinakailangan sa paggamit sa mga patlang sa ibaba ng agos, ang mga plastik na pang-inhinyero ay umuunlad patungo sa mas mataas na paglaban sa init, mas mataas na lakas, mas mahusay na wear resistance at mga espesyal na function (tulad ng flame retardancy, antistatic, antibacterial, paglaban sa radiation), upang umangkop sa malupit na kapaligiran sa pagtatrabaho na may mataas na temperatura, mataas na presyon, kaagnasan at radiation; pangalawa, magaan at pagsasama. Sa automotive, aerospace at iba pang larangan, upang makamit ang mga layunin sa pagtitipid ng enerhiya at pagbabawas ng emisyon, ang mga plastik na pang-inhinyero ay lalong ginagamit upang palitan ang mga materyales na metal, at ang pagsasama-sama ng disenyo ng produkto ay nagiging mas mataas at mas mataas, na maaaring mabawasan ang bilang ng mga bahagi, gawing simple ang proseso ng produksyon at bawasan ang mga gastos; pangatlo, pangangalaga sa kapaligiran at recyclability. Sa pagpapalakas ng mga pandaigdigang patakaran sa pangangalaga sa kapaligiran at pagpapabuti ng kamalayan sa pangangalaga sa kapaligiran, ang pagbuo at paggamit ng mga recyclable engineering plastic, Ang biodegradable engineering plastic at environment friendly na mga teknolohiya sa pagproseso ay naging pokus ng industriya, pagbabawas ng polusyon sa kapaligiran na dulot ng mga basurang plastik; pang-apat, katalinuhan at katumpakan ng mga kagamitan sa pagproseso. Ang mga plastic ng engineering ay may mataas na kahirapan sa pagproseso at mahigpit na mga kinakailangan sa kalidad, na naglalagay ng mas mataas na mga kinakailangan sa kagamitan sa pagpoproseso. Matalino, Ang tumpak at mahusay na twin-screw extruder at awtomatikong mga linya ng produksyon ay naging pangunahing daloy ng industriya, pagsasakatuparan ng real-time na pagsubaybay, awtomatikong pagsasaayos ng parameter at predictive na pagpapanatili ng proseso ng pagproseso; panglima, pagkakaiba-iba ng mga larangan ng aplikasyon. Ang mga plastic ng engineering ay unti-unting lumalawak mula sa tradisyonal na automotive, electrical at electronic field sa bagong enerhiya, medikal, aerospace, konstruksiyon at iba pang umuusbong na larangan, pagbubukas ng bagong espasyo sa pamilihan.
Laban sa background na ito, teknolohiya ng twin-screw extrusion, bilang pangunahing teknolohiya sa pagpoproseso ng engineering plastic compounds, ay naging susi sa pagpapabuti ng pagiging mapagkumpitensya ng mga negosyo sa engineering plastic. Ang mga plastic ng engineering ay sensitibo sa sobrang pag-init at pagkasira ng hydrolytic, at may mataas na pangangailangan sa temperatura ng pagproseso, puwersa ng paggugupit, oras ng paninirahan at katumpakan ng pagkontrol sa temperatura. Ang aming HTS series extruders ay espesyal na idinisenyo para sa mga katangian ng pagproseso ng mga engineering plastic, na may mataas na metalikang kuwintas, mataas na bilis, tumpak na kontrol sa temperatura at mahusay na dispersibility, na maaaring epektibong malutas ang mga kahirapan sa pagproseso ng mga plastik na engineering at makakatulong sa mga negosyo na makamit ang mataas na kalidad, mahusay at matatag na produksyon.
1.2 Mga Pangunahing Katangian ng Pagganap ng Engineering Plastics
Kung ikukumpara sa mga pangkalahatang plastik at metal na materyales, ang mga plastik na engineering ay may natatanging komprehensibong pagganap, na tumutukoy sa kanilang malawak na aplikasyon sa iba't ibang larangan ng industriya. Ang mga pangunahing katangian ng pagganap ng mga plastik na engineering ay pangunahing makikita sa sumusunod na limang aspeto, na naglalagay din ng mga espesyal na pangangailangan para sa kanilang teknolohiya at kagamitan sa pagpoproseso:
1.2.1 Napakahusay na Panlaban sa init at Panlaban sa Malamig
Ang mga plastik na engineering ay may malawak na hanay ng pagbagay sa temperatura, na maaaring mapanatili ang magandang mekanikal na katangian (lakas, katigasan, tigas) sa parehong mataas at mababang temperatura na kapaligiran. Kung ikukumpara sa mga pangkalahatang plastik, na kadalasang nawawala ang kanilang mga mekanikal na katangian sa 80-120 ℃, karamihan sa mga engineering plastic ay maaaring gumana nang matatag sa 100-250 ℃, at ilang espesyal na plastic ng engineering (tulad ng PEEK, PI) maaari ring gumana sa mga temperatura na higit sa 300 ℃. Kasabay nito, Ang mga plastik na engineering ay mayroon ding mahusay na panlaban sa malamig, na maaaring mapanatili ang mahusay na katigasan sa mababang temperatura (mas mababa sa -40 ℃), at hindi madaling malutong bali. Ginagawa ng pagganap na ito ang mga plastik na engineering na angkop para sa paggamit sa malupit na mga kapaligiran sa temperatura, tulad ng mga bahagi ng makina ng sasakyan (mataas na temperatura) at panlabas na mga de-koryenteng kagamitan (mababang temperatura).
Ang mahusay na paglaban sa init ng mga plastik na engineering ay higit sa lahat dahil sa kanilang espesyal na istraktura ng molekular (tulad ng mga mabangong singsing, heterocyclic na singsing) at malakas na intermolecular na pwersa, na ginagawang hindi madaling matunaw at mabulok ang mga ito sa mataas na temperatura. Gayunpaman, nagdudulot din ito ng ilang partikular na paghihirap sa pagproseso: ang mas mataas na temperatura sa pagpoproseso ay kinakailangan upang matunaw at maplastikan ang mga ito, at kailangan ang tumpak na kontrol sa temperatura upang maiwasan ang thermal decomposition.
1.2.2 Magandang Corrosion Resistance at Durability
Ang mga plastik na engineering ay may mahusay na katatagan ng kemikal at paglaban sa kaagnasan, at hindi madaling ma-corroded ng mga acid, alkalis, mga asin, organic solvents at iba pang kemikal. Kung ikukumpara sa mga materyales na metal, na madaling kalawangin at kaagnasan, ang mga plastik na pang-inhinyero ay may mas mahabang buhay ng serbisyo sa malupit na kemikal na kapaligiran. Halimbawa, polyamide (PA) ang mga plastik na pang-inhinyero ay lumalaban sa karamihan ng mga organikong solvent at mahinang acids at alkalis; polycarbonate (PC) ang mga engineering plastic ay lumalaban sa kaagnasan ng mga non-oxidizing acid at salts; polyphenylene sulfide (PPS) ang mga engineering plastic ay lumalaban sa kaagnasan ng halos lahat ng mga kemikal maliban sa mga malakas na oxidizing acid.
Bilang karagdagan, ang mga plastik na engineering ay may magandang paglaban sa panahon at paglaban sa pagtanda, at hindi madaling masira at tumanda sa ilalim ng pagkilos ng sikat ng araw, ulan, oxygen at iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran, na nagsisiguro sa kanilang pangmatagalang matatag na paggamit sa panlabas at malupit na kapaligiran. Ang pagganap na ito ay ginagawang malawakang ginagamit ang mga plastic ng engineering sa mga kagamitang kemikal, panlabas na mga de-koryenteng kagamitan, mga panlabas na bahagi ng sasakyan at iba pang larangan.
1.2.3 Madaling Pagproseso at Mataas na Kahusayan sa Produksyon
Kung ikukumpara sa mga materyales na metal, Ang mga plastik sa engineering ay may mga pakinabang ng madaling pagproseso, simpleng proseso ng produksyon at mataas na kahusayan sa produksyon. Ang mga metal na materyales ay karaniwang nangangailangan ng mga kumplikadong pamamaraan sa pagproseso tulad ng pag-forging, paghahagis, machining, na may mataas na pagkonsumo ng enerhiya, mababang kahusayan at mataas na gastos; habang ang mga engineering plastic ay maaaring iproseso sa pamamagitan ng extrusion, paghubog ng iniksyon, blow molding at iba pang paraan, na makapagpapatupad ng mass production, gawing simple ang proseso ng produksyon, bawasan ang pagkonsumo ng enerhiya at gastos sa produksyon. Halimbawa, ang pagpoproseso ng cycle ng isang engineering plastic na bahagi ng automotive sa pamamagitan ng injection molding ay ilang segundo hanggang sampu-sampung segundo lamang, habang ang ikot ng pagproseso ng parehong bahagi ng metal ay maaaring tumagal ng ilang oras hanggang ilang araw.
Gayunpaman, Ang mga plastik na pang-inhinyero ay mayroon ding ilang partikular na problema sa pagproseso: sensitibo sila sa overheating at hydrolytic degradation, at madaling mabulok kung ang temperatura ng pagproseso ay masyadong mataas o ang oras ng paninirahan ay masyadong mahaba; sabay sabay, ilang engineering plastic (tulad ng PA) may mataas na pagsipsip ng tubig, na nakakaapekto sa epekto ng pagproseso at kalidad ng produkto. Samakatuwid, kinakailangang gumamit ng propesyonal na kagamitan sa pagpoproseso at mga pamamaraan sa pagpoproseso ng siyensya upang matiyak ang kalidad ng pagproseso.
1.2.4 Napakahusay na Dimensional Stability at Electrical Insulation
Ang mga plastik na engineering ay may magandang dimensional na katatagan, at ang rate ng pag-urong ay maliit (kadalasan 0.3%-1.5%) sa panahon ng pagproseso at paggamit, na maaaring matiyak ang dimensional na katumpakan ng mga produkto at maiwasan ang pagpapapangit. Ang pagganap na ito ay partikular na mahalaga para sa mga high-precision na bahagi, tulad ng mga electrical connectors, mga bahagi ng katumpakan ng sasakyan, mga kagamitang medikal, atbp. Ang magandang dimensional na katatagan ng engineering plastic ay higit sa lahat dahil sa kanilang mataas na crystallinity, mababang pagsipsip ng tubig (maliban sa ilang uri tulad ng PA) at malakas na intermolecular na pwersa.
Bilang karagdagan, karamihan sa mga plastik na engineering ay may mahusay na pagganap ng pagkakabukod ng kuryente, na maaaring mapanatili ang mahusay na pagganap ng pagkakabukod sa isang malawak na hanay ng temperatura at saklaw ng dalas, at hindi madaling magsagawa ng kuryente at arko. Ginagawa nitong malawakang ginagamit ang mga plastic sa engineering sa mga electrical at electronic na larangan, tulad ng mga wiring board, mga kurbatang kable, mga konektor, mga relay, motor at iba pang mga de-koryenteng sangkap.
1.2.5 Banayad na Timbang at Mataas na Partikular na Lakas, Natitirang Wear Resistance
Ang mga plastik na engineering ay may mga katangian ng magaan ang timbang (density ay 1/3-1/5 ng mga metal na materyales) at mataas na tiyak na lakas (ang lakas ng bawat yunit ng timbang ay katumbas o mas mataas pa kaysa sa mga metal na materyales). Halimbawa, ang tiyak na lakas ng glass fiber reinforced polyamide (PA66+GF30) ay mas mataas kaysa sa ordinaryong carbon steel, na maaaring epektibong bawasan ang bigat ng mga produkto habang tinitiyak ang mekanikal na pagganap. Ang pagganap na ito ay partikular na mahalaga sa automotive, aerospace at iba pang larangan na nagtataguyod ng magaan at pagtitipid ng enerhiya, na maaaring mabawasan ang pagkonsumo ng gasolina at mga paglabas ng carbon.
Kasabay nito, Ang mga plastik na pang-inhinyero ay mayroon ding natitirang paglaban sa pagsusuot at paglaban sa alitan, at maliit ang friction coefficient, na maaaring magamit sa paggawa ng mga bahaging lumalaban sa pagsusuot (tulad ng mga gears, bearings, mga sliding block) walang karagdagang pagpapadulas o may mas kaunting pagpapadulas, pagbabawas ng gastos sa pagpapanatili ng mga produkto. Halimbawa, polyoxymethylene (POM) ang engineering plastic ay may mahusay na wear resistance at kilala bilang “plastik na bakal”, na malawakang ginagamit sa paggawa ng mga automotive gear, mga de-koryenteng bahagi at iba pang bahaging lumalaban sa pagsusuot.
1.3 Karaniwang Pag-uuri ng Mga Plastic na Inhinyero
Ang mga plastic ng engineering ay maaaring nahahati sa iba't ibang uri ayon sa kanilang kemikal na istraktura, antas ng pagganap at larangan ng aplikasyon. Ang mga karaniwang paraan ng pag-uuri ay ang mga sumusunod, na tumutulong upang mas maunawaan ang mga katangian ng pagpoproseso at mga sitwasyon ng aplikasyon ng iba't ibang mga plastic ng engineering, at pumili ng naaangkop na kagamitan sa pag-extrusion at mga pamamaraan sa pagproseso:
1.3.1 Pag-uuri ayon sa Antas ng Pagganap
Ayon sa antas ng pagganap, Ang mga plastik na pang-inhinyero ay maaaring nahahati sa pangkalahatang mga plastik na pang-inhinyero at mga espesyal na plastik na pang-inhinyero.
- Pangkalahatang Engineering Plastics: Ang mga ito ang pinakamalawak na ginagamit na mga plastik na pang-inhinyero, na may medyo mature na teknolohiya sa produksyon, katamtamang presyo at mahusay na komprehensibong pagganap. Kabilang sa mga pangunahing varieties ang polyamide (PA), polycarbonate (PC), polyoxymethylene (POM), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), atbp. Pangkalahatang engineering plastic ay pangunahing ginagamit sa automotive, elektrikal at elektroniko, mga gamit sa bahay at iba pang larangan, tulad ng mga bahagi ng sasakyan, mga de-koryenteng konektor, mga shell ng gamit sa bahay, atbp.
- Espesyal na Mga Plastic sa Engineering: Mayroon silang mas mahusay na pagganap (tulad ng mas mataas na paglaban sa init, paglaban sa kaagnasan, mekanikal na katangian) kaysa sa pangkalahatang engineering plastics, ngunit ang teknolohiya ng produksyon ay kumplikado at ang presyo ay mataas. Kabilang sa mga pangunahing varieties ang polyphenylene sulfide (PPS), polyether eter ketone (SILIP), polyimide (PI), polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), atbp. Ang mga espesyal na plastic ng engineering ay pangunahing ginagamit sa mga high-end na larangan tulad ng aerospace, mga kagamitang medikal, bagong enerhiya, at mga kagamitang kemikal, tulad ng mga bahagi ng aerospace, mga medikal na implant, mga de-koryenteng sangkap na lumalaban sa mataas na temperatura, atbp.
1.3.2 Pag-uuri ayon sa Istraktura ng Kemikal
Ayon sa kemikal na istraktura ng molecular chain, Ang mga plastik na engineering ay maaaring nahahati sa polyamide (PA), polycarbonate (PC), polyoxymethylene (POM), polyester (PET, PBT), polyphenylene sulfide (PPS), polyether eter ketone (SILIP), atbp. Ang bawat uri ng engineering plastic ay may sariling natatanging katangian ng pagganap at mga kinakailangan sa pagproseso:
- Polyamide (PA): Kilala rin bilang naylon, ito ay may mahusay na mekanikal na lakas, wear resistance, katigasan at paglaban sa kemikal, ngunit may mataas na pagsipsip ng tubig, na nakakaapekto sa dimensional na katatagan. Kasama sa mga karaniwang uri ang PA6, PA66, PA11, PA12, atbp. Ito ay malawakang ginagamit sa mga bahagi ng automotive (mga gears, bearings, mga intake manifold), mga de-koryenteng konektor, mga hibla ng tela, atbp.
- Polycarbonate (PC): Mayroon itong mahusay na transparency, lakas ng impact, paglaban sa init at pagkakabukod ng kuryente, ngunit may mahinang wear resistance at madaling scratch. Ito ay malawakang ginagamit sa elektrikal at elektronikong larangan (mga wiring board, mga takip ng lampara), mga larangan ng sasakyan (mga lente ng headlamp, mga panel ng instrumento), mga larangang medikal (mga lalagyang medikal), atbp.
- Polyoxymethylene (POM): Ito ay may mahusay na wear resistance, paglaban sa alitan, dimensional na katatagan at mekanikal na lakas, at hindi madaling sumipsip ng tubig. Ito ay kilala bilang “plastik na bakal” at malawakang ginagamit sa mga bahagi ng sasakyan (mga gears, mga sliding block), mga de-koryenteng bahagi (switch, bearings), mekanikal na bahagi, atbp.
- Polyester (PET, PBT): Ang PET ay may mahusay na transparency, paglaban sa init at lakas ng makina, at pangunahing ginagamit sa mga hibla, mga pelikula, bote at iba pang larangan; Ang PBT ay may mahusay na paglaban sa kemikal, electrical insulation at pagpoproseso ng pagkalikido, at malawakang ginagamit sa mga larangang elektrikal at elektroniko (mga konektor, mga relay), mga bahagi ng sasakyan, atbp.
- Polyphenylene Sulfide (PPS): Ito ay may mahusay na paglaban sa init (pangmatagalang temperatura ng paggamit hanggang 200-220 ℃), paglaban sa kaagnasan, flame retardancy at electrical insulation, ngunit may mahinang katigasan. Ito ay malawakang ginagamit sa mga de-koryenteng sangkap na lumalaban sa mataas na temperatura, mga bahagi ng makina ng sasakyan, kagamitang kemikal, atbp.
- Polyether Ether Ketone (SILIP): Ito ay may mahusay na komprehensibong pagganap, pangmatagalang temperatura ng paggamit hanggang sa 250-300 ℃, magandang paglaban sa kaagnasan, mekanikal na lakas at biocompatibility. Pangunahing ginagamit ito sa mga high-end na larangan tulad ng aerospace, mga medikal na implant, at mga de-koryenteng sangkap na lumalaban sa mataas na temperatura.
1.3.3 Pag-uuri ayon sa Field ng Application
Ayon sa larangan ng aplikasyon, ang mga plastik na pang-inhinyero ay maaaring nahahati sa mga plastik na pang-inhinyero na grado ng automotiko, electrical-grade engineering plastics, medikal-grade engineering plastic, aerospace-grade engineering plastic, atbp. Ang iba't ibang larangan ng aplikasyon ay may iba't ibang mga kinakailangan sa pagganap ng mga plastic ng engineering. Halimbawa, Ang automotive-grade engineering plastic ay nangangailangan ng mahusay na paglaban sa init, lakas ng epekto at paglaban sa panahon; ang mga electrical-grade engineering plastic ay nangangailangan ng mahusay na electrical insulation at flame retardancy; Ang mga medikal na grade engineering plastic ay nangangailangan ng mahusay na biocompatibility at sterility; Ang aerospace-grade engineering plastic ay nangangailangan ng mahusay na resistensya sa mataas na temperatura, mababang timbang at mataas na lakas.
2. Core Processing Technology ng Engineering Plastics: Teknolohiya ng Twin-Screw Extrusion
Pangunahing kasama sa pagpoproseso ng mga plastik na engineering ang extrusion, paghubog ng iniksyon, blow molding, paghubog at iba pang paraan, kung saan ang twin-screw extrusion na teknolohiya ay ang pangunahing teknolohiya para sa paggawa ng mga engineering plastic compound (tulad ng binagong engineering plastics, reinforced engineering plastics) at semi-tapos na mga produkto (tulad ng mga tubo, mga sheet, mga hibla). Kumpara sa teknolohiya ng single-screw extrusion, Ang teknolohiya ng twin-screw extrusion ay may mga pakinabang ng malakas na puwersa ng paggugupit, magandang epekto ng paghahalo, tumpak na kontrol sa temperatura, maikling panahon ng paninirahan at malakas na kakayahang umangkop sa mga hilaw na materyales, na maaaring epektibong malutas ang mga kahirapan sa pagproseso ng mga plastik na engineering (tulad ng sensitivity sa overheating at hydrolytic degradation, mahinang epekto ng paghahalo, mababang kahusayan sa pagproseso) at tiyakin ang kalidad ng mga produktong plastik sa engineering.
2.1 Mga Kahirapan sa Pagpoproseso ng Mga Plastic sa Engineering at Mga Kinakailangan para sa Extrusion Equipment
Gaya ng nabanggit kanina, ang mga plastik na engineering ay may mahusay na komprehensibong pagganap, ngunit ang kanilang kahirapan sa pagproseso ay mas mataas din kaysa sa mga pangkalahatang plastik, higit sa lahat dahil sa kanilang espesyal na istraktura ng molekular at mga katangian ng pagganap. Ang mga pangunahing paghihirap sa pagproseso ng mga plastik na engineering at ang kaukulang mga kinakailangan para sa mga kagamitan sa pagpilit ay ang mga sumusunod:
2.1.1 Sensitivity sa Overheating at Hydrolytic Degradation
Karamihan sa mga plastik na engineering (tulad ng PA, PBT, PPS) ay sensitibo sa overheating at hydrolytic degradation. Kung ang temperatura ng pagproseso ay masyadong mataas o ang oras ng paninirahan sa extruder ay masyadong mahaba, masisira ang molecular chain ng engineering plastic, na nagreresulta sa thermal decomposition, na magbabawas sa mga mekanikal na katangian, paglaban sa init at iba pang pagganap ng produkto, at maging sanhi ng pagkawalan ng kulay, carbonization at iba pang mga depekto. Bilang karagdagan, ilang engineering plastic (tulad ng PA) may mataas na pagsipsip ng tubig, at ang kahalumigmigan sa materyal ay magdudulot ng hydrolytic degradation sa panahon ng proseso ng pagproseso ng mataas na temperatura, nakakaapekto sa kalidad ng produkto.
Inilalagay nito ang dalawang pangunahing kinakailangan para sa mga kagamitan sa pagpilit: una, tumpak na kapasidad ng pagkontrol ng temperatura, na maaaring mahigpit na kontrolin ang temperatura ng pagpoproseso sa loob ng pinakamainam na hanay ng mga engineering plastic, maiwasan ang lokal na overheating, at ang katumpakan ng pagkontrol sa temperatura ay dapat umabot sa ±1 ℃; pangalawa, maikling panahon ng paninirahan, na maaaring mabawasan ang oras na ang materyal ay nananatili sa extruder barrel, maiwasan ang thermal decomposition at hydrolytic degradation. Ang mga twin-screw extruder ay may mga pakinabang ng maikling oras ng paninirahan (kadalasan 1-5 minuto) at tumpak na kontrol sa temperatura, na mas angkop para sa pagpoproseso ng mga plastik na engineering kaysa sa mga single-screw extruder (oras ng paninirahan 5-10 minuto).
2.1.2 Mataas na Kinakailangan sa Epekto ng Paghahalo at Pagpapakalat
Sa pagpoproseso ng mga plastik na engineering, madalas na kinakailangan upang magdagdag ng mga modifier (tulad ng glass fiber, carbon fiber, talc, mga flame retardant, mga compatibilizer) upang mapabuti ang pagganap ng produkto (tulad ng pagpapatibay, nagpapatigas, flame retardant). Halimbawa, ang pagdaragdag ng glass fiber sa PA ay maaaring mapabuti ang lakas at dimensional na katatagan nito; Ang pagdaragdag ng mga flame retardant sa PBT ay maaaring mapabuti ang flame retardancy nito. Ang pare-parehong paghahalo at pagpapakalat ng mga modifier sa engineering plastic matrix ay mahalaga sa pagganap ng panghuling produkto. Kung mahina ang epekto ng paghahalo at pagpapakalat, ang mga modifier ay magsasama-sama, na nagreresulta sa hindi pantay na pagganap ng produkto, at kahit na bawasan ang mga mekanikal na katangian ng produkto.
Ito ay nangangailangan ng extrusion equipment na magkaroon ng malakas na puwersa ng paggugupit at kapasidad ng paghahalo. Ang mga twin-screw extruder ay gumagamit ng intermeshing na co-rotating o counter-rotating na twin-screw na istraktura, at ang kamag-anak na paggalaw sa pagitan ng mga turnilyo ay maaaring makabuo ng malakas na puwersa ng paggugupit at puwersa ng pagmamasa, na maaaring ganap na masira ang mga agglomerates ng mga modifier, gawin ang mga modifier na pantay na nakakalat sa engineering plastic matrix, at tiyakin ang epekto ng paghahalo at pagpapakalat. Bilang karagdagan, ang modular na disenyo ng twin-screw ay maaaring malayang pagsamahin ang iba't ibang mga elemento ng tornilyo (tulad ng paghahatid ng mga elemento, paghahalo ng mga elemento, mga elemento ng paggugupit) ayon sa uri ng engineering plastic at modifier, karagdagang pagpapabuti ng paghahalo at dispersing epekto.
2.1.3 Mataas na Kinakailangan sa Paglaban sa Pagsuot ng Kagamitan
Sa pagproseso ng reinforced engineering plastics (tulad ng glass fiber reinforced PA, carbon fiber reinforced PPS), ang idinagdag na glass fiber, ang carbon fiber at iba pang mga modifier ay may mataas na tigas, na magdudulot ng malubhang pagkasira sa turnilyo at bariles ng extruder sa panahon ng proseso ng pagpilit. Kung ang tornilyo at bariles ay may mahinang wear resistance, mabilis silang isusuot, na nagreresulta sa pinababang puwersa ng paggugupit at kapasidad ng paghahalo ng extruder, nakakaapekto sa kalidad ng produkto at pagbabawas ng buhay ng serbisyo ng kagamitan.
Nangangailangan ito ng turnilyo at bariles ng extruder na gawa sa mataas na kalidad na materyales na lumalaban sa pagsusuot at naproseso ng advanced na teknolohiya sa pagmamanupaktura. Ang aming mga HTS series extruder ay gumagamit ng imported na wear-resistant na alloy steel para sa turnilyo at bariles, at sumailalim sa bimetallic composite treatment o laser cladding treatment, na lubos na nagpapabuti sa wear resistance at corrosion resistance ng turnilyo at bariles, at maaaring umangkop sa pagproseso ng reinforced engineering plastics na may mataas na tigas na modifier.
2.1.4 Mataas na Kinakailangan sa Pagproseso ng Pagkalikido at Pagkontrol sa Presyon
Ilang engineering plastic (tulad ng PPS, SILIP) may mataas na lagkit at mahinang pagkalikido ng pagproseso, na nangangailangan ng extruder na magkaroon ng malakas na conveying capacity at pressure control capacity upang matiyak ang maayos na progreso ng extrusion. Kung ang kapasidad ng paghahatid ay hindi sapat o ang kontrol ng presyon ay hindi matatag, magdudulot ito ng hindi pantay na bilis ng extrusion, hindi matatag na laki ng produkto, at maging ang pagbara ng kagamitan.
Ang mga twin-screw extruder ay may malakas na kapasidad sa paghahatid at matatag na kapasidad sa pagkontrol ng presyon. Ang intermeshing ng twin screws ay maaaring makabuo ng malakas na pumping force, na maaaring epektibong maghatid ng mga high-viscosity engineering plastic na materyales; sabay sabay, ang extruder ay nilagyan ng high-precision pressure sensor, na maaaring subaybayan ang presyon ng pagpilit sa real time at awtomatikong ayusin ang bilis ng tornilyo at bilis ng pagpapakain upang matiyak ang katatagan ng presyon ng pagpilit at ang maayos na pag-unlad ng pagproseso.
2.2 Prinsipyo sa Paggawa at Daloy ng Proseso ng Engineering Plastics Twin-Screw Extrusion
Ang proseso ng twin-screw extrusion ng mga engineering plastic ay isang kumplikadong prosesong pisikal at kemikal, na kinabibilangan ng interaksyon ng maraming salik gaya ng temperatura, presyon, puwersa at oras ng paggugupit. Ang pangunahing layunin ay tunawin at gawing plastic ang engineering plastic raw na materyales at modifier, ihalo ang mga ito nang pantay-pantay, at pagkatapos ay i-extrude ang mga ito sa kinakailangang hugis (tulad ng mga particle, mga tubo, mga sheet, mga hibla) sa pamamagitan ng ulo ng mamatay. Ang tiyak na prinsipyo ng pagtatrabaho at daloy ng proseso ay ang mga sumusunod:
2.2.1 Pretreatment ng Hilaw na Materyal
Ang pretreatment ng raw material ay ang pundasyon ng pagpoproseso ng extrusion ng mga plastik na engineering, na direktang nakakaapekto sa epekto ng pagproseso at kalidad ng produkto. Ang mga hilaw na materyales ng engineering plastic ay pangunahing kasama ang engineering plastic resin (tulad ng PA, PC, POM), mga modifier (tulad ng glass fiber, carbon fiber, talc, mga flame retardant), mga compatibilizer, pampadulas at iba pang mga additives. Ang mga hakbang sa pretreatment ay ang mga sumusunod:
- Paggamot sa pagpapatuyo: Karamihan sa mga plastik na engineering (tulad ng PA, PBT, PPS) may mataas na pagsipsip ng tubig, at ang kahalumigmigan sa mga hilaw na materyales ay magdudulot ng hydrolytic degradation sa panahon ng pagproseso ng mataas na temperatura, na nagreresulta sa mga depekto sa produkto (tulad ng mga bula, mga bitak, nabawasan ang mga mekanikal na katangian). Samakatuwid, ang mga hilaw na materyales ay dapat na tuyo bago iproseso. Ang temperatura at oras ng pagpapatayo ay tinutukoy ayon sa uri ng engineering plastic: halimbawa, Ang PA6 ay pinatuyo sa 80-100 ℃ para sa 4-6 oras, Ang PA66 ay pinatuyo sa 100-120 ℃ para sa 6-8 oras, Ang PBT ay pinatuyo sa 120-140 ℃ para sa 2-4 oras, Ang PPS ay pinatuyo sa 150-160 ℃ para sa 3-5 oras. Ang moisture content ng mga pinatuyong hilaw na materyales ay dapat kontrolin sa ibaba 0.1%-0.2%.
- Paggamot ng Premixing: Ayon sa formula ratio, ang pinatuyong engineering plastic resin, ang mga modifier at additives ay inilalagay sa isang high-speed mixer para sa premixing. Ang layunin ng premixing ay upang ang mga modifier at additives ay pantay na nakadikit sa ibabaw ng mga particle ng resin., pagbutihin ang epekto ng paghahalo sa panahon ng pagpilit, at iwasan ang lokal na pagsasama-sama ng mga modifier. Karaniwan ang bilis ng paghahalo 800-1200 rpm, at ang oras ng paghahalo ay 5-10 minuto. Para sa ilang modifier na may mahinang compatibility (tulad ng glass fiber at PA), dapat magdagdag ng compatibilizer sa panahon ng premixing upang mapabuti ang compatibility sa pagitan ng modifier at ng resin.
- Pagdurog at Pagsasala: Para sa engineering plastic resins na may malaking laki ng particle o mga modifier na may hindi pantay na laki ng particle (tulad ng glass fiber), pagdurog at sieving paggamot ay dapat isagawa upang matiyak ang pagkakapareho ng mga hilaw na materyales at maiwasan ang maapektuhan ang paghahalo at dispersing epekto sa panahon ng pagpilit. Ang laki ng butil ng durog na hilaw na materyales ay dapat kontrolin sa 20-40 mesh.
2.2.2 Pagpapakain at Paghahatid
Ang premixed raw na materyales ay ipinapadala sa feeding hopper ng twin-screw extruder sa pamamagitan ng screw feeder o belt feeder. Ang feeding device ng extruder ay karaniwang nilagyan ng frequency conversion speed regulation function, na maaaring ayusin ang bilis ng pagpapakain ayon sa bilis ng turnilyo at bilis ng pagpilit upang matiyak na ang mga materyales ay pumasok sa extrusion na lukab nang matatag at pantay., pag-iwas sa akumulasyon ng materyal o hindi sapat na pagpapakain. Ang feeding hopper ay nilagyan din ng isang drying device upang maiwasan ang mga hilaw na materyales na sumipsip muli ng kahalumigmigan sa panahon ng pagpapakain..
2.2.3 Natutunaw, Paghahalo at Paggugupit
Ang mga materyales na pumapasok sa extrusion cavity ng twin-screw extruder ay patuloy na itinutulak pasulong ng mga umiikot na turnilyo. Ang extrusion cavity ay binubuo ng isang tornilyo at isang bariles, at ang dami ng extrusion cavity ay unti-unting bumababa sa direksyon ng axis. Kapag umiikot ang mga turnilyo, ang mga materyales ay unti-unting pinipiga sa ilalim ng pagkilos ng mga turnilyo at bariles, at ang presyon sa extrusion cavity ay unti-unting tumataas (karaniwang 5-15MPa).
Kasabay nito, ang mga materyales ay sumasailalim sa malakas na puwersa ng paggugupit at puwersa ng friction na nabuo ng kamag-anak na paggalaw sa pagitan ng mga turnilyo at bariles, pati na rin sa pagitan ng mga paglipad ng tornilyo. Ang puwersa ng paggugupit at puwersa ng friction ay maaaring ganap na masira ang mga agglomerates ng mga modifier, gawin ang mga modifier na pantay na nakakalat sa tinunaw na engineering plastic resin, at itaguyod ang pagsasanib at pagiging tugma sa pagitan ng modifier at ng dagta. Ang puwersa ng friction ay maaari ding makabuo ng isang tiyak na halaga ng init, na kung saan ay pinagsama sa panlabas na pag-init ng bariles (electric heating o steam heating) para unti-unting matunaw at maplastikan ang engineering plastic resin.
Ang bariles ng extruder ay karaniwang nahahati sa 4-6 mga seksyon ng kontrol ng temperatura (seksyon ng pagpapakain, seksyon ng pagtunaw, seksyon ng paghahalo, homogenizing section, die head section), at ang temperatura ng bawat seksyon ay tiyak na kinokontrol ayon sa uri ng engineering plastic. Halimbawa, kapag pinoproseso ang PA66+GF30 (glass fiber reinforced PA66), ang temperatura ng seksyon ng pagpapakain ay 120-140 ℃, ang natutunaw na seksyon ay 250-260 ℃, ang seksyon ng paghahalo ay 260-270 ℃, ang homogenizing section ay 250-260 ℃, at ang seksyon ng die head ay 240-250 ℃. Ang tumpak na kontrol sa temperatura ay maaaring matiyak na ang dagta ay ganap na natutunaw nang walang thermal decomposition, at ang mga modifier ay pantay na nakakalat.
2.2.4 Extrusion at Paghubog
Ang ganap na natunaw, ang halo-halong at dispersed na materyal ay itinutulak sa die head ng extruder ng mga turnilyo. Ang ulo ng mamatay ay idinisenyo ayon sa hugis ng panghuling produkto: para sa produksyon ng engineering plastic compounds (mga butil), ang ulo ng mamatay ay nilagyan ng maramihang mga butas ng pabilog na mamatay (ang bilang at laki ng mga die hole ay tinutukoy ayon sa laki ng butil ng mga butil); para sa paggawa ng mga tubo, mga sheet, mga hibla, ang ulo ng mamatay ay idinisenyo sa kaukulang mga hugis (tulad ng circular die para sa mga tubo, flat die para sa mga sheet).
Ang materyal ay na-extruded mula sa die head sa isang mataas na bilis upang bumuo ng tuloy-tuloy na semi-tapos na mga produkto (tulad ng mga piraso para sa mga butil, mga tubo, mga sheet). Ang temperatura ng die head ay bahagyang mas mababa kaysa sa homogenizing section, na maaaring pigilan ang materyal na mabulok dahil sa sobrang temperatura at matiyak ang paghubog ng epekto ng mga semi-tapos na produkto. Ang bilis ng extrusion ay kinokontrol ayon sa uri ng engineering plastic at ang hugis ng produkto, karaniwang mula 0.5-5m/min.
2.2.5 Paglamig at Solidification
Ang mga extruded na semi-finished na produkto ay ipinadala sa isang cooling device para sa mabilis na paglamig at solidification. Ang paraan ng paglamig ay tinutukoy ayon sa hugis ng produkto: para sa mga strips (produksyon ng butil), karaniwang ginagamit ang paglamig ng tangke ng tubig, at ang temperatura ng paglamig ng tubig ay kinokontrol sa 20-30 ℃, at ang oras ng paglamig ay 2-5 minuto; para sa mga tubo at mga sheet, ginagamit ang air cooling o water spray cooling, at ang bilis ng paglamig ay dapat kontrolin upang maiwasan ang pagpapapangit ng produkto dahil sa hindi pantay na paglamig. Ang mabilis na paglamig ay maaaring gawing mabilis ang mga semi-tapos na produkto, panatilihin ang hugis at sukat ng mga produkto, at pagbutihin ang mga mekanikal na katangian ng mga produkto.
2.2.6 Pagputol at Post-Processing
Pagkatapos ng paglamig at solidification, ang mga semi-tapos na produkto ay pinoproseso sa panghuling produkto sa pamamagitan ng pagputol o iba pang mga hakbang pagkatapos ng pagproseso. Para sa produksyon ng engineering plastic compounds (mga butil), ang mga pinalamig na piraso ay ipinadala sa isang granulator para sa pagputol, at ang granulator ay nilagyan ng rotary knife, na maaaring i-cut ang mga piraso sa butil-butil na mga produkto na may pare-parehong laki (ang laki ng butil ay karaniwang 2-5mm, na maaaring iakma ayon sa pangangailangan ng customer). Para sa produksyon ng mga tubo at mga sheet, ang mga pinalamig na semi-tapos na mga produkto ay pinutol sa kinakailangang haba sa pamamagitan ng isang cutting machine; para sa produksyon ng mga hibla, ang mga pinalamig na filament ay iginuhit at sinusugatan upang bumuo ng mga produktong hibla.
Bilang karagdagan, ang huling produkto ay kailangan ding sumailalim sa mga hakbang sa post-processing tulad ng screening, inspeksyon at packaging. Ang hakbang sa screening ay upang alisin ang mga hindi kwalipikadong produkto (tulad ng masyadong malaki, masyadong maliit o pinagsama-samang mga particle); ang hakbang ng inspeksyon ay upang makita ang pagganap (tulad ng mekanikal na lakas, paglaban sa init, katumpakan ng sukat) ng produkto upang matiyak na natutugunan nito ang mga kinakailangan ng customer; ang hakbang sa pag-iimpake ay upang i-package ang kwalipikadong produkto sa isang selyadong at moisture-proof na paraan upang maiwasan ang produkto na sumipsip ng kahalumigmigan at maapektuhan ang kalidad.
2.3 Mga Pangunahing Salik na Nakakaapekto sa Engineering Plastics Twin-Screw Extrusion Effect
Ang epekto ng twin-screw extrusion ay direktang nakakaapekto sa kalidad at pagganap ng mga produktong plastik sa engineering. Mayroong maraming mga kadahilanan na nakakaapekto sa epekto ng pagpilit, pangunahing kasama ang mga katangian ng hilaw na materyal, ratio ng formula, epekto ng premixing, mga parameter ng extrusion at istraktura ng die head. Ang pag-master ng mga pangunahing salik na ito at paggawa ng mga siyentipikong pagsasaayos ay maaaring matiyak ang katatagan ng epekto ng extrusion at ang pagkakapare-pareho ng kalidad ng produkto.
2.3.1 Mga Katangian ng Hilaw na Materyal
Yung tipong, laki ng butil, Ang nilalaman ng kahalumigmigan at kadalisayan ng mga hilaw na materyales ay may malaking epekto sa epekto ng pagpilit. Halimbawa, ang laki ng butil ng engineering plastic resin at mga modifier ay dapat na pare-pareho; kung ang laki ng butil ay hindi pantay, hahantong ito sa hindi pantay na pagkatunaw at paghahalo ng mga materyales. Ang moisture content ng mga hilaw na materyales ay dapat na mahigpit na kontrolin sa ibaba 0.1%-0.2%; kung ang moisture content ay masyadong mataas, magdudulot ito ng hydrolytic degradation ng materyal at mga bula sa produkto. Napakahalaga din ng kadalisayan ng mga hilaw na materyales; mga impurities sa hilaw na materyales (tulad ng mga metal, mga bato, alikabok) hindi lamang makakaapekto sa kalidad ng produkto, ngunit isuot din ang tornilyo at bariles ng extruder, at maging sanhi ng pagbabara ng kagamitan.
2.3.2 Pormula Ratio
The formula ratio of engineering plastic compounds (the ratio of resin, modifiers and additives) is the key to determining the performance of the product. The type and dosage of modifiers should be determined according to the performance requirements of the product. Halimbawa, pagdaragdag 20%-40% of glass fiber to PA can significantly improve its strength and dimensional stability, but excessive glass fiber will reduce the toughness and processing fluidity of the product. Ang uri at dosis ng mga additives ay kailangan ding makatwirang itugma: compatibilizers can improve the compatibility between modifiers and resin, and the dosage is generally 0.5%-2%; lubricants can reduce the friction between materials and equipment, pagbutihin ang pagkalikido ng pagproseso, and the dosage is generally 0.3%-1%; antioxidants can prevent the material from thermal oxidation degradation during processing, and the dosage is generally 0.1%-0.5%.
2.3.3 Premixing Effect
Ang premixing ay ang pundasyon ng pagpoproseso ng extrusion. The uniformity of premixing directly affects the mixing and dispersing effect of modifiers during extrusion. Kung ang premixing ay hindi pantay, the modifiers cannot be uniformly adhered to the surface of the resin, resulting in local agglomeration of modifiers, hindi pantay na paghahalo ng mga materyales sa panahon ng pagpilit, and reduced product performance. Upang matiyak ang epekto ng premixing, ito ay kinakailangan upang makontrol ang bilis ng paghahalo, oras ng paghahalo at temperatura ng paghahalo: the mixing speed is 800-1200 rpm, ang oras ng paghahalo ay 5-10 minuto, at ang temperatura ng paghahalo ay kinokontrol sa 40-60 ℃ (naaangkop na temperatura ay maaaring mapabuti ang pagdirikit ng mga additives at magsulong ng pare-parehong paghahalo).
2.3.4 Mga Parameter ng Extrusion
Ang mga parameter ng extrusion ay ang pinakamahalagang salik na nakakaapekto sa epekto ng extrusion, higit sa lahat kasama ang bilis ng tornilyo, temperatura ng extrusion at presyon ng extrusion.
- Bilis ng Turnilyo: The screw speed of twin-screw extruders for engineering plastics generally ranges from 100 sa 1000 rpm. Our HTS series extruders can reach a maximum speed of 1000 rpm. Ang mas mataas na bilis ng turnilyo, mas malaki ang puwersa ng paggugupit at puwersa ng friction na natatanggap ng mga materyales, the better the mixing and dispersing effect of modifiers, at mas mataas ang kahusayan ng produksyon. Gayunpaman, kung ang bilis ng turnilyo ay masyadong mataas, ang oras ng paninirahan ng mga materyales sa extrusion cavity ay masyadong maikli, resulting in incomplete melting of the resin, hindi sapat na paghahalo ng mga materyales, and uneven product quality; kung ang bilis ng turnilyo ay masyadong mababa, hindi sapat ang puwersa ng paggugupit at puwersa ng friction, the modifiers cannot be fully dispersed, at ang kahusayan ng produksyon ay mababa. Ang bilis ng tornilyo ay dapat iakma ayon sa uri ng engineering plastic at ang uri ng modifier: para sa high-viscosity engineering plastics (tulad ng PPS, SILIP), ang isang mas mababang bilis ng turnilyo ay kinakailangan upang matiyak ang sapat na pagkatunaw at paghahalo; para sa reinforced engineering plastics (tulad ng glass fiber reinforced PA), ang isang mas mataas na bilis ng turnilyo ay kinakailangan upang matiyak ang pare-parehong pagpapakalat ng glass fiber.
- Temperatura ng Extrusion: Ang temperatura ng extrusion ay ang susi upang matiyak ang pagkatunaw at pag-plastic ng mga plastik na engineering. Ang temperatura ng bawat seksyon ng barrel at die head ay dapat na tumpak na kontrolin ayon sa uri ng engineering plastic. Ang temperatura ng seksyon ng pagpapakain ay mas mababa (bahagyang mas mataas kaysa sa temperatura ng pagpapatayo ng mga hilaw na materyales), na pangunahing upang maiwasan ang mga materyales mula sa pag-caking at matiyak ang maayos na pagpapakain; ang temperatura ng natutunaw na seksyon ay daluyan, na higit sa lahat ay upang itaguyod ang pagtunaw at plasticization ng dagta; ang temperatura ng seksyon ng paghahalo ay mas mataas, na higit sa lahat ay upang mapahusay ang epekto ng paggugupit at paghahalo, and promote the uniform dispersion of modifiers; ang temperatura ng homogenizing section ay bahagyang mas mababa kaysa sa mixing section, na pangunahing upang matiyak ang pare-parehong temperatura at lagkit ng mga materyales, at maiwasan ang thermal decomposition; ang temperatura ng seksyon ng die head ay bahagyang mas mababa kaysa sa 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.
- Presyon ng Extrusion: The extrusion pressure of engineering plastics twin-screw extrusion generally ranges from 5 to 15MPa. Ang presyon sa extrusion cavity ay pangunahing tinutukoy ng compression ratio ng tornilyo, ang laki ng die hole at ang bilis ng turnilyo. Ang mas mataas na presyon ng pagpilit, mas maganda ang epekto ng paghahalo at pagpapakalat ng mga materyales, and the denser the product. Gayunpaman, kung ang presyon ay masyadong mataas, madaragdagan nito ang pagkonsumo ng enerhiya at pagsusuot ng kagamitan, at maging sanhi ng pagbara ng ulo ng mamatay; kung ang presyon ay masyadong mababa, ang mga materyales ay hindi maaaring ganap na i-compress at halo-halong, the product is loose, at ang pagganap ay hindi matatag. 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, kailangan ng mas mataas na presyon ng extrusion.
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. Para sa produksyon ng engineering plastic compounds (mga butil), 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
Matagal na kaming nakikibahagi sa pananaliksik, pagbuo at paggawa ng mga high-performance na twin-screw extruder, 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, mataas na lagkit) 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, Mataas na Kahusayan sa Produksyon
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 series and HTS SUPER series) or imported from leading European manufacturers (HTS BASIC series), with a specific torque of 14Nm/cm³, na mas mataas kaysa sa ordinaryong twin-screw extruder (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.
Kasabay nito, 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, na maaaring ganap na masira ang mga agglomerates ng mga modifier, make the modifiers uniformly dispersed in the resin matrix, and improve the mixing and dispersing effect. Bilang karagdagan, the high speed design also greatly improves the production efficiency: kumpara sa mga ordinaryong extruder, 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 minuto, which is much shorter than that of ordinary twin-screw extruders (5-10 minuto) and single-screw extruders (10-15 minuto). 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.
Bilang karagdagan, 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, which can further adjust the residence time of the material, ensuring that different types of engineering plastics can obtain the optimal residence time during processing.
3.1.3 Tumpak na Pagkontrol sa Temperatura, Matatag na Pagganap
The HTS series extruders adopt an advanced intelligent temperature control system, na maaaring mapagtanto ang tumpak na kontrol ng temperatura ng bawat seksyon ng bariles at ang ulo ng mamatay. The temperature control precision can reach ±1℃, na maaaring mahigpit na kontrolin ang temperatura ng pagpoproseso sa loob ng pinakamainam na hanay ng mga engineering plastic, avoid local overheating and thermal decomposition of the material. Ang temperatura control system ay nilagyan ng real-time na pagsubaybay at pag-andar ng alarma: kung ang temperatura ng anumang seksyon ay lumampas sa nakatakdang hanay, maglalabas ang system ng alarm prompt sa oras, at kahit na awtomatikong ayusin ang kapangyarihan ng pag-init o isara ang kagamitan kung kinakailangan, upang maiwasan ang pagkabigo ng kagamitan at mga problema sa kalidad ng produkto.
Bilang karagdagan, the barrel of the HTS series extruders adopts a double-layer jacket design, na maaaring mapagtanto ang mabilis na pag-init at paglamig, at pagbutihin ang bilis ng pagtugon ng kontrol sa temperatura. Nilagyan din ang die head ng isang independent temperature control device, which ensures the uniform temperature of the die head and the stable shaping of the product.
3.1.4 Napakahusay na Epekto ng Paghahalo at Pagpapakalat
The HTS series extruders adopt an intermeshing co-rotating twin-screw structure, na may makatwirang turnilyo pitch, disenyo ng lead at compression ratio. Ang intermeshing at rotating ng twin screws ay maaaring makabuo ng malakas na shear force at kneading force, na maaaring ganap na masira ang mga agglomerates ng mga modifier (tulad ng glass fiber, carbon fiber, talc), make the modifiers uniformly dispersed in the engineering plastic resin matrix, at tiyakin ang epekto ng paghahalo at pagpapakalat. The mixing uniformity of the HTS series extruders can reach more than 95%, na mas mataas kaysa sa ordinaryong twin-screw extruder (85%-90%).
The screw of the HTS series extruders adopts a modular design, and different types of screw elements (tulad ng paghahatid ng mga elemento, paghahalo ng mga elemento, mga elemento ng paggugupit) can be freely combined according to the type of engineering plastic and modifier. Halimbawa, 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 (tulad ng PPS), more mixing elements can be configured to improve the mixing effect and ensure the uniform viscosity of the material.
3.1.5 Mataas na Wear Resistance, Mahabang Buhay ng Serbisyo
Sa pagproseso ng reinforced engineering plastics (tulad ng glass fiber reinforced PA, carbon fiber reinforced PPS), the added modifiers have high hardness, which will cause serious wear to the screw and barrel of the extruder. Our HTS series extruders adopt high-quality wear-resistant materials and advanced manufacturing technology to ensure the wear resistance of the core components.
The screw and barrel of the HTS series extruders are made of imported wear-resistant alloy steel (tulad ng 38CrMoAlA), at sumailalim sa bimetallic composite treatment o laser cladding treatment. The surface hardness of the screw and barrel can reach ≥65 HRC (HTS BASIC series) at ≥70 HRC (HTS PLUS series and HTS SUPER series), na may napakalakas na wear resistance at corrosion resistance, and can effectively resist the wear caused by high-hardness modifiers. Ito ay lubos na nagpapalawak sa buhay ng serbisyo ng tornilyo at bariles: the service life of the screw and barrel of the HTS series extruders is 2-3 beses kaysa sa mga ordinaryong extruder, pagbabawas ng dalas ng pagpapalit ng bahagi at ang gastos sa pagpapanatili ng kagamitan.
Bilang karagdagan, nagbibigay din kami ng mga propesyonal na serbisyo sa pagtuklas ng pagsusuot para sa turnilyo at bariles. Regular na matutukoy ng aming technical team ang antas ng pagsusuot ng turnilyo at bariles para sa mga customer, mag-isyu ng detalyadong ulat ng pagsusuot, at maglagay ng mga naka-target na suhestiyon sa pagpapalit at pagpapanatili, pagtiyak na papalitan lang ng mga customer ang mga bahagi kung kinakailangan, pag-iwas sa hindi kinakailangang basura.
3.1.6 Malawak na Saklaw ng Application, Malakas na Flexibility
The HTS series extruders have a wide application range, which can adapt to the processing needs of various engineering plastics, including general engineering plastics (PA, PC, POM, PET, PBT) and special engineering plastics (PPS, SILIP, PSU, PES). The extruders can also adapt to the processing of various modified engineering plastics, such as reinforced engineering plastics (glass fiber reinforced, carbon fiber reinforced), toughened engineering plastics, flame-retardant engineering plastics, antistatic engineering plastics, atbp.
The modular design of the HTS series extruders (turnilyo, bariles, mamatay ulo, atbp.) ginagawang mas maginhawa at mabilis ang pagpapalit ng mga bahagi. When customers need to adjust the product type (such as switching from PA processing to PPS processing) or modify the formula, kailangan lang nilang palitan ang mga kaukulang sangkap, nang hindi pinapalitan ang buong kagamitan, na binabawasan ang gastos ng pagbabago ng kagamitan at pinapabuti ang kakayahang umangkop at kakayahang umangkop ng kagamitan. Bilang karagdagan, the HTS series extruders can also be matched with different auxiliary equipment (tulad ng mga high-speed mixer, mga dryer, mga cooler, mga granulator, mga screening machine, packaging machine) upang bumuo ng isang kumpletong awtomatikong linya ng produksyon, pagsasakatuparan ng tuluy-tuloy na produksyon mula sa pretreatment ng hilaw na materyal hanggang sa packaging ng produkto.
3.1.7 Matalinong Kontrol, Madaling Operasyon at Pagpapanatili
The HTS series extruders adopt a PLC intelligent control system and a touch screen operation interface, na simple at intuitive, madaling patakbuhin. Maaaring mag-imbak ang system ng maraming hanay ng mga formula ng produkto at mga parameter ng pagproseso. When customers produce different types of engineering plastics, kailangan lang nilang tawagan ang kaukulang formula at mga parameter, nang walang paulit-ulit na pag-debug, na nakakatipid ng oras at nagpapabuti ng kahusayan sa produksyon.
Ang sistema ay nilagyan din ng isang real-time na function ng pagsubaybay, na maaaring subaybayan ang mga pangunahing parameter ng proseso ng pagpilit (tulad ng temperatura, presyon, bilis ng turnilyo, bilis ng pagpapakain) sa totoong oras, at itala ang data ng produksyon (tulad ng output, oras ng pagproseso) para sa pagtatanong at pagsusuri sa ibang pagkakataon. Para sa HTS SUPER series extruders, nagbibigay din kami ng cloud control function, na maaaring mapagtanto ang remote na pagsasaayos ng parameter, pagmamanman ng data ng produksyon at predictive na pagpapanatili ng kagamitan, napagtatanto ang matalinong pamamahala ng produksyon.
Bilang karagdagan, the HTS series extruders adopt a reasonable structural design, na ginagawang mas maginhawa ang pagpapanatili. Ang turnilyo, bariles, die head at iba pang mga bahagi ay maaaring i-disassemble at tipunin nang mabilis, na binabawasan ang oras ng pagpapanatili at intensity ng paggawa. Ang aming after-sales service team ay magbibigay ng propesyonal na pag-install, mga serbisyo sa pagkomisyon at pagsasanay para sa mga customer, pagtiyak na magagamit ng mga customer ang kagamitan nang maayos.
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 series and HTS SUPER series. Each series has its own characteristics and targeted adaptation scenarios, which can be selected by customers according to their own production scale, uri ng produkto, 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. Ang seryeng ito ng mga extruder ay gumagamit ng mga medium-torque na gearbox mula sa mga nangungunang tagagawa sa Europa, na may mga pakinabang ng matatag na pagganap, mababang ingay, mataas na kahusayan at mahabang buhay ng serbisyo. 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%).
Sa mga tuntunin ng disenyo ng istruktura, ang HTS BASIC series extruders ay gumagamit ng twin-screw parallel co-rotating na istraktura, na may diameter ng tornilyo mula 30mm hanggang 65mm, at isang compression ratio na 4～8, which can be adjusted according to the type of engineering plastic. Ang bariles ay gawa sa wear-resistant alloy steel na may nitriding treatment, at ang tornilyo ay gawa sa wear-resistant at corrosion-resistant alloy steel, na may magandang wear resistance. Ang extruder ay nilagyan ng isang PLC control system at isang touch screen operation interface, na maaaring mapagtanto ang awtomatikong pagpapakain, awtomatikong kontrol ng temperatura, awtomatikong kontrol sa presyon at awtomatikong pagputol, at ito ay simple at madaling patakbuhin.
Ang kapasidad ng produksyon ng HTS BASIC series extruders ay mula 100kg/h hanggang 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. Ang isa sa mga pinakamalaking bentahe ng seryeng ito ay ang makapagbibigay ito ng mga flexible na opsyon sa pamamagitan ng iba't ibang kumbinasyon ng configuration. Maaaring pumili ang mga customer ng iba't ibang elemento ng turnilyo, mamatay ulo, mga kagamitan sa pagpapakain, drying devices and post-processing equipment according to their own product types, kapasidad ng produksyon at badyet, upang bumuo ng isang linya ng produksyon na angkop para sa kanilang sariling mga pangangailangan. Ang HTS BASIC series extruders ay may makatwirang presyo, na makakatulong sa mga negosyo na bawasan ang paunang gastos sa pamumuhunan.
3.2.2 Mga Extruder ng Serye ng HTS PLUS: 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 (tulad ng PPS), which is suitable for medium and large-scale engineering plastics processing enterprises that pursue high performance and high efficiency.
Ang HTS PLUS series extruders ay may diameter ng screw mula 65mm hanggang 110mm, isang compression ratio na 5～10, and a screw speed range of 200～800 rpm. Ang tornilyo at bariles ay nagpatibay ng bimetallic composite treatment, na may mas mataas na wear resistance at corrosion resistance (surface hardness ≥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%, carbon fiber reinforced PPS) and high-hardness modifiers. The extruder is equipped with an advanced intelligent temperature control system and a high-precision pressure sensor, na maaaring mapagtanto ang tumpak na kontrol ng mga parameter ng extrusion at real-time na pagsubaybay sa data ng produksyon, ensuring the stability of the extrusion process and the quality of the product.
The production capacity of the HTS PLUS series extruders ranges from 500kg/h to 2000kg/h, which is suitable for the large-scale production of general engineering plastics, high-modified engineering plastics and special engineering plastics (tulad ng PPS). This series of extruders has excellent mixing and dispersing effect, short residence time and high production efficiency, which can effectively solve the processing difficulties of high-viscosity and high-modified engineering plastics, and help enterprises improve product quality and production efficiency.
3.2.3 Mga Extruder ng HTS SUPER Series: 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, kumakatawan sa advanced na antas ng extruder development ng China. This series of extruders is mainly designed for the processing of high-end special engineering plastics (tulad ng 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, mataas na pagganap at katalinuhan.
Ang HTS SUPER series extruders ay may diameter ng screw mula 80mm hanggang 130mm, isang compression ratio na 6～12, and a screw speed range of 250～1000 rpm. Ang tornilyo at bariles ay nagpatibay ng imported na wear-resistant na haluang metal at teknolohiya ng laser cladding, na may napakataas na wear resistance at corrosion resistance (surface hardness ≥70 HRC), and can adapt to the processing of special engineering plastics with high temperature resistance, high viscosity and high-hardness modifiers. Ang extruder ay nilagyan ng isang matalinong PLC + cloud touch screen control system, na maaaring mapagtanto ang remote na pagsasaayos ng parameter, pagmamanman ng data ng produksyon, predictive maintenance of equipment and data analysis, napagtatanto ang matalinong pamamahala ng produksyon.
Ang kapasidad ng produksyon ng HTS SUPER series extruders ay mula 1000kg/h hanggang 3000kg/h, which is suitable for the large-scale production of high-end special engineering plastics and high-performance modified engineering plastics. Ang serye ng mga extruder na ito ay may mga pakinabang ng mataas na katumpakan, malakas na pagpapasadya, multi-function at matatag na pagganap, which can meet the most stringent processing requirements of high-end engineering plastics. The short residence time (1-2 minuto) and precise temperature control can effectively avoid the thermal decomposition of special engineering plastics, ensuring the excellent performance of the product. Bilang karagdagan, 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, kailangang komprehensibong isaalang-alang ng mga negosyo ang kanilang sariling mga pangangailangan sa produksyon, mga uri ng produkto, processing scale, budget and other factors to ensure that the selected equipment can meet the actual processing needs and bring maximum economic benefits. Ang mga sumusunod ay ilang partikular na mungkahi sa pagpili:
3.3.1 Determine the Extruder Series According to the Type of Engineering Plastics
Different types of engineering plastics have different processing requirements, which determine the selection of extruder series. For general engineering plastics (PA6, PA66, POM, PET, PBT) with low modification degree (filling amount ≤30%), the HTS BASIC series is sufficient to meet the processing needs. Its medium torque and flexible configuration can balance processing effect and cost, which is very suitable for small and medium-sized enterprises that just start to engage in engineering plastics processing or focus on general-purpose products. For high-modified engineering plastics (halaga ng pagpuno 30%-50%, tulad ng glass fiber reinforced PA, carbon fiber reinforced PBT) and special engineering plastics with moderate processing difficulty (tulad ng PPS), the HTS PLUS series is the preferred choice. Its high torque of 14Nm/cm³ and excellent mixing and dispersing capacity can effectively solve the problem of uneven dispersion of high-content modifiers, and its wear-resistant screw and barrel can adapt to the wear of hard modifiers, ensuring stable production. For high-end special engineering plastics (SILIP, PI, PSU, PES) and high-performance modified engineering plastics (filling amount ≥50%, such as carbon fiber reinforced PEEK), the HTS SUPER series must be selected. Its ultra-high torque, maximum 1000rpm speed and fully optimized key structure can cope with the high viscosity, high temperature resistance and strict processing requirements of high-end materials, avoid thermal decomposition and material degradation, and ensure the high performance of the final product.
3.3.2 Determine the Screw Diameter and Production Capacity According to the Processing Scale
The screw diameter of the twin-screw extruder directly determines the production capacity, and enterprises need to select the appropriate screw diameter according to their own production scale and order demand. For small-scale production (100kg/h – 500kg/h), such as small-batch customization, product research and development or small orders, the HTS BASIC series with screw diameter of 30mm – 65mm is suitable; for medium-scale production (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 (such as flame retardants, mga compatibilizer, reinforcing agents) sabay sabay, 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. Halimbawa, 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. Bilang karagdagan, 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. Bilang karagdagan, enterprises should also consider the after-sales service of the equipment. Our HTS series extruders provide a complete after-sales service system, kasama ang pag-install, pagkomisyon, technical training, 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, atbp. 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. Our HTS series extruders can be perfectly matched with various standard auxiliary equipment, and can also be customized according to the enterprise’s existing auxiliary equipment to avoid the waste caused by the incompatibility between new equipment and old auxiliary equipment. Halimbawa, if the enterprise already has a high-speed mixer with a mixing capacity of 500kg, it can select the HTS PLUS series extruder with a production capacity of 500kg/h – 800kg/h to match it, ensuring the coordination of raw material premixing and extrusion production.
4. Application Fields of Engineering Plastics and Matching HTS Series Extruder Solutions
Mga plastik sa engineering, with their excellent comprehensive performance, have been widely used in automotive, elektrikal at elektroniko, medikal, aerospace, kemikal, construction and other fields. Different application fields have different requirements on the performance of engineering plastic products, which also puts forward different requirements on extrusion processing equipment. sa ibaba, we will elaborate on the application characteristics of engineering plastics in major fields and the matching HTS series extruder solutions, providing targeted reference for enterprises in different fields.
4.1 Automotive Field: Magaan, High Temperature Resistance and Wear Resistance
With the development of automotive lightweight and energy-saving and emission-reduction, engineering plastics have become an important material for automotive parts, gradually replacing traditional metal materials. The engineering plastics used in the automotive field mainly include PA, POM, PC, PBT, PPS, atbp., which are mainly used in engine parts, interior parts, exterior parts and electrical components. The core requirements for extrusion processing are: magaan ang timbang, mataas na temperatura pagtutol, wear resistance, dimensional stability and low VOC (pabagu-bago ng isip organic compounds), which require the extruder to have precise temperature control, excellent mixing and dispersing effect and stable production capacity.
For automotive interior parts (such as instrument panels, door panels, 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 (SILIP, PI), the HTS SUPER series extruders are required. Its ultra-high torque, 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, and meet the strict requirements of new energy vehicles on parts performance.
Pag-aaral ng Kaso: A large automotive parts manufacturer specializing in new energy vehicle battery parts selected our HTS SUPER series extruders (screw diameter 100mm) to process carbon fiber reinforced PEEK battery shells. The PEEK material has high viscosity and high temperature resistance, and the carbon fiber filling amount reaches 40%, which has extremely high requirements on extrusion equipment. The HTS SUPER series extruders, with their ultra-high torque of 14Nm/cm³ and maximum speed of 1000rpm, generate strong shear force and mixing force, which makes the carbon fiber uniformly dispersed in the PEEK matrix; the precise temperature control system (precision ±1℃) strictly controls the processing temperature at 380-400℃, avoiding thermal decomposition of PEEK; the short residence time (1.5 minuto) effectively reduces the material degradation, ensuring the strength and insulation performance of the battery shell. Pagkatapos gamitin ang HTS SUPER series extruders, the production efficiency of the enterprise is increased by 40%, the product qualification rate is increased from 88% sa 99%, and the production cost is reduced by 15%, which has won high recognition from the enterprise.
4.2 Electrical and Electronic Field: Electrical Insulation, Flame Retardancy and Dimensional Stability
The electrical and electronic field is one of the earliest and most widely used fields of engineering plastics. Engineering plastics are mainly used in electrical connectors, mga wiring board, mga relay, motors, mga kurbatang kable, lamp covers and other components. The core requirements for extrusion processing are: excellent electrical insulation, pagpapahina ng apoy, dimensional na katatagan, corrosion resistance and low toxicity, which require the extruder to have precise temperature control, good mixing and dispersing effect and strict quality control capacity.
For general electrical components (such as cable ties, mga konektor) made of general engineering plastics (PA6, PBT, PC), the HTS BASIC series extruders are suitable. Its flexible configuration can match different die heads to produce components of different shapes and sizes; the precise temperature control ensures the electrical insulation performance of the product, and the low cost can meet the mass production needs of general electrical components. For high-precision electrical components (such as relays, motor windings) made of flame-retardant modified engineering plastics (PBT+GF30+flame retardant, PA66+flame retardant), the HTS PLUS series extruders are preferred. Its high mixing and dispersing effect can ensure the uniform dispersion of flame retardants, avoid local flame retardancy insufficiency, and meet the UL94 V-0 flame retardant standard; the precise dimensional control can ensure the dimensional accuracy of high-precision components, avoiding assembly failure. For high-end electrical components (such as high-temperature resistant connectors, aerospace electrical components) made of special engineering plastics (PPS, PSU, PES), the HTS SUPER series extruders are required. Its ultra-high torque and excellent wear resistance can cope with the high viscosity and high hardness of special engineering plastics, and the precise temperature control and short residence time can ensure the electrical insulation performance and high temperature resistance of the product, meeting the strict requirements of high-end electrical and electronic products.
4.3 Medical Field: Biocompatibility, Sterility and Precision
The medical field has extremely strict requirements on materials, 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, SILIP, PSU, atbp., which are mainly used in medical containers, mga medikal na catheter, mga medikal na implant, surgical instruments and other products. The core requirements for extrusion processing are: high precision, no pollution, matatag na pagganap, which require the extruder to have high cleanliness, precise temperature control and strict quality control capacity.
For general medical products (tulad ng mga medikal na lalagyan, 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, avoid material residue and pollution, and match the sterile feeding and packaging system to ensure the sterility of the product. For high-precision medical products (such as precision catheters, mga medikal na implant) made of medical-grade special engineering plastics (medical-grade PEEK, medical-grade PSU), the HTS SUPER series extruders with high-precision configuration are required. Its fully optimized screw structure and precise temperature control can ensure the dimensional accuracy of the product (tolerance ≤±0.01mm), and the clean production environment and no pollution design can meet the biocompatibility requirements of medical products; the cloud control function can realize real-time monitoring and recording of the production process, which is convenient for medical product traceability and meets the GMP (Good Manufacturing Practice) requirements of the medical field.
4.4 Aerospace Field: High Temperature Resistance, Low Weight and High Strength
The aerospace field has extremely high requirements on the performance of materials, and engineering plastics used in the aerospace field must have excellent high temperature resistance, low weight, high strength, corrosion resistance and radiation resistance. The main engineering plastics used in the aerospace field include PEEK, PI, PSU, PES, atbp., which are mainly used in aerospace components, aircraft interior parts, satellite components and other products. The core requirements for extrusion processing are: ultra-high precision, ultra-high temperature resistance, matatag na pagganap, which require the extruder to have the highest level of torque, speed and temperature control capacity.
Due to the extremely strict processing requirements of aerospace-grade engineering plastics, only the HTS SUPER series extruders can meet the demand. Its ultra-high torque transmission device, 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, wear resistance, high temperature resistance and pressure resistance. The main engineering plastics used in the chemical field include PPS, SILIP, PVDF (polyvinylidene fluoride), atbp., which are mainly used in chemical equipment, pipelines, valves, pumps and other products. The core requirements for extrusion processing are: paglaban sa kaagnasan, wear resistance, matatag na pagganap, 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, which can adapt to the corrosion of chemical media and the wear of materials; the stable pressure control capacity can ensure the uniform wall thickness of pipelines and valves, avoiding leakage caused by uneven wall thickness. For high-pressure chemical equipment and corrosion-resistant components made of high-end corrosion-resistant engineering plastics (SILIP, PI), the HTS SUPER series extruders are required. Its ultra-high torque and stable conveying capacity can cope with the high viscosity of high-end corrosion-resistant materials, and the laser-clad screw and barrel have extremely high corrosion resistance and wear resistance, which can meet the long-term use requirements in harsh chemical environments; the precise temperature control can avoid thermal decomposition of materials, ensuring the corrosion resistance and pressure resistance of the product.
5. Common Problems and Solutions in Engineering Plastics Twin-Screw Extrusion Processing
In the actual twin-screw extrusion processing of engineering plastics, dahil sa impluwensya ng mga hilaw na materyales, mga parameter ng pagproseso, equipment performance and other factors, iba't ibang problema ang kadalasang nangyayari, which affect the product quality and production efficiency. sa ibaba, we will summarize the common problems in engineering plastics extrusion processing, pag-aralan ang kanilang mga sanhi, 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 Problem 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, mga bula, 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.
Mga sanhi: 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. Ang bilis ng tornilyo ay masyadong mababa, 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.
Mga solusyon: 1. Adjust the extrusion temperature according to the type of engineering plastic, strictly control the temperature of each section of the barrel and die head within the optimal range, and use the precise temperature control function of the HTS series extruders (katumpakan ng pagkontrol ng temperatura ± 1 ℃) to avoid local overheating; 2. Dagdagan ang bilis ng turnilyo nang naaangkop (within the range suitable for the material) to shorten the residence time of the material. The HTS series extruders can reach a maximum speed of 1000rpm, which can effectively shorten the residence time to 1-3 minuto; 3. Strengthen the drying treatment of raw materials, strictly control the moisture content below 0.1%-0.2%, and use the drying device matched with the HTS series extruders to prevent the raw materials from absorbing moisture again during feeding; 4. Check and clean the die head regularly to ensure the smooth flow channel, avoid material accumulation; 5. If the problem persists, adjust the screw element combination, increase the number of conveying elements, and reduce the number of mixing elements to speed up the material conveying and shorten the residence time.
5.2 Problem 2: Uneven Dispersion of Modifiers
Symptoms: The final product has uneven texture, obvious agglomeration of modifiers (tulad ng glass fiber, carbon fiber), and the mechanical properties (lakas, katigasan, wear resistance) are uneven, which cannot meet the use requirements. This problem is common in the processing of modified engineering plastics.
Mga sanhi: 1. The premixing effect of raw materials is poor, and the modifiers are not uniformly adhered to the surface of the resin; 2. Ang bilis ng tornilyo ay masyadong mababa, resulting in insufficient shear force and kneading force, and the modifiers cannot be fully broken and dispersed; 3. The combination of screw elements is unreasonable, and the number of mixing elements and shearing elements is insufficient; 4. Masyadong mababa ang temperatura ng extrusion, the material is not fully melted, and the modifiers cannot be uniformly dispersed in the resin matrix; 5. The particle size of the modifier is too large or uneven.
Mga solusyon: 1. I-optimize ang proseso ng premixing, dagdagan ang bilis ng paghahalo (800-1200rpm) at oras ng paghahalo (5-10 minuto), add an appropriate amount of compatibilizer to improve the compatibility between the modifier and the resin, and use a high-speed mixer matched with the HTS series extruders to ensure uniform premixing; 2. Dagdagan ang bilis ng turnilyo nang naaangkop, use the high-speed performance of the HTS series extruders to generate strong shear force and kneading force, and fully break the agglomerates of modifiers; 3. Adjust the combination of screw elements, increase the number of mixing elements and shearing elements, and use the modular screw design of the HTS series extruders to customize the optimal screw combination according to the type of modifier; 4. Properly increase the extrusion temperature to ensure that the material is fully melted, which is conducive to the uniform dispersion of modifiers; 5. Crush and sieve the modifier to ensure that its particle size is uniform (20-40 mesh) and meets the processing requirements.
5.3 Problem 3: Wear of Screw and Barrel
Symptoms: After a period of use, the extrusion capacity of the extruder decreases, the shear force and mixing effect are reduced, the product quality is unstable, and even the screw and barrel are stuck. This problem is mainly caused by the wear of high-hardness modifiers (tulad ng glass fiber, carbon fiber) on the screw and barrel during the processing of reinforced engineering plastics.
Mga sanhi: 1. Ang tornilyo at bariles ay gawa sa mga materyales na may mahinang 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.
Mga solusyon: 1. Pumili ng mga extruder na may mataas na wear resistance, gaya ng HTS PLUS series at HTS SUPER series. Ang kanilang mga turnilyo at bariles ay gawa sa imported wear-resistant alloy steel at sumasailalim sa bimetallic composite treatment o laser cladding treatment, may katigasan sa ibabaw ≥65 HRC (HTS PLUS) at ≥70 HRC (HTS SUPER), na maaaring epektibong labanan ang pagsusuot ng mga high-hardness modifier; 2. Kontrolin ang dami ng pagpuno ng modifier sa loob ng makatwirang saklaw. Kung kailangan ng mataas na halaga ng pagpuno, piliin ang HTS SUPER series extruders na may mas magandang wear resistance; 3. Durugin at salain ang modifier para mabawasan ang laki ng particle nito at mabawasan ang pagkasira; 4. Ayusin ang mga parameter ng extrusion upang makontrol ang presyon ng extrusion sa loob ng pinakamainam na hanay (5-15MPa), maiwasan ang labis na presyon; 5. Regular na panatilihin ang tornilyo at bariles, linisin ang nalalabi sa materyal sa oras, and apply lubricating oil appropriately to reduce friction and extend the service life. Bilang karagdagan, our professional technical team can provide regular wear detection services for the screw and barrel, at maglagay ng mga naka-target na suhestiyon sa pagpapalit at pagpapanatili.
5.4 Problem 4: Unstable Product Size and Dimensional Deformation
Symptoms: The size of the extruded product (such as granules, mga tubo, mga sheet) 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.
Mga sanhi: 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.
Mga solusyon: 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 minuto) 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, and adjust the die head temperature to ensure uniform material flow; 5. Strengthen the drying treatment of raw materials, strictly control the moisture content, and reduce the impact of moisture on product shrinkage.
5.5 Problem 5: Low Extrusion Efficiency and High Energy Consumption
Symptoms: The production capacity of the extruder is lower than the design standard, the energy consumption per unit product is high, and the production cost is increased, which affects the economic benefits of the enterprise.
Mga sanhi: 1. Ang bilis ng tornilyo ay masyadong mababa, hindi sapat ang kapasidad ng paghahatid; 2. Masyadong mababa ang temperatura ng extrusion, the material viscosity is too high, the conveying resistance is increased, and the production capacity is reduced; 3. The combination of screw elements is unreasonable, the conveying efficiency is low; 4. The feeding device is blocked or the feeding speed is insufficient, resulting in insufficient feeding; 5. The screw and barrel are worn, ang kapasidad ng paghahatid ay nabawasan, and the energy consumption is increased.
Mga solusyon: 1. Dagdagan ang bilis ng turnilyo nang naaangkop (within the range suitable for the material) to improve the conveying capacity and production efficiency. The HTS series extruders can reach a maximum speed of 1000rpm, which can significantly improve production efficiency; 2. Properly increase the extrusion temperature to reduce the material viscosity, reduce the conveying resistance, and improve the conveying efficiency; 3. Adjust the combination of screw elements, increase the number of conveying elements, optimize the screw lead and compression ratio, and improve the conveying efficiency. The modular screw design of the HTS series extruders can realize the quick adjustment of screw elements; 4. Check and clean the feeding device regularly, ensure the smooth feeding, and adjust the feeding speed to match the screw speed, avoid insufficient feeding; 5. Regularly detect the wear degree of the screw and barrel, replace the worn components in time, and maintain the conveying capacity of the extruder, reducing energy consumption. Bilang karagdagan, the HTS series extruders adopt an optimized structural design and high-efficiency motor, na maaaring mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya sa pamamagitan ng 15%-20% kumpara sa mga ordinaryong extruder.
6. Conclusion and Future Development Trend
Mga plastik sa engineering, bilang isang pangunahing materyal na may mataas na pagganap, are playing an increasingly important role in global industrial upgrading, and twin-screw extrusion technology is the core support for the high-quality processing of engineering plastics. The performance of extrusion equipment directly determines the quality, kahusayan sa produksyon at epekto ng aplikasyon ng mga produktong plastik sa engineering. Our HTS series twin-screw extruders, including HTS BASIC, HTS PLUS and HTS SUPER, are specially designed for the processing characteristics of engineering plastics (sensitivity to overheating and hydrolytic degradation, high requirements on mixing and dispersing effect, mataas na lagkit), with the advantages of high torque, mataas na bilis, tumpak na kontrol sa temperatura, excellent wear resistance, wide application range and intelligent control. They can provide targeted processing solutions for different types of engineering plastics and different scales of enterprises, helping enterprises solve processing difficulties, improve product quality and production efficiency, and enhance market competitiveness.
Inaasahan ang hinaharap, with the continuous upgrading of downstream industries such as automotive lightweight, electrical at electronic intelligence, new energy and medical high-endization, ang pangangailangan para sa mataas na pagganap, 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:
Una, 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. Kasabay nito, 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.
Pangalawa, high performance and high efficiency. The demand for high-end engineering plastics (tulad ng 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 (turnilyo, bariles, gearbox) will be further optimized to improve wear resistance, corrosion resistance and service life. Kasabay nito, the energy consumption of the equipment will be further reduced, realizing high-efficiency and energy-saving production.
Pangatlo, 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. Kasabay nito, we will provide more personalized customized solutions according to the special processing needs of customers, meeting the diverse market demands.
Pang-apat, environmental protection and greenization. With the strengthening of global environmental protection policies, environmental protection will become an important development direction of extrusion equipment. The future extruders will adopt more environmentally friendly materials and manufacturing processes, reduce energy consumption and pollutant emissions; sabay sabay, they will be more compatible with recyclable engineering plastics and biodegradable engineering plastics, promoting the green development of the engineering plastics industry.
We will always adhere to the concept of technological innovation, focus on the development needs of the engineering plastics industry, continuously invest in research and development, optimize the performance of HTS series extruders, improve after-sales service, and provide more professional, efficient and intelligent twin-screw extrusion solutions for global engineering plastics processing enterprises, helping the high-quality development of the engineering plastics industry.