Med den raske utviklingen av global industrialisering, etterspørselen etter høyytelsesmaterialer i bilindustrien, elektrisk og elektronisk, konstruksjon, medisinske og andre felt øker dag for dag. Teknisk plast, som et nøkkelmateriale med høy ytelse, har gradvis erstattet tradisjonelle metallmaterialer og generell plast i mange kjerneapplikasjonsscenarier på grunn av deres utmerkede mekaniske egenskaper, varmebestandighet, korrosjonsbestandighet, dimensjonsstabilitet og bearbeidbarhet. Twin-screw ekstruderingsteknologi er kjerneprosesseringsteknologien til tekniske plastforbindelser, og ytelsen til ekstruderingsutstyr bestemmer direkte kvaliteten, produksjonseffektivitet og brukseffekt av tekniske plastprodukter.
Vi er forpliktet til å tilby profesjonelle ekstruderingsløsninger med to skruer for teknisk plastbehandling, stole på våre uavhengig utviklede og produserte ekstrudere i HTS-serien med girkasser med høyt dreiemoment, som er spesialdesignet for prosessegenskapene og bruksbehovene til ingeniørplast. Denne artikkelen vil utdype ytelsesegenskapene grundig, klassifikasjon, bearbeidingsvansker av ingeniørplast, kjernerollen til ekstruderingsteknologi med to skruer i ingeniørplastbehandling, fordelene med våre ekstrudere i HTS-serien og deres målrettede tilpasning til ingeniørplast, samt de spesifikke applikasjonsfeltene, behandlingsteknikker og vanlige problemer og løsninger. Ved å supplere detaljerte tekniske parametere, behandlingsdetaljer og bransjesøknadssaker, artikkelen vil bli beriket til 3000-4000 ord, gir omfattende og profesjonell referanse for tekniske plastforedlingsbedrifter, teknikere og relevante utøvere.
1. Oversikt over teknisk plastindustri og kjerneytelsesegenskaper
1.1 Nåværende situasjon og utviklingstrend for ingeniørplastindustrien
Teknisk plast refererer til en klasse plastmaterialer som kan brukes som strukturelle materialer og bærer mekaniske belastninger i et bredt temperaturområde. Sammenlignet med generell plast (slik som polyetylen PE, polypropylen PP, polyvinylklorid PVC), ingeniørplast har mer utmerket omfattende ytelse, og kan møte de tøffe brukskravene i industriell produksjon og high-end produktproduksjon. De siste årene, drevet av oppgraderingen av nedstrømsindustrier som lettvektsbiler, elektrisk og elektronisk intelligens, og avansert avansert medisinsk utstyr, det globale ingeniørplastmarkedet har vist en jevn og rask veksttrend.
I følge relevante bransjedata, den globale markedsstørrelsen for ingeniørplast har overskredet 100 milliarder amerikanske dollar, og det forventes å opprettholde en sammensatt årlig vekstrate på 7%-10% i de neste fem årene. Blant dem, Asia-Pacific er verdens største produksjons- og forbruksmarked for ingeniørplast, står for mer enn 55% av den globale markedsandelen, hovedsakelig på grunn av den raske utviklingen av bilindustrien, elektrisk og elektronisk industri i Kina, India og andre land, samt kontinuerlig forbedring av industriell støttekapasitet og teknologisk innovasjonsnivå. Kina, som verdens største forbruker og produsent av ingeniørplast, har stor etterspørsel i markedet, og den årlige produksjonen og forbruket vokser med tosifret hastighet, spesielt innen nye energikjøretøyer, 5G kommunikasjon, og medisinsk utstyr, etterspørselen etter høyytelses ingeniørplast viser en eksplosiv veksttrend.
Utviklingstrenden til ingeniørplastindustrien gjenspeiles hovedsakelig i fem aspekter: først, høy ytelse og funksjonalisering. Med kontinuerlig forbedring av brukskrav i nedstrøms felt, ingeniørplast utvikler seg mot høyere varmebestandighet, høyere styrke, bedre slitestyrke og spesialfunksjoner (som flammehemming, antistatisk, antibakteriell, strålingsmotstand), å tilpasse seg det tøffe arbeidsmiljøet med høy temperatur, høyt trykk, korrosjon og stråling; sekund, lettvekt og integrering. I bilindustrien, romfart og andre felt, for å nå mål for energisparing og utslippsreduksjon, ingeniørplast brukes i økende grad til å erstatte metallmaterialer, og integreringen av produktdesign blir høyere og høyere, som kan redusere antall deler, forenkle produksjonsprosessen og redusere kostnadene; tredje, miljøvern og resirkulerbarhet. Med styrking av global miljøvernpolitikk og forbedring av miljøvernbevissthet, utvikling og bruk av resirkulerbar ingeniørplast, biologisk nedbrytbar ingeniørplast og miljøvennlig prosesseringsteknologi har blitt fokus for industrien, redusere miljøforurensning forårsaket av plastavfall; fjerde, intelligens og presisjon av prosessutstyr. Teknisk plast har høye bearbeidingsvansker og strenge kvalitetskrav, som stiller høyere krav til prosessutstyr. Intelligent, presise og effektive dobbeltskrueekstrudere og automatiske produksjonslinjer har blitt hovedstrømmen i industrien, realisere sanntidsovervåking, automatisk parameterjustering og prediktivt vedlikehold av prosesseringsprosessen; femte, diversifisering av bruksområder. Teknisk plast utvides gradvis fra tradisjonell bilindustri, elektriske og elektroniske felt til ny energi, medisinsk, romfart, konstruksjon og andre nye felt, åpne opp nye markedsplasser.
På denne bakgrunn, dobbeltskrue ekstruderingsteknologi, som kjerneprosesseringsteknologien til tekniske plastforbindelser, har blitt nøkkelen til å forbedre konkurranseevnen til ingeniørplastbedrifter. Teknisk plast er følsom for overoppheting og hydrolytisk nedbrytning, og har høye krav til prosesstemperatur, skjærkraft, oppholdstid og temperaturkontrollpresisjon. Ekstruderene våre i HTS-serien er spesialdesignet for prosessegenskapene til ingeniørplast, med høyt dreiemoment, høy hastighet, presis temperaturkontroll og utmerket dispergerbarhet, som effektivt kan løse bearbeidingsvanskene til ingeniørplast og hjelpe bedrifter med å oppnå høy kvalitet, effektiv og stabil produksjon.
1.2 Kjerneytelsesegenskaper for ingeniørplast
Sammenlignet med generelle plast- og metallmaterialer, ingeniørplast har unik omfattende ytelse, som bestemmer deres brede anvendelse i ulike industrielle felt. Kjerneytelsesegenskapene til ingeniørplast gjenspeiles hovedsakelig i følgende fem aspekter, som også stiller spesielle krav til deres prosesseringsteknologi og utstyr:
1.2.1 Utmerket varmebestandighet og kuldebestandighet
Teknisk plast har et bredt temperaturtilpasningsområde, som kan opprettholde gode mekaniske egenskaper (styrke, seighet, hardhet) i både høy- og lavtemperaturmiljøer. Sammenlignet med generell plast, som vanligvis mister sine mekaniske egenskaper ved 80-120 ℃, mest ingeniørplast kan fungere stabilt ved 100-250 ℃, og noen spesielle ingeniørplaster (slik som PEEK, PI) kan til og med fungere ved temperaturer over 300 ℃. Samtidig, ingeniørplast har også god kuldebestandighet, som kan opprettholde god seighet ved lave temperaturer (under -40 ℃), og er ikke lett til sprø brudd. Denne ytelsen gjør ingeniørplast egnet for bruk i tøffe temperaturmiljøer, som bilmotordeler (høy temperatur) og utendørs elektrisk utstyr (lav temperatur).
Den utmerkede varmebestandigheten til ingeniørplast skyldes hovedsakelig deres spesielle molekylære struktur (slik som aromatiske ringer, heterosykliske ringer) og sterke intermolekylære krefter, som gjør at de ikke er lette å smelte og dekomponere ved høye temperaturer. Imidlertid, dette medfører også visse vanskeligheter ved behandlingen: høyere prosesseringstemperatur er nødvendig for å få dem til å smelte og mykne, og presis temperaturkontroll er nødvendig for å unngå termisk dekomponering.
1.2.2 God korrosjonsbestandighet og holdbarhet
Teknisk plast har utmerket kjemisk stabilitet og korrosjonsbestandighet, og er ikke lett å bli korrodert av syrer, alkalier, salter, organiske løsemidler og andre kjemikalier. Sammenlignet med metallmaterialer, som er lett å ruste og korrodere, ingeniørplast har lengre levetid i tøffe kjemiske miljøer. For eksempel, polyamid (PA) ingeniørplast er motstandsdyktig mot de fleste organiske løsemidler og svake syrer og alkalier; polykarbonat (PC) ingeniørplast er motstandsdyktig mot korrosjon av ikke-oksiderende syrer og salter; polyfenylensulfid (PPS) ingeniørplast er motstandsdyktig mot korrosjon av nesten alle kjemikalier bortsett fra sterke oksiderende syrer.
I tillegg, ingeniørplast har god værbestandighet og aldringsbestandighet, og er ikke lett å bryte ned og eldes under påvirkning av sollys, regn, oksygen og andre miljøfaktorer, som sikrer deres langsiktige stabile bruk i utendørs og tøffe miljøer. Denne ytelsen gjør ingeniørplast mye brukt i kjemisk utstyr, utendørs elektrisk utstyr, eksteriørdeler til biler og andre felt.
1.2.3 Enkel behandling og høy produksjonseffektivitet
Sammenlignet med metallmaterialer, ingeniørplast har fordelene ved enkel behandling, enkel produksjonsprosess og høy produksjonseffektivitet. Metallmaterialer trenger vanligvis komplekse behandlingsprosedyrer som smiing, støping, maskinering, som har høyt energiforbruk, lav effektivitet og høye kostnader; mens ingeniørplast kan bearbeides ved ekstrudering, sprøytestøping, blåsestøping og andre metoder, som kan realisere masseproduksjon, forenkle produksjonsprosessen, redusere energiforbruk og produksjonskostnader. For eksempel, prosesseringssyklusen til en teknisk bildel av plast ved sprøytestøping er bare noen få sekunder til titalls sekunder, mens behandlingssyklusen til den samme metalldelen kan ta flere timer til flere dager.
Imidlertid, ingeniørplast har også visse bearbeidingsvansker: de er følsomme for overoppheting og hydrolytisk nedbrytning, og er lette å dekomponere hvis behandlingstemperaturen er for høy eller oppholdstiden er for lang; samtidig, noe ingeniørplast (slik som PA) har høy vannabsorpsjon, som påvirker bearbeidingseffekten og produktkvaliteten. Derfor, det er nødvendig å bruke profesjonelt prosessutstyr og vitenskapelige prosesseringsteknikker for å sikre behandlingskvaliteten.
1.2.4 Utmerket dimensjonsstabilitet og elektrisk isolasjon
Teknisk plast har god dimensjonsstabilitet, og svinnhastigheten er liten (vanligvis 0.3%-1.5%) under bearbeiding og bruk, som kan sikre dimensjonsnøyaktigheten til produktene og unngå deformasjon. Denne ytelsen er spesielt viktig for høypresisjonsdeler, for eksempel elektriske kontakter, presisjonskomponenter til bilindustrien, medisinsk utstyr, osv. Den gode dimensjonsstabiliteten til ingeniørplast skyldes hovedsakelig deres høye krystallinitet, lavt vannopptak (bortsett fra noen varianter som PA) og sterke intermolekylære krefter.
I tillegg, de fleste ingeniørplaster har utmerket elektrisk isolasjonsytelse, som kan opprettholde god isolasjonsytelse i et bredt temperaturområde og frekvensområde, og er ikke lett å lede strøm og lysbue. Dette gjør ingeniørplast mye brukt i elektriske og elektroniske felt, for eksempel ledningskort, kabelbånd, koblinger, reléer, motorer og andre elektriske komponenter.
1.2.5 Lett vekt og høy spesifikk styrke, Enestående slitestyrke
Teknisk plast har egenskapene til lav vekt (tetthet er 1/3-1/5 av metallmaterialer) og høy spesifikk styrke (styrke per vektenhet er ekvivalent med eller enda høyere enn for metallmaterialer). For eksempel, den spesifikke styrken til glassfiberarmert polyamid (PA66+GF30) er høyere enn for vanlig karbonstål, som effektivt kan redusere vekten av produktene og samtidig sikre den mekaniske ytelsen. Denne ytelsen er spesielt viktig i bilindustrien, romfart og andre felt som driver med lettvekt og energisparing, som kan redusere drivstofforbruk og karbonutslipp.
Samtidig, ingeniørplast har også enestående slitestyrke og friksjonsmotstand, og friksjonskoeffisienten er liten, som kan brukes i produksjon av slitesterke deler (som gir, lagre, skyveblokker) uten tilleggssmøring eller med mindre smøring, redusere vedlikeholdskostnadene til produktene. For eksempel, polyoksymetylen (POM) ingeniørplast har utmerket slitestyrke og er kjent som “plaststål”, som er mye brukt i produksjon av bilgir, elektriske komponenter og andre slitasjebestandige deler.
1.3 Felles klassifisering av ingeniørplast
Teknisk plast kan deles inn i forskjellige typer i henhold til deres kjemiske struktur, ytelsesnivå og bruksområde. De vanlige klassifiseringsmetodene er som følger, som bidrar til å bedre forstå prosessegenskapene og bruksscenariene til forskjellige ingeniørplaster, og velge passende ekstruderingsutstyr og prosesseringsteknikker:
1.3.1 Klassifisering etter ytelsesnivå
I henhold til ytelsesnivået, ingeniørplast kan deles inn i generell ingeniørplast og spesiell ingeniørplast.
- Generell ingeniørplast: De er de mest brukte ingeniørplastene, med relativt moden produksjonsteknologi, moderat pris og god omfattende ytelse. De viktigste variantene inkluderer polyamid (PA), polykarbonat (PC), polyoksymetylen (POM), polyetylentereftalat (KJÆLEDYR), polybutylentereftalat (PBT), osv. Generell ingeniørplast brukes hovedsakelig i bilindustrien, elektrisk og elektronisk, husholdningsapparater og andre felt, som bildeler, elektriske kontakter, skjell til husholdningsapparater, osv.
- Spesiell ingeniørplast: De har mer utmerket ytelse (som høyere varmebestandighet, korrosjonsbestandighet, mekaniske egenskaper) enn generell ingeniørplast, men produksjonsteknologien er kompleks og prisen er høy. De viktigste variantene inkluderer polyfenylensulfid (PPS), polyeter eter keton (KIT), polyimid (PI), polysulfon (PSU), polyetersulfon (PES), osv. Spesiell ingeniørplast brukes hovedsakelig i avanserte felt som romfart, medisinsk utstyr, ny energi, og kjemisk utstyr, som flykomponenter, medisinske implantater, høytemperaturbestandige elektriske komponenter, osv.
1.3.2 Klassifisering etter kjemisk struktur
I henhold til den kjemiske strukturen til molekylkjeden, ingeniørplast kan deles inn i polyamid (PA), polykarbonat (PC), polyoksymetylen (POM), polyester (KJÆLEDYR, PBT), polyfenylensulfid (PPS), polyeter eter keton (KIT), osv. Hver type ingeniørplast har sine egne unike ytelsesegenskaper og prosesseringskrav:
- Polyamid (PA): Også kjent som nylon, den har utmerket mekanisk styrke, slitestyrke, seighet og kjemisk motstand, men har høy vannabsorpsjon, som påvirker dimensjonsstabiliteten. Vanlige varianter inkluderer PA6, PA66, PA11, PA12, osv. Det er mye brukt i bildeler (gir, lagre, inntaksmanifolder), elektriske kontakter, tekstilfibre, osv.
- Polykarbonat (PC): Den har utmerket gjennomsiktighet, slagstyrke, varmemotstand og elektrisk isolasjon, men har dårlig slitestyrke og er lett å ripe. Det er mye brukt i elektriske og elektroniske felt (ledningskort, lampedeksler), bilbransjen (hodelyktglass, instrumentpaneler), medisinske felt (medisinske beholdere), osv.
- Polyoksymetylen (POM): Den har utmerket slitestyrke, friksjonsmotstand, dimensjonsstabilitet og mekanisk styrke, og er ikke lett å absorbere vann. Det er kjent som “plaststål” og er mye brukt i bildeler (gir, skyveblokker), elektriske komponenter (brytere, lagre), mekaniske deler, osv.
- Polyester (KJÆLEDYR, PBT): PET har utmerket gjennomsiktighet, varmebestandighet og mekanisk styrke, og brukes hovedsakelig i fiber, filmer, flasker og andre felt; PBT har utmerket kjemisk motstand, elektrisk isolasjon og prosesseringsfluiditet, og er mye brukt i elektriske og elektroniske felt (koblinger, reléer), bildeler, osv.
- Polyfenylensulfid (PPS): Den har utmerket varmebestandighet (langvarig brukstemperatur opp til 200-220 ℃), korrosjonsbestandighet, flammehemming og elektrisk isolasjon, men har dårlig seighet. Det er mye brukt i høytemperaturbestandige elektriske komponenter, deler til bilmotorer, kjemisk utstyr, osv.
- Polyeter Eter Keton (KIT): Den har utmerket omfattende ytelse, langvarig brukstemperatur opp til 250-300 ℃, god korrosjonsbestandighet, mekanisk styrke og biokompatibilitet. Den brukes hovedsakelig i avanserte felt som romfart, medisinske implantater, og høytemperaturbestandige elektriske komponenter.
1.3.3 Klassifisering etter søknadsfelt
I henhold til søknadsfeltet, ingeniørplast kan deles inn i ingeniørplast i bilindustrien, elektroteknisk plast, ingeniørplast av medisinsk kvalitet, ingeniørplast av romfartskvalitet, osv. Ulike bruksområder har forskjellige krav til ytelsen til ingeniørplast. For eksempel, ingeniørplast av bilindustrien krever god varmebestandighet, slagstyrke og værbestandighet; elektroteknisk plast krever god elektrisk isolasjon og flammehemming; ingeniørplast av medisinsk kvalitet krever god biokompatibilitet og sterilitet; ingeniørplast av romfartskvalitet krever god motstand mot høye temperaturer, lav vekt og høy styrke.
2. Kjerneprosesseringsteknologi for ingeniørplast: Twin-screw ekstruderingsteknologi
Engineering plastbehandling omfatter hovedsakelig ekstrudering, sprøytestøping, blåsestøping, støping og andre metoder, blant hvilke tvilling-skrue ekstruderingsteknologi er kjerneteknologien for produksjon av tekniske plastforbindelser (slik som modifisert ingeniørplast, forsterket ingeniørplast) og halvfabrikata (som for eksempel rør, ark, fibre). Sammenlignet med enkeltskrue ekstruderingsteknologi, twin-screw ekstruderingsteknologi har fordelene med sterk skjærkraft, god blandingseffekt, nøyaktig temperaturkontroll, kort oppholdstid og sterk tilpasningsevne til råvarer, som effektivt kan løse prosesseringsvanskene til ingeniørplast (som følsomhet for overoppheting og hydrolytisk nedbrytning, dårlig blandeeffekt, lav behandlingseffektivitet) og sikre kvaliteten på tekniske plastprodukter.
2.1 Behandlingsvansker for ingeniørplast og krav til ekstruderingsutstyr
Som nevnt tidligere, ingeniørplast har utmerket omfattende ytelse, men deres prosesseringsvanskelighet er også høyere enn for generell plast, hovedsakelig på grunn av deres spesielle molekylære struktur og ytelsesegenskaper. De viktigste prosesseringsvanskene for ingeniørplast og de tilsvarende kravene til ekstruderingsutstyr er som følger:
2.1.1 Følsomhet for overoppheting og hydrolytisk nedbrytning
Mest ingeniørplast (slik som PA, PBT, PPS) er følsomme for overoppheting og hydrolytisk nedbrytning. Hvis prosesstemperaturen er for høy eller oppholdstiden i ekstruderen er for lang, molekylkjeden til ingeniørplasten vil bryte, som resulterer i termisk dekomponering, som vil redusere de mekaniske egenskapene, varmebestandighet og annen ytelse av produktet, og til og med forårsake misfarging, karbonisering og andre defekter. I tillegg, noe ingeniørplast (slik som PA) har høy vannabsorpsjon, og fuktigheten i materialet vil forårsake hydrolytisk nedbrytning under høytemperaturbehandlingsprosessen, påvirker produktkvaliteten.
Dette stiller to hovedkrav til ekstruderingsutstyr: først, nøyaktig temperaturkontrollkapasitet, som strengt kan kontrollere prosesseringstemperaturen innenfor det optimale området for ingeniørplast, unngå lokal overoppheting, og temperaturkontrollpresisjonen skal nå ±1 ℃; sekund, kort oppholdstid, som kan redusere tiden som materialet oppholder seg i ekstruderfatet, unngå termisk dekomponering og hydrolytisk nedbrytning. Ekstrudere med to skruer har fordelene med kort oppholdstid (vanligvis 1-5 minutter) og nøyaktig temperaturkontroll, som er mer egnet for teknisk plastbehandling enn enkeltskrue ekstrudere (oppholdstid 5-10 minutter).
2.1.2 Høye krav til blandings- og spredningseffekt
I engineering plastbehandling, det er ofte nødvendig å legge til modifikatorer (som glassfiber, karbonfiber, talkum, flammehemmere, kompatibilisatorer) for å forbedre ytelsen til produktet (som forsterkning, herding, flammehemmende). For eksempel, tilsetning av glassfiber til PA kan forbedre styrken og dimensjonsstabiliteten; tilsetning av flammehemmere til PBT kan forbedre dens flammehemming. Ensartet blanding og dispersjon av modifiseringsmidler i den tekniske plastmatrisen er avgjørende for ytelsen til sluttproduktet. Hvis blandings- og spredningseffekten er dårlig, modifiseringsmidlene vil agglomerere, resulterer i ujevn ytelse av produktet, og til og med redusere de mekaniske egenskapene til produktet.
Dette krever at ekstruderingsutstyret har sterk skjærkraft og blandekapasitet. Ekstrudere med to skruer tar i bruk samroterende eller motroterende dobbeltskruestruktur, og den relative bevegelsen mellom skruene kan generere sterk skjærkraft og eltekraft, som fullstendig kan bryte agglomeratene av modifiseringsmidler, gjøre modifiseringsmidlene jevnt fordelt i den tekniske plastmatrisen, og sikre blande- og spredningseffekten. I tillegg, den modulære utformingen av dobbeltskruen kan fritt kombinere forskjellige skrueelementer (som å formidle elementer, blande elementer, skjæreelementer) i henhold til type ingeniørplast og modifikator, ytterligere forbedring av blande- og dispergeringseffekten.
2.1.3 Høye krav til slitestyrke på utstyr
I behandlingen av forsterket ingeniørplast (slik som glassfiberarmert PA, karbonfiberforsterket PPS), den tilsatte glassfiberen, karbonfiber og andre modifiseringsmidler har høy hardhet, som vil forårsake alvorlig slitasje på skruen og sylinderen til ekstruderen under ekstruderingsprosessen. Hvis skruen og tønnen har dårlig slitestyrke, de vil bli slitt raskt, resulterer i redusert skjærkraft og blandekapasitet til ekstruderen, påvirker produktkvaliteten og reduserer utstyrets levetid.
Dette krever at skruen og sylinderen til ekstruderen er laget av slitesterke materialer av høy kvalitet og behandlet av avansert produksjonsteknologi. Ekstruderene våre i HTS-serien bruker importert slitesterkt legert stål for skruen og fatet, og gjennomgå bimetallisk komposittbehandling eller laserkledningsbehandling, som i stor grad forbedrer slitestyrken og korrosjonsmotstanden til skruen og tønnen, og kan tilpasse seg behandlingen av forsterket ingeniørplast med høyhardhetsmodifikatorer.
2.1.4 Høye krav til prosesseringsfluiditet og trykkkontroll
Noe ingeniørplast (slik som PPS, KIT) har høy viskositet og dårlig prosesseringsfluiditet, som krever at ekstruderen har sterk transportkapasitet og trykkkontrollkapasitet for å sikre jevn fremdrift av ekstruderingen. Hvis transportkapasiteten er utilstrekkelig eller trykkreguleringen er ustabil, det vil forårsake ujevn ekstruderingshastighet, ustabil produktstørrelse, og til og med blokkering av utstyr.
Ekstrudere med to skruer har sterk transportkapasitet og stabil trykkkontrollkapasitet. Sammenblandingen av tvillingskruene kan generere sterk pumpekraft, som effektivt kan formidle ingeniørplastmaterialer med høy viskositet; samtidig, ekstruderen er utstyrt med en trykksensor med høy presisjon, som kan overvåke ekstruderingstrykket i sanntid og justere skruehastigheten og matehastigheten automatisk for å sikre stabiliteten til ekstruderingstrykket og jevn fremdrift av behandlingen.
2.2 Arbeidsprinsipp og prosessflyt for ingeniørplast Twin-screw ekstrudering
Twin-skrue ekstruderingsprosessen av ingeniørplast er en kompleks fysisk og kjemisk prosess, som involverer samspillet mellom flere faktorer som temperatur, trykk, skjærkraft og tid. Kjerneformålet er å smelte og mykgjøre de tekniske plastråmaterialene og modifiseringsmidlene, bland dem jevnt, og ekstruder dem deretter til ønsket form (slik som partikler, rør, ark, fibre) gjennom dysehodet. Det spesifikke arbeidsprinsippet og prosessflyten er som følger:
2.2.1 Råvareforbehandling
Forbehandling av råvarer er grunnlaget for teknisk ekstruderingsbehandling av plast, som direkte påvirker bearbeidingseffekten og produktkvaliteten. Råvarene til ingeniørplast inkluderer hovedsakelig ingeniørplastharpiks (slik som PA, PC, POM), modifikatorer (som glassfiber, karbonfiber, talkum, flammehemmere), kompatibilisatorer, smøremidler og andre tilsetningsstoffer. Forbehandlingstrinnene er som følger:
- Tørkende behandling: Mest ingeniørplast (slik som PA, PBT, PPS) har høy vannabsorpsjon, og fuktigheten i råvarene vil forårsake hydrolytisk nedbrytning under høytemperaturbehandling, som resulterer i produktfeil (som bobler, sprekker, reduserte mekaniske egenskaper). Derfor, råvarene må tørkes før bearbeiding. Tørketemperaturen og -tiden bestemmes i henhold til typen ingeniørplast: for eksempel, PA6 tørkes ved 80-100 ℃ for 4-6 timer, PA66 tørkes ved 100-120 ℃ for 6-8 timer, PBT tørkes ved 120-140 ℃ for 2-4 timer, PPS tørkes ved 150-160 ℃ for 3-5 timer. Fuktighetsinnholdet i de tørkede råvarene bør kontrolleres nedenfor 0.1%-0.2%.
- Forblandingsbehandling: I henhold til formelforholdet, den tørkede ingeniørplastharpiksen, modifiseringsmidler og tilsetningsstoffer settes inn i en høyhastighetsblander for forhåndsblanding. Hensikten med forhåndsblanding er å få modifiseringsmidlene og tilsetningsstoffene jevnt til å feste seg til overflaten av harpikspartiklene, forbedre blandeeffekten under ekstrudering, og unngå lokal agglomerasjon av modifikatorer. Blandehastigheten er generelt 800-1200 rpm, og blandetiden er 5-10 minutter. For noen modifikatorer med dårlig kompatibilitet (som glassfiber og PA), et kompatibiliseringsmiddel bør tilsettes under forblandingen for å forbedre kompatibiliteten mellom modifiseringsmidlet og harpiksen.
- Knusing og sikting: For konstruksjon av plastharpikser med stor partikkelstørrelse eller modifikatorer med ujevn partikkelstørrelse (som glassfiber), knuse- og siktingsbehandling bør utføres for å sikre ensartethet av råmaterialer og unngå å påvirke blande- og spredningseffekten under ekstrudering. Partikkelstørrelsen på de knuste råvarene bør kontrolleres kl 20-40 mesh.
2.2.2 Mating og formidling
De forhåndsblandede råvarene sendes til matebeholderen til dobbeltskrueekstruderen gjennom en skruemater eller en beltemater. Mateanordningen til ekstruderen er vanligvis utstyrt med en frekvensomformingshastighetsreguleringsfunksjon, som kan justere matehastigheten i henhold til skruehastigheten og ekstruderingshastigheten for å sikre at materialene kommer stabilt og jevnt inn i ekstruderingshulen, unngå materialansamling eller utilstrekkelig fôring. Fôringsbeholderen er også utstyrt med en tørkeanordning for å hindre at råvarene absorberer fuktighet igjen under fôring.
2.2.3 Smelting, Blanding og klipping
Materialene som kommer inn i ekstruderingshulrommet til dobbeltskrueekstruderen skyves kontinuerlig fremover av de roterende skruene. Ekstruderingshulrommet er sammensatt av en skrue og et fat, and the volume of the extrusion cavity gradually decreases along the axis direction. When the screws rotate, the materials are gradually compressed under the action of the screws and the barrel, and the pressure in the extrusion cavity gradually increases (generally 5-15MPa).
Samtidig, the materials are subjected to strong shear force and friction force generated by the relative movement between the screws and the barrel, as well as between the screw flights. The shear force and friction force can fully break the agglomerates of modifiers, make the modifiers uniformly dispersed in the melted engineering plastic resin, and promote the fusion and compatibility between the modifier and the resin. The friction force can also generate a certain amount of heat, som kombineres med utvendig oppvarming av tønnen (elektrisk oppvarming eller dampoppvarming) for å få ingeniørplastharpiksen til å gradvis smelte og mykne.
Ekstruderens fat er vanligvis delt inn i 4-6 temperaturkontrollseksjoner (fôringsseksjon, smelteseksjon, blandeseksjon, homogeniserende seksjon, dø hodet seksjon), og temperaturen i hver seksjon er nøyaktig kontrollert i henhold til typen ingeniørplast. For eksempel, ved behandling av PA66+GF30 (glassfiberforsterket PA66), temperaturen på fôringsseksjonen er 120-140 ℃, smeltedelen er 250-260 ℃, blandeseksjonen er 260-270 ℃, homogeniseringsseksjonen er 250-260 ℃, og dysehodeseksjonen er 240-250 ℃. Den nøyaktige temperaturkontrollen kan sikre at harpiksen er fullstendig smeltet uten termisk dekomponering, og modifiseringsmidlene er jevnt dispergert.
2.2.4 Ekstrudering og forming
Den helt smeltet, blandet og dispergert materiale skyves til dysehodet på ekstruderen av skruene. Dysehodet er utformet i henhold til formen på sluttproduktet: for produksjon av tekniske plastforbindelser (granulat), dysehodet er utstyrt med flere sirkulære dysehull (antall og størrelse på dysehull bestemmes i henhold til partikkelstørrelsen til granulene); for produksjon av rør, ark, fibre, dysehodet er utformet i tilsvarende former (slik som sirkulær dyse for rør, flat dyse for ark).
Materialet ekstruderes fra dysehodet med høy hastighet for å danne kontinuerlige halvfabrikata (som strimler for granulat, rør, ark). Temperaturen på dysehodet er litt lavere enn homogeniseringsseksjonen, som kan forhindre at materialet brytes ned på grunn av for høy temperatur og sikre formingseffekten til halvfabrikata. Ekstruderingshastigheten styres i henhold til type ingeniørplast og formen på produktet, generelt fra 0,5-5m/min.
2.2.5 Avkjøling og størkning
De ekstruderte halvfabrikata sendes til en kjøleanordning for rask avkjøling og størkning. Kjølemetoden bestemmes i henhold til formen på produktet: for strimler (granulatproduksjon), vanntankkjøling brukes vanligvis, og kjølevannstemperaturen kontrolleres til 20-30 ℃, og avkjølingstiden er 2-5 minutter; for rør og plater, luftkjøling eller vannspraykjøling brukes, og kjølehastigheten bør kontrolleres for å unngå produktdeformasjon på grunn av ujevn kjøling. Rask avkjøling kan få halvfabrikata til å stivne raskt, opprettholde formen og størrelsen på produktene, og forbedre de mekaniske egenskapene til produktene.
2.2.6 Kutting og etterbehandling
Etter avkjøling og størkning, halvfabrikata bearbeides til sluttproduktet gjennom skjæring eller andre etterbehandlingstrinn. For produksjon av tekniske plastforbindelser (granulat), de avkjølte strimlene sendes til en granulator for kutting, og granulatoren er utstyrt med en roterende kniv, som kan kutte strimlene til granulære produkter med jevn størrelse (partikkelstørrelsen er vanligvis 2-5 mm, som kan justeres etter kundens behov). For produksjon av rør og plater, de avkjølte halvfabrikatene kuttes i ønsket lengde gjennom en skjæremaskin; for produksjon av fiber, the cooled filaments are drawn and wound to form fiber products.
I tillegg, the final product also needs to undergo post-processing steps such as screening, inspection and packaging. The screening step is to remove unqualified products (such as too large, too small or agglomerated particles); the inspection step is to detect the performance (such as mechanical strength, varmebestandighet, dimensjonsnøyaktighet) of the product to ensure that it meets the customer’s requirements; the packaging step is to package the qualified product in a sealed and moisture-proof manner to prevent the product from absorbing moisture and affecting the quality.
2.3 Key Factors Affecting Engineering Plastics Twin-Screw Extrusion Effect
The effect of twin-screw extrusion directly affects the quality and performance of engineering plastic products. Det er mange faktorer som påvirker ekstruderingseffekten, hovedsakelig inkludert råvareegenskaper, formelforhold, forblandingseffekt, ekstruderingsparametre og dysehodestruktur. Å mestre disse nøkkelfaktorene og gjøre vitenskapelige justeringer kan sikre stabiliteten til ekstruderingseffekten og konsistensen av produktkvaliteten.
2.3.1 Råvareegenskaper
Typen, partikkelstørrelse, fuktighetsinnhold og renhet av råvarer har stor innvirkning på ekstruderingseffekten. For eksempel, partikkelstørrelsen til ingeniørplastharpiks og modifiseringsmidler bør være ensartet; hvis partikkelstørrelsen er ujevn, det vil føre til ujevn smelting og blanding av materialer. Fuktighetsinnholdet i råvarer må kontrolleres strengt nedenfor 0.1%-0.2%; hvis fuktighetsinnholdet er for høyt, det vil forårsake hydrolytisk nedbrytning av materialet og bobler i produktet. Renheten til råvarene er også veldig viktig; urenheter i råvarer (som metaller, steiner, støv) vil ikke bare påvirke produktkvaliteten, men også ha på skruen og sylinderen til ekstruderen, og til og med forårsake blokkering av utstyr.
2.3.2 Formelforhold
Formelforholdet mellom tekniske plastforbindelser (forholdet mellom harpiks, modifikatorer og tilsetningsstoffer) er nøkkelen til å bestemme ytelsen til produktet. Type og dosering av modifikatorer bør bestemmes i henhold til ytelseskravene til produktet. For eksempel, legger til 20%-40% av glassfiber til PA kan forbedre styrken og dimensjonsstabiliteten betydelig, men for mye glassfiber vil redusere seigheten og prosesseringsflyten til produktet. Type og dosering av tilsetningsstoffer må også være rimelig tilpasset: kompatibilisatorer kan forbedre kompatibiliteten mellom modifiseringsmidler og harpiks, og doseringen er generelt 0.5%-2%; smøremidler kan redusere friksjonen mellom materialer og utstyr, forbedre prosesseringsflyten, og doseringen er generelt 0.3%-1%; antioksidanter kan hindre materialet fra termisk oksidasjonsnedbrytning under bearbeiding, og doseringen er generelt 0.1%-0.5%.
2.3.3 Forblandingseffekt
Forblanding er grunnlaget for ekstruderingsprosessering. Ensartetheten til forblanding påvirker direkte blande- og dispergeringseffekten til modifiseringsmidler under ekstrudering. Hvis forblandingen er ujevn, modifiseringsmidlene kan ikke festes jevnt til overflaten av harpiksen, som resulterer i lokal agglomerasjon av modifiseringsmidler, ujevn blanding av materialer under ekstrudering, og redusert produktytelse. For å sikre forblandingseffekten, det er nødvendig å kontrollere blandehastigheten, blandetid og blandetemperatur: blandehastigheten er 800-1200 rpm, blandetiden er 5-10 minutter, and the mixing temperature is controlled at 40-60℃ (appropriate temperature can improve the adhesion of additives and promote uniform mixing).
2.3.4 Extrusion Parameters
Extrusion parameters are the most important factors affecting the extrusion effect, mainly including screw speed, extrusion temperature and extrusion pressure.
- Skruehastighet: The screw speed of twin-screw extruders for engineering plastics generally ranges from 100 til 1000 rpm. Our HTS series extruders can reach a maximum speed of 1000 rpm. The higher the screw speed, the greater the shear force and friction force received by the materials, the better the mixing and dispersing effect of modifiers, and the higher the production efficiency. Imidlertid, if the screw speed is too high, the residence time of the materials in the extrusion cavity is too short, resulting in incomplete melting of the resin, utilstrekkelig blanding av materialer, og ujevn produktkvalitet; hvis skruhastigheten er for lav, skjærkraften og friksjonskraften er utilstrekkelig, modifikatorene kan ikke spres fullstendig, og produksjonseffektiviteten er lav. Skruehastigheten bør justeres i henhold til type ingeniørplast og type modifikator: for høyviskøs ingeniørplast (slik som PPS, KIT), en lavere skruehastighet er nødvendig for å sikre tilstrekkelig smelting og blanding; for forsterket ingeniørplast (slik som glassfiberarmert PA), en høyere skruehastighet er nødvendig for å sikre jevn spredning av glassfiber.
- Ekstrusjonstemperatur: Ekstruderingstemperaturen er nøkkelen til å sikre smelting og mykning av ingeniørplast. Temperaturen til hver seksjon av tønnen og dysehodet må kontrolleres nøyaktig i henhold til typen ingeniørplast. Temperaturen på fôringsseksjonen er lavere (litt høyere enn tørketemperaturen til råvarene), som hovedsakelig er for å hindre at materialene kaker og sikre jevn fôring; temperaturen i smeltedelen er middels, som hovedsakelig er for å fremme smelting og plastisering av harpiksen; temperaturen i blandeseksjonen er høyere, som hovedsakelig er for å forbedre skjær- og blandeeffekten, og fremme ensartet spredning av modifiseringsmidler; temperaturen til homogeniseringsseksjonen er litt lavere enn blandeseksjonen, som hovedsakelig er for å sikre jevn temperatur og viskositet til materialene, og unngå termisk dekomponering; temperaturen til dysehodeseksjonen er litt lavere enn homogeniseringsseksjonen, som skal sikre formingseffekten til halvfabrikata. Temperaturkontrollpresisjonen bør nå ±1 ℃ for å unngå lokal overoppheting og termisk dekomponering av materialet.
- Ekstrusjonstrykk: Ekstruderingstrykket for ingeniørplast dobbeltskrueekstrudering varierer vanligvis fra 5 til 15 MPa. Trykket i ekstruderingshulrommet bestemmes hovedsakelig av skruens kompresjonsforhold, dysehullstørrelsen og skruhastigheten. Jo høyere ekstruderingstrykk, jo bedre blandings- og spredningseffekt av materialer, og jo tettere er produktet. Imidlertid, hvis trykket er for høyt, det vil øke energiforbruket og slitasjen på utstyret, og til og med få dysehodet til å blokkere; hvis trykket er for lavt, materialene kan ikke komprimeres fullstendig og blandes, produktet er løst, og ytelsen er ustabil. Ekstruderingstrykket bør justeres i henhold til type ingeniørplast og formen på produktet: for høyviskøse materialer og produkter med små dysehull, et høyere ekstruderingstrykk er nødvendig.
2.3.5 Die Head Struktur
Dysehodestrukturen inkluderer hovedsakelig formen, størrelse og antall dysehull, som direkte påvirker formingseffekten og kvaliteten på produktet. For produksjon av tekniske plastforbindelser (granulat), dysehodet skal være utstyrt med flere ensartede dysehull, og størrelsen på dysehullene bør matches med partikkelstørrelsen til produktet; for produksjon av rør og plater, dysehodet bør utformes i henhold til formen og størrelsen på produktet, og strømningskanalen til dysehodet bør være jevn for å unngå materialakkumulering og lokal overoppheting. Dysehodet bør også være utstyrt med en temperaturkontrollanordning for å sikre jevn temperatur på dysehodet og stabil utforming av produktet.
3. Våre ekstrudere i HTS-serien: Profesjonelle løsninger for teknisk plastbehandling
Vi har lenge vært engasjert i forskningen, utvikling og produksjon av høyytelses dobbeltskrue ekstrudere, og har samlet rik erfaring innen ingeniørplastbehandling. I henhold til prosessegenskapene til ingeniørplast (følsomhet for overoppheting og hydrolytisk nedbrytning, høye krav til blande- og spredningseffekt, høy viskositet) og søknadsbehov, vi har utviklet HTS-serien med dobbelskrue ekstrudere spesielt for teknisk plastbehandling. Ekstruderene våre i HTS-serien tar i bruk girkasser med høyt dreiemoment, med et spesifikt dreiemoment på 14Nm/cm³ og en maksimal hastighet på opptil 1000rpm, som kan oppnå høyere ytelse, kortere oppholdstid, bedre dispergerbarhet og mer presis temperaturkontroll, perfekt tilpasset behandlingsbehovene til ulike ingeniørplaster.
3.1 Kjernefordeler med ekstrudere i HTS-serien for teknisk plastbehandling
3.1.1 Høyt dreiemoment og høy hastighet, Høy produksjonseffektivitet
Teknisk plast har høy viskositet og dårlig prosesseringsflytende, som krever at ekstruderen har sterkt dreiemoment og transportkapasitet. Ekstruderene våre i HTS-serien tar i bruk girkasser med høyt dreiemoment som er uavhengig utviklet og produsert av oss (HTS PLUS-serien og HTS SUPER-serien) eller importert fra ledende europeiske produsenter (HTS BASIC-serien), med et spesifikt dreiemoment på 14Nm/cm³, som er mye høyere enn for vanlige dobbeltskrueekstrudere (generelt dreiemoment er 8-12Nm/cm³). Den høye dreiemomentdesignen sikrer at ekstruderen stabilt kan transportere høyviskositet ingeniørplastmaterialer, unngå materialansamling og blokkering av utstyr, og forbedre stabiliteten til ekstruderingsprosessen.
Samtidig, HTS-seriens ekstrudere har en høyhastighetsdesign, med en maksimal hastighet på opptil 1000 rpm. Den høye hastigheten kan generere sterk skjærkraft og blandingskraft, som fullstendig kan bryte agglomeratene av modifiseringsmidler, gjøre modifiseringsmidlene jevnt fordelt i harpiksmatrisen, og forbedre blande- og spredningseffekten. I tillegg, høyhastighetsdesignet forbedrer også produksjonseffektiviteten betydelig: sammenlignet med vanlige ekstrudere, produksjonseffektiviteten til ekstrudere i HTS-serien kan økes med 30%-50%, som kan møte de store produksjonsbehovene til ingeniørplastbedrifter.
3.1.2 Kort oppholdstid, Unngår effektivt termisk nedbrytning
Som ingeniørplast er følsomme for overoppheting og hydrolytisk nedbrytning, oppholdstiden for materialer i ekstruderen er avgjørende. Ekstruderene våre i HTS-serien har en optimalisert skruestruktur og tønnedesign, med kort oppholdstid på kun 1-3 minutter, som er mye kortere enn for vanlige dobbeltskrueekstrudere (5-10 minutter) og enkeltskrue ekstrudere (10-15 minutter). Den korte oppholdstiden kan effektivt redusere kontakttiden mellom materialet og høy temperatur, unngå termisk dekomponering og hydrolytisk nedbrytning av materialet, og sikre de mekaniske egenskapene og varmebestandigheten til produktet.
I tillegg, skruen til HTS-seriens ekstrudere har en modulær design, og forskjellige skrueelementer kan fritt kombineres i henhold til type ingeniørplast, som ytterligere kan justere materialets oppholdstid, sikre at ulike typer ingeniørplast kan oppnå optimal oppholdstid under bearbeiding.
3.1.3 Nøyaktig temperaturkontroll, Stabil ytelse
HTS-seriens ekstrudere tar i bruk et avansert intelligent temperaturkontrollsystem, som kan realisere nøyaktig kontroll av temperaturen til hver seksjon av fatet og dysehodet. Temperaturkontrollpresisjonen kan nå ±1 ℃, som strengt kan kontrollere prosesseringstemperaturen innenfor det optimale området for ingeniørplast, unngå lokal overoppheting og termisk dekomponering av materialet. Temperaturkontrollsystemet er utstyrt med sanntidsovervåking og alarmfunksjon: hvis temperaturen i en seksjon overskrider det innstilte området, systemet vil gi en alarmmelding i tide, og til og med automatisk justere varmeeffekten eller slå av utstyret om nødvendig, for å unngå utstyrssvikt og produktkvalitetsproblemer.
I tillegg, fatet til HTS-seriens ekstrudere har et dobbeltlags jakkedesign, som kan realisere rask oppvarming og avkjøling, og forbedre responshastigheten til temperaturkontroll. Dysehodet er også utstyrt med en uavhengig temperaturkontrollenhet, som sikrer jevn temperatur på dysehodet og stabil utforming av produktet.
3.1.4 Utmerket blande- og spredningseffekt
HTS-seriens ekstrudere tar i bruk en samroterende dobbeltskruestruktur, med en rimelig skruestigning, bly og kompresjonsforhold design. Sammenblandingen og rotasjonen av tvillingskruene kan generere sterk skjærkraft og eltekraft, som fullstendig kan bryte agglomeratene av modifiseringsmidler (som glassfiber, karbonfiber, talkum), gjøre modifiseringsmidlene jevnt fordelt i den tekniske plastharpiksmatrisen, og sikre blande- og spredningseffekten. Blandingsensartetheten til HTS-seriens ekstrudere kan nå mer enn 95%, som er mye høyere enn for vanlige dobbeltskrueekstrudere (85%-90%).
Skruen til HTS-seriens ekstrudere har en modulær design, og forskjellige typer skrueelementer (som å formidle elementer, blande elementer, skjæreelementer) kan fritt kombineres i henhold til type ingeniørplast og modifikator. For eksempel, ved bearbeiding av forsterket ingeniørplast med glassfiber, flere skjæreelementer kan konfigureres for å forbedre skjæreffekten og sikre jevn spredning av glassfiber; ved bearbeiding av ingeniørplast med høy viskositet (slik som PPS), flere blandeelementer kan konfigureres for å forbedre blandeeffekten og sikre jevn viskositet til materialet.
3.1.5 Høy slitestyrke, Lang levetid
I behandlingen av forsterket ingeniørplast (slik som glassfiberarmert PA, karbonfiberforsterket PPS), de tilsatte modifiseringsmidlene har høy hardhet, som vil forårsake alvorlig slitasje på skruen og sylinderen til ekstruderen. Ekstruderene våre i HTS-serien tar i bruk slitesterke materialer av høy kvalitet og avansert produksjonsteknologi for å sikre slitestyrken til kjernekomponentene.
Skruen og tønnen til HTS-seriens ekstrudere er laget av importert slitesterkt legert stål (slik som 38CrMoAlA), og gjennomgå bimetallisk komposittbehandling eller laserkledningsbehandling. Overflatehardheten til skruen og tønnen kan nå ≥65 HRC (HTS BASIC-serien) og ≥70 HRC (HTS PLUS-serien og HTS SUPER-serien), som har ekstremt sterk slitestyrke og korrosjonsbestandighet, og kan effektivt motstå slitasje forårsaket av høyhardhetsmodifikatorer. Dette forlenger levetiden til skruen og tønnen betraktelig: levetiden til skruen og tønnen til HTS-seriens ekstrudere er 2-3 ganger det for vanlige ekstrudere, redusere hyppigheten av komponentutskifting og vedlikeholdskostnadene for utstyret.
I tillegg, vi tilbyr også profesjonelle slitasjedeteksjonstjenester for skruen og tønnen. Vårt tekniske team vil regelmessig oppdage slitasjegraden til skruen og tønnen for kundene, utgi en detaljert slitasjerapport, og fremme målrettede utskiftings- og vedlikeholdsforslag, sikre at kundene kun skifter ut komponenter når det er nødvendig, unngå unødvendig avfall.
3.1.6 Bredt bruksområde, Sterk fleksibilitet
Ekstrudere i HTS-serien har et bredt bruksområde, som kan tilpasse seg behandlingsbehovene til ulike ingeniørplaster, inkludert generell ingeniørplast (PA, PC, POM, KJÆLEDYR, PBT) og spesiell ingeniørplast (PPS, KIT, PSU, PES). Ekstruderene kan også tilpasse seg behandlingen av ulike modifiserte ingeniørplaster, slik som forsterket ingeniørplast (glassfiberforsterket, karbonfiber forsterket), toughened engineering plastics, flame-retardant engineering plastics, antistatic engineering plastics, osv.
The modular design of the HTS series extruders (skru, tønne, die head, osv.) makes the replacement of components more convenient and quick. When customers need to adjust the product type (such as switching from PA processing to PPS processing) or modify the formula, they only need to replace the corresponding components, without replacing the entire equipment, which reduces the cost of equipment transformation and improves the flexibility and adaptability of the equipment. I tillegg, the HTS series extruders can also be matched with different auxiliary equipment (som høyhastighetsmiksere, tørketromler, coolers, granulators, screening machines, packaging machines) to form a complete automatic production line, realizing continuous production from raw material pretreatment to product packaging.
3.1.7 Intelligent kontroll, Enkel betjening og vedlikehold
HTS-seriens ekstrudere bruker et PLS intelligent kontrollsystem og et grensesnitt for berøringsskjerm, som er enkelt og intuitivt, enkel å betjene. Systemet kan lagre flere sett med produktformler og prosessparametere. Når kunder produserer ulike typer ingeniørplast, de trenger bare å kalle den tilsvarende formelen og parameterne, uten gjentatt feilsøking, som sparer tid og forbedrer produksjonseffektiviteten.
Systemet er også utstyrt med en sanntidsovervåkingsfunksjon, som kan overvåke nøkkelparametrene for ekstruderingsprosessen (som temperatur, trykk, skruhastighet, fôringshastighet) i sanntid, og registrere produksjonsdataene (som utgang, behandlingstid) for senere spørring og analyse. For ekstrudere i HTS SUPER-serien, vi tilbyr også en skykontrollfunksjon, som kan realisere ekstern parameterjustering, produksjonsdataovervåking og prediktivt vedlikehold av utstyr, realisere intelligent produksjonsstyring.
I tillegg, HTS-seriens ekstrudere har en rimelig strukturell design, som gjør vedlikeholdet mer praktisk. Skruen, tønne, dysehodet og andre komponenter kan demonteres og monteres raskt, som reduserer vedlikeholdstiden og arbeidsintensiteten. Vårt ettersalgsserviceteam vil gi profesjonell installasjon, igangkjøring og opplæringstjenester for kunder, sikre at kundene kan bruke utstyret problemfritt.
3.2 HTS-seriens ekstruderprodukttyper og deres tilpasning til teknisk plast
For å møte de ulike behandlingsbehovene til ingeniørplastbedrifter i forskjellige skalaer og produkttyper, vi har lansert tre hovedprodukttyper i HTS-serien: HTS BASIC-serien, HTS PLUS-serien og HTS SUPER-serien. Hver serie har sine egne egenskaper og målrettede tilpasningsscenarier, som kan velges av kundene i henhold til deres egen produksjonsskala, produkttype, budsjett og andre faktorer.
3.2.1 Ekstrudere i HTS BASIC-serien: Fleksibelt og kostnadseffektivt valg for generell ingeniørplast
Ekstrudere i HTS BASIC-serien er en kostnadseffektiv produktserie designet for tekniske plastforedlingsbedrifter med mellomstore og små produksjonsskalaer eller førstegangsinntreden i industrien. Denne serien av ekstrudere bruker girkasser med middels dreiemoment fra ledende europeiske produsenter, som har fordelene med stabil ytelse, lite støy, høy effektivitet og lang levetid. Designet med middels dreiemoment (spesifikt dreiemoment 10-12Nm/cm³) kan møte behandlingsbehovene til de fleste generelle ingeniørplaster (som PA6, PA66, POM, KJÆLEDYR, PBT) og lav-til-middels modifisert ingeniørplast (such as glass fiber reinforced PA with filling amount ≤30%).
Når det gjelder strukturell utforming, the HTS BASIC series extruders adopt a twin-screw parallel co-rotating structure, with a screw diameter ranging from 30mm to 65mm, and a compression ratio of 4～8, which can be adjusted according to the type of engineering plastic. The barrel is made of wear-resistant alloy steel with nitriding treatment, and the screw is made of wear-resistant and corrosion-resistant alloy steel, which has good wear resistance. Ekstruderen er utstyrt med et PLS-kontrollsystem og et grensesnitt for berøringsskjerm, som kan realisere automatisk fôring, automatisk temperaturkontroll, automatisk trykkkontroll og automatisk kutting, og er enkel og lett å betjene.
Produksjonskapasiteten til HTS BASIC-seriens ekstrudere varierer fra 100 kg/t til 500 kg/t, som er egnet for mellomstore og små ingeniørplastforedlingsbedrifter som hovedsakelig produserer generell ingeniørplast og lav-til-middels modifisert ingeniørplast. En av de største fordelene med denne serien er at den kan gi fleksible alternativer gjennom ulike konfigurasjonskombinasjoner. Kunder kan velge forskjellige skrueelementer, dø hoder, fôringsanordninger, tørkeapparater og etterbehandlingsutstyr i henhold til egne produkttyper, produksjonskapasitet og budsjett, for å danne en produksjonslinje egnet for deres egne behov. Ekstruderene i HTS BASIC-serien har en rimelig pris, som kan hjelpe bedrifter med å redusere de opprinnelige investeringskostnadene.
3.2.2 Ekstrudere i HTS PLUS-serien: Høyytelsesvalg for ingeniørplast og modifiserte produkter
HTS PLUS-seriens ekstrudere tar i bruk girkasser med høyt dreiemoment uavhengig utviklet og produsert av oss, med et spesifikt dreiemoment på 14Nm/cm³, som har sterkere dreiemoment og bæreevne enn HTS BASIC-serien. Denne serien av ekstrudere er hovedsakelig designet for behandling av høyytelses ingeniørplast, høymodifisert ingeniørplast og spesiell ingeniørplast (slik som PPS), som er egnet for mellomstore og store ingeniørplastforedlingsbedrifter som streber etter høy ytelse og høy effektivitet.
The HTS PLUS series extruders have a screw diameter ranging from 65mm to 110mm, a compression ratio of 5～10, and a screw speed range of 200～800 rpm. The screw and barrel adopt bimetallic composite treatment, which has higher wear resistance and corrosion resistance (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%, karbonfiberforsterket PPS) and high-hardness modifiers. The extruder is equipped with an advanced intelligent temperature control system and a high-precision pressure sensor, which can realize precise control of extrusion parameters and real-time monitoring of production data, ensuring the stability of the extrusion process and the quality of the product.
Produksjonskapasiteten til HTS PLUS-seriens ekstrudere varierer fra 500 kg/t til 2000 kg/t, som er egnet for storskala produksjon av generell ingeniørplast, høymodifisert ingeniørplast og spesiell ingeniørplast (slik som PPS). Denne serien av ekstrudere har utmerket blande- og spredningseffekt, kort oppholdstid og høy produksjonseffektivitet, som effektivt kan løse prosesseringsvanskene til høyviskositet og høymodifisert ingeniørplast, og hjelpe bedrifter med å forbedre produktkvaliteten og produksjonseffektiviteten.
3.2.3 Ekstrudere i HTS SUPER-serien: Top-End Choice for High-End Engineering Plastics
HTS SUPER-seriens ekstrudere tar i bruk den nyeste transmisjonsenheten med ultrahøyt dreiemoment uavhengig utviklet av oss, med et spesifikt dreiemoment på 14Nm/cm³ og en maksimal hastighet på opptil 1000rpm. Sikter på det høye dreiemomentet og høyhastighetsegenskapene til denne serien, the structural design of each key component of the extruder has been completely optimized, which is our highest-end extruder series, representing the advanced level of China’s extruder development. This series of extruders is mainly designed for the processing of high-end special engineering plastics (slik som PEEK, PI, PSU, PES) and high-performance modified engineering plastics (such as carbon fiber reinforced PEEK, glass fiber reinforced PI), which is suitable for large-scale high-end engineering plastics processing enterprises that pursue high precision, high performance and intelligence.
The HTS SUPER series extruders have a screw diameter ranging from 80mm to 130mm, a compression ratio of 6～12, and a screw speed range of 250～1000 rpm. The screw and barrel adopt imported wear-resistant alloy steel and laser cladding technology, which has extremely high wear resistance and corrosion resistance (surface hardness ≥70 HRC), and can adapt to the processing of special engineering plastics with high temperature resistance, high viscosity and high-hardness modifiers. The extruder is equipped with an intelligent PLC + cloud touch screen control system, som kan realisere ekstern parameterjustering, production data monitoring, predictive maintenance of equipment and data analysis, realisere intelligent produksjonsstyring.
The production capacity of the HTS SUPER series extruders ranges from 1000kg/h to 3000kg/h, which is suitable for the large-scale production of high-end special engineering plastics and high-performance modified engineering plastics. This series of extruders has the advantages of high precision, strong customization, multi-function and stable performance, which can meet the most stringent processing requirements of high-end engineering plastics. The short residence time (1-2 minutter) and precise temperature control can effectively avoid the thermal decomposition of special engineering plastics, ensuring the excellent performance of the product. I tillegg, Ekstruderene i HTS SUPER-serien kan også tilpasses etter kundenes spesielle behandlingsbehov, tilby personlige løsninger.
3.3 Utvalgsforslag for tekniske plastekstrudere
Når du velger dobbeltskrue ekstrudere for teknisk plastbehandling, bedrifter må vurdere sine egne produksjonsbehov grundig, produkttyper, prosesseringsskala, budsjett og andre faktorer for å sikre at det valgte utstyret kan møte de faktiske behandlingsbehovene og gi maksimale økonomiske fordeler. Følgende er noen spesifikke valgforslag:
3.3.1 Bestem ekstruderserien i henhold til typen ingeniørplast
Ulike typer ingeniørplast har forskjellige behandlingskrav, som bestemmer utvalget av ekstruderserier. For generell ingeniørplast (PA6, PA66, POM, KJÆLEDYR, PBT) med lav modifikasjonsgrad (fyllmengde ≤30 %), HTS BASIC-serien er tilstrekkelig for å dekke behandlingsbehovene. Dens middels dreiemoment og fleksible konfigurasjon kan balansere behandlingseffekt og kostnad, som er veldig egnet for små og mellomstore bedrifter som nettopp begynner å engasjere seg i teknisk plastforedling eller fokuserer på generelle produkter. For høymodifisert ingeniørplast (fyllingsmengde 30%-50%, slik som glassfiberarmert PA, karbonfiberforsterket PBT) og spesiell ingeniørplast med moderate bearbeidingsvansker (slik som PPS), HTS PLUS-serien er det foretrukne valget. Dens høye dreiemoment på 14Nm/cm³ og utmerkede blande- og spredningskapasitet kan effektivt løse problemet med ujevn spredning av høyinnholdsmodifikatorer, og den slitesterke skruen og tønnen kan tilpasse seg slitasjen til harde modifikatorer, sikre stabil produksjon. For high-end special engineering plastics (KIT, 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
Skrudiameteren til dobbeltskrueekstruderen bestemmer direkte produksjonskapasiteten, og bedrifter må velge passende skruediameter i henhold til deres egen produksjonsskala og ordrebehov. For småskala produksjon (100kg/t – 500kg/t), for eksempel tilpasning av små partier, produktforskning og -utvikling eller små bestillinger, HTS BASIC-serien med skruediameter på 30 mm – 65mm er egnet; for mellomstor produksjon (500kg/t – 2000kg/t), slik som masseproduksjon av generell modifisert ingeniørplast, HTS PLUS-serien med skruediameter på 65 mm – 110mm kan møte etterspørselen; for storskala produksjon (1000kg/t – 3000kg/t), slik som storskala produksjon av avansert spesialplastikk eller store bestillinger fra nedstrømsbedrifter, HTS SUPER-serien med skruediameter på 80 mm – 130mm er det beste valget. Det skal bemerkes at når du velger, bedrifter bør ikke blindt forfølge stor produksjonskapasitet. De bør også vurdere svingningene i bestillingsmengden. Hvis bestillingsmengden er ustabil, de kan velge utstyr med justerbar hastighet og fleksibel produksjonskapasitet (slik som HTS BASIC-serien med frekvensomformingshastighetsreguleringsfunksjon) for å unngå sløsing med utstyrsressurser og energi.
3.3.3 Vurder endringsbehovet og blandingseffekten
Hvis bedriftens hovedprodukter er modifisert ingeniørplast, blande- og dispergeringseffekten til ekstruderen er nøkkelfaktoren som skal vurderes. For produkter som trenger å legge til en rekke modifikatorer (som flammehemmere, kompatibilisatorer, forsterkende midler) samtidig, det er nødvendig å velge ekstrudere med utmerket blandingsytelse, som HTS PLUS-serien og HTS SUPER-serien med modulære blandeskrueelementer. Disse to seriene kan fritt kombinere transportelementer, blandeelementer og skjæreelementer i henhold til type modifikator, justere blandeintensiteten og oppholdstiden, og sikre at forskjellige modifiseringsmidler er jevnt fordelt i harpiksmatrisen. For eksempel, ved behandling av flammehemmende modifisert PBT, flere blandeelementer kan konfigureres for å sikre jevn spredning av flammehemmere, unngå lokal flammehemmende insuffisiens; ved bearbeiding av glassfiberarmert PA, flere skjæreelementer kan konfigureres for å bryte agglomerasjonen av glassfiber og forbedre bindekraften mellom glassfiber og harpiks. I tillegg, hvis bedriften har behov for modifikasjon av flere varianter og små batch, det anbefales å velge ekstruder med rask utskifting av skrueelementer (slik som den modulære skruedesignen til HTS-serien), som kan redusere tiden for utstyrsjustering og forbedre produksjonseffektiviteten.
3.3.4 Vurder kostnadsbudsjettet og omfattende fordeler
Kostnadsbudsjett er en viktig faktor for at bedrifter skal velge utstyr, men det er ikke tilrådelig å forfølge lavpris blindt. Det er nødvendig å balansere den opprinnelige kjøpskostnaden, senere vedlikeholdskostnad, energiforbruk og produksjonseffektivitet for å maksimere de omfattende fordelene. HTS BASIC-serien har den laveste innkjøpskostnaden, lavt energiforbruk og enkelt vedlikehold, som passer for bedrifter med begrenset budsjett og liten produksjonsskala; HTS PLUS-serien har en moderat innledende kjøpskostnad, 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. I tillegg, enterprises should also consider the after-sales service of the equipment. Our HTS series extruders provide a complete after-sales service system, inkludert installasjon, igangkjøring, teknisk opplæring, regelmessig vedlikehold og rask utskifting av reservedeler, som kan redusere senere driftsrisiko for virksomheter.
3.3.5 Vurder kompatibiliteten med tilleggsutstyr
Dobbelskrue ekstruderingsbehandling av ingeniørplast må matches med en rekke hjelpeutstyr, som for eksempel tørkeutstyr for råvarer, høyhastighets mikser, kjøligere, granulator, siktemaskin, pakkemaskin, osv. Ved valg av ekstruder, bedrifter må vurdere kompatibiliteten mellom ekstruderen og tilleggsutstyret for å sikre jevn drift av hele produksjonslinjen. Våre ekstrudere i HTS-serien kan matches perfekt med diverse standard hjelpeutstyr, og kan også tilpasses i henhold til bedriftens eksisterende hjelpeutstyr for å unngå avfall forårsaket av inkompatibiliteten mellom nytt utstyr og gammelt hjelpeutstyr. For eksempel, dersom bedriften allerede har en høyhastighetsblander med en blandekapasitet på 500 kg, den kan velge ekstruderen i HTS PLUS-serien med en produksjonskapasitet på 500 kg/t – 800kg/t for å matche det, sikre koordinering av råvareforblanding og ekstruderingsproduksjon.
4. Bruksområder for ingeniørplast og matchende ekstruderløsninger i HTS-serien
Teknisk plast, med deres utmerkede omfattende ytelse, har vært mye brukt i bilindustrien, elektrisk og elektronisk, medisinsk, romfart, kjemisk, konstruksjon og andre felt. Ulike bruksområder har forskjellige krav til ytelsen til tekniske plastprodukter, which also puts forward different requirements on extrusion processing equipment. Under, 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: Lett, 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, osv., which are mainly used in engine parts, interior parts, exterior parts and electrical components. The core requirements for extrusion processing are: lett, high temperature resistance, slitestyrke, dimensjonsstabilitet og lav VOC (flyktige organiske forbindelser), som krever at ekstruderen har nøyaktig temperaturkontroll, utmerket blande- og spredningseffekt og stabil produksjonskapasitet.
For bilinteriørdeler (som instrumentpaneler, dørpaneler, luftkanaler) laget av generell ingeniørplast (PA6, POM, PC/ABS legering), Ekstruderene i HTS BASIC-serien kan dekke behandlingsbehovene. Den fleksible konfigurasjonen kan justere behandlingsparametrene i henhold til ytelseskravene til interiørdeler, sikre den glatte overflaten og dimensjonsstabiliteten til produktet, og dets lave energiforbruk og kostnad kan redusere produksjonskostnadene for bildeler. For deler til bilmotorer (slik som inntaksmanifolder, sylinderhodedeksler, oljepanner) laget av høytemperaturbestandig og slitesterk ingeniørplast (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 (KIT, 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.
Kasusstudie: 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 minutter) effectively reduces the material degradation, ensuring the strength and insulation performance of the battery shell. After using the HTS SUPER series extruders, the production efficiency of the enterprise is increased by 40%, the product qualification rate is increased from 88% til 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, ledningskort, reléer, motorer, kabelbånd, lamp covers and other components. The core requirements for extrusion processing are: excellent electrical insulation, flammehemming, dimensjonsstabilitet, corrosion resistance and low toxicity, som krever at ekstruderen har nøyaktig temperaturkontroll, good mixing and dispersing effect and strict quality control capacity.
For general electrical components (such as cable ties, koblinger) laget av generell ingeniørplast (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, unngå lokal flammehemmende insuffisiens, 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, KIT, PSU, osv., which are mainly used in medical containers, medisinske katetre, medisinske implantater, surgical instruments and other products. The core requirements for extrusion processing are: høy presisjon, no pollution, stabil ytelse, which require the extruder to have high cleanliness, precise temperature control and strict quality control capacity.
For general medical products (such as medical containers, ordinary catheters) made of medical-grade general engineering plastics (medical-grade PC, medical-grade PA), the HTS BASIC series extruders with special cleanliness configuration can meet the requirements. We can customize the screw and barrel with high cleanliness, no dead angle design for the HTS BASIC series, 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, medisinske implantater) made of medical-grade special engineering plastics (PEEK av medisinsk kvalitet, 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, og ingeniørplast som brukes i romfartsfeltet må ha utmerket motstand mot høye temperaturer, lav vekt, høy styrke, korrosjonsmotstand og strålingsmotstand. De viktigste ingeniørplastene som brukes i romfartsfeltet inkluderer PEEK, PI, PSU, PES, osv., som hovedsakelig brukes i romfartskomponenter, fly interiørdeler, satellittkomponenter og andre produkter. The core requirements for extrusion processing are: ultrahøy presisjon, ultrahøy temperaturmotstand, stabil ytelse, som krever at ekstruderen har det høyeste dreiemomentnivået, hastighet og temperaturkontrollkapasitet.
På grunn av de ekstremt strenge behandlingskravene til ingeniørplast av romfartskvalitet, bare HTS SUPER-seriens ekstrudere kan møte etterspørselen. Dens overføringsenhet med ultrahøyt dreiemoment, 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, slitestyrke, high temperature resistance and pressure resistance. The main engineering plastics used in the chemical field include PPS, KIT, PVDF (polyvinylidene fluoride), osv., which are mainly used in chemical equipment, pipelines, valves, pumps and other products. The core requirements for extrusion processing are: korrosjonsbestandighet, slitestyrke, stabil ytelse, 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 (KIT, 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, due to the influence of raw materials, processing parameters, equipment performance and other factors, various problems often occur, which affect the product quality and production efficiency. Under, we will summarize the common problems in engineering plastics extrusion processing, analyze their causes, and provide corresponding solutions combined with the characteristics of our HTS series extruders, helping enterprises solve practical processing problems and improve production efficiency.
5.1 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, bobler, sprekker og andre defekter, og de mekaniske egenskapene er betydelig redusert. Dette problemet er hovedsakelig forårsaket av følsomheten til ingeniørplast for overoppheting og hydrolytisk nedbrytning.
Årsaker: 1. Ekstrusjonstemperaturen er for høy eller temperaturen til en viss del av tønnen er for høy, som resulterer i termisk dekomponering av materialet; 2. Oppholdstiden for materialet i ekstruderen er for lang, fører til overdreven oppvarming og nedbrytning; 3. Råvarene tørkes ikke grundig, og fuktigheten i materialene forårsaker hydrolytisk nedbrytning under høytemperaturbehandling; 4. Skruehastigheten er for lav, resulterer i utilstrekkelig skjærkraft og forlenget oppholdstid; 5. Strømningskanalen til dysehodet er blokkert, som resulterer i materialakkumulering og lokal overoppheting.
Løsninger: 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 (temperature control precision ±1℃) to avoid local overheating; 2. Increase the screw speed appropriately (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 minutter; 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. Kontroller og rengjør dysehodet regelmessig for å sikre jevn strømningskanal, unngå materialansamling; 5. Hvis problemet vedvarer, juster skrueelementkombinasjonen, øke antall transportelementer, og redusere antall blandeelementer for å øke hastigheten på materialtransporten og forkorte oppholdstiden.
5.2 Problem 2: Ujevn spredning av modifikatorer
Symptoms: Sluttproduktet har ujevn tekstur, åpenbar agglomerasjon av modifikatorer (som glassfiber, karbonfiber), og de mekaniske egenskapene (styrke, seighet, slitestyrke) er ujevne, som ikke kan oppfylle brukskravene. Dette problemet er vanlig i behandlingen av modifisert ingeniørplast.
Årsaker: 1. Forblandingseffekten av råvarer er dårlig, og modifiseringsmidlene er ikke jevnt festet til overflaten av harpiksen; 2. Skruehastigheten er for lav, resulterer i utilstrekkelig skjærkraft og eltekraft, og modifiseringsmidlene kan ikke brytes fullstendig og spres; 3. The combination of screw elements is unreasonable, and the number of mixing elements and shearing elements is insufficient; 4. The extrusion temperature is too low, 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.
Løsninger: 1. Optimize the premixing process, increase the mixing speed (800-1200rpm) and mixing time (5-10 minutter), 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. Increase the screw speed appropriately, 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 (som glassfiber, karbonfiber) på skruen og tønnen under bearbeiding av forsterket ingeniørplast.
Årsaker: 1. Skruen og tønnen er laget av materialer med dårlig slitestyrke, som ikke kan motstå slitasje av høyhardhetsmodifikatorer; 2. Fyllingsmengden til modifikatoren er for høy (≥50 %), og slitasjen forsterkes; 3. Partikkelstørrelsen til modifikatoren er for stor, som øker slitasjen på skrue og løp; 4. Ekstruderingstrykket er for høyt, som øker friksjonen mellom materialet og skrue og løp; 5. Skruen og tønnen vedlikeholdes ikke regelmessig, og materialrestene akselererer slitasjen.
Løsninger: 1. Velg ekstrudere med høy slitestyrke, som HTS PLUS-serien og HTS SUPER-serien. Skruene og fatene deres er laget av importert slitesterkt legert stål og gjennomgår bimetallisk komposittbehandling eller laserkledningsbehandling, med overflatehardhet ≥65 HRC (HTS PLUSS) og ≥70 HRC (HTS SUPER), som effektivt kan motstå slitasje av høyhardhetsmodifikatorer; 2. Kontroller fyllingsmengden til modifikatoren innenfor et rimelig område. Hvis det kreves høy fyllmengde, velg ekstrudere i HTS SUPER-serien med bedre slitestyrke; 3. Knus og sikt modifikatoren for å redusere partikkelstørrelsen og redusere slitasjen; 4. Juster ekstruderingsparametrene for å kontrollere ekstruderingstrykket innenfor det optimale området (5-15MPa), unngå overdreven press; 5. Vedlikehold skruen og tønnen regelmessig, rengjør materialrestene i tide, og påfør smøreolje på riktig måte for å redusere friksjonen og forlenge levetiden. I tillegg, vårt profesjonelle tekniske team kan tilby regelmessig slitasjedeteksjonstjenester for skruen og tønnen, og fremme målrettede utskiftings- og vedlikeholdsforslag.
5.4 Problem 4: Ustabil produktstørrelse og dimensjonsdeformasjon
Symptoms: Størrelsen på det ekstruderte produktet (som granulat, rør, ark) er ujevn, svinnhastigheten overstiger standarden (＞1,5 %), og produktet har deformasjon, skjevhet og andre fenomener, som påvirker montering og bruk av produktet.
Årsaker: 1. Ekstruderingstemperaturen er ustabil, resulterer i ujevn smelting og mykning av materialet, og ujevn krymping under avkjøling; 2. Ekstruderingshastigheten er ustabil, fører til ujevn ekstruderingsmengde og ustabil produktstørrelse; 3. Kjølehastigheten er ujevn, resulterer i ujevn indre og ytre belastning av produktet, fører til deformasjon; 4. Dysehodestrukturen er urimelig, strømningskanalen er ikke jevn, og materialflyten er ujevn; 5. Råvarene har høy vannabsorpsjon, og fuktigheten forårsaker ujevn krymping under behandlingen.
Løsninger: 1. Bruk det nøyaktige temperaturkontrollsystemet til HTS-seriens ekstrudere for å sikre stabiliteten til ekstruderingstemperaturen, og unngå temperatursvingninger; 2. Juster matehastigheten og skruehastigheten for å sikre stabiliteten til ekstruderingshastigheten, og bruk frekvensomformingshastighetsreguleringsfunksjonen til HTS-seriens ekstrudere for å realisere synkron justering av mating og ekstrudering; 3. Optimaliser kjøleprosessen, sikre jevn kjølehastighet, justere kjølevannstemperaturen (20-30℃) og avkjølingstid (2-5 minutter) for stripekjøling, og bruk luftkjøling eller vannspraykjøling for rør og plater for å unngå ujevn kjøling; 4. Sjekk og optimer formhodestrukturen, sikre jevn strømningskanal, 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.
Årsaker: 1. Skruehastigheten er for lav, the conveying capacity is insufficient; 2. The extrusion temperature is too low, 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, the conveying capacity is reduced, and the energy consumption is increased.
Løsninger: 1. Increase the screw speed appropriately (within the range suitable for the material) å forbedre transportkapasiteten og produksjonseffektiviteten. The HTS series extruders can reach a maximum speed of 1000rpm, som kan forbedre produksjonseffektiviteten betydelig; 2. Øk ekstruderingstemperaturen riktig for å redusere materialets viskositet, redusere transportmotstanden, og forbedre formidlingseffektiviteten; 3. Adjust the combination of screw elements, øke antall transportelementer, optimalisere skrueledningen og kompresjonsforholdet, og forbedre formidlingseffektiviteten. Den modulære skruedesignen til HTS-seriens ekstrudere kan realisere rask justering av skrueelementer; 4. Kontroller og rengjør fôringsanordningen regelmessig, sikre jevn fôring, og juster matehastigheten for å matche skruhastigheten, unngå utilstrekkelig fôring; 5. Registrer regelmessig slitasjegraden til skruen og tønnen, skift ut de slitte komponentene i tide, og opprettholde transportkapasiteten til ekstruderen, redusere energiforbruket. I tillegg, HTS-seriens ekstrudere har en optimalisert strukturell design og høyeffektiv motor, som kan redusere energiforbruket ved 15%-20% sammenlignet med vanlige ekstrudere.
6. Konklusjon og fremtidig utviklingstrend
Teknisk plast, som et nøkkelmateriale med høy ytelse, spiller en stadig viktigere rolle i global industriell oppgradering, og dobbeltskrue ekstruderingsteknologi er kjernestøtten for høykvalitetsbehandling av ingeniørplast. Ytelsen til ekstruderingsutstyr bestemmer direkte kvaliteten, produksjonseffektivitet og brukseffekt av tekniske plastprodukter. Våre HTS-serie dobbeltskrue ekstrudere, inkludert HTS BASIC, HTS PLUS og HTS SUPER, er spesialdesignet for prosesseringsegenskapene til ingeniørplast (følsomhet for overoppheting og hydrolytisk nedbrytning, høye krav til blande- og spredningseffekt, høy viskositet), med fordelene med høyt dreiemoment, høy hastighet, nøyaktig temperaturkontroll, utmerket slitestyrke, bredt bruksområde og intelligent kontroll. De kan tilby målrettede prosesseringsløsninger for ulike typer ingeniørplast og ulike skalaer av virksomheter, hjelpe bedrifter med å løse behandlingsvansker, forbedre produktkvaliteten og produksjonseffektiviteten, and enhance market competitiveness.
Looking forward to the future, with the continuous upgrading of downstream industries such as automotive lightweight, elektrisk og elektronisk intelligens, new energy and medical high-endization, the demand for high-performance, functional and environmentally friendly engineering plastics will continue to grow, which will also put forward higher requirements on twin-screw extrusion technology and equipment. The future development trend of engineering plastics twin-screw extruders will be mainly reflected in four aspects:
Først, 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, prediktivt vedlikehold og intelligent justering av hele produksjonsprosessen, redusere arbeidsinngrep, og forbedre produksjonseffektiviteten og produktkonsistensen. Samtidig, digital simuleringsteknologi vil bli mye brukt i design og feilsøking av ekstrudere, redusere forsknings- og utviklingssyklusen og feilsøkingstiden for utstyr.
Sekund, høy ytelse og høy effektivitet. Etterspørselen etter avansert ingeniørplast (slik som PEEK, PI) vil fortsette å øke, som vil fremme kontinuerlig oppgradering av ekstruderens ytelse. Fremtidige ekstrudere vil ha høyere dreiemoment, høyere hastighet og mer presis temperaturkontrollkapasitet, og nøkkelkomponentene (skru, tønne, girkasse) vil bli ytterligere optimalisert for å forbedre slitestyrken, korrosjonsbestandighet og levetid. Samtidig, energiforbruket til utstyret vil reduseres ytterligere, realisere høyeffektiv og energisparende produksjon.
Tredje, tilpasning og diversifisering. Ulike bruksområder og ulike produkter har stadig mer personaliserte krav til ekstruderingsbehandling. Fremtidige ekstrudere vil ta i bruk en mer fleksibel modulær design, som raskt kan erstatte skrueelementer, dysehoder og andre komponenter i henhold til kundens behov, realisere behandlingen av flere varianter og små partier. Samtidig, vi vil tilby mer personlig tilpassede løsninger i henhold til kundenes spesielle behandlingsbehov, møte de ulike markedskravene.
Fjerde, miljøvern og grønnisering. Med styrking av global miljøvernpolitikk, miljøvern vil bli en viktig utviklingsretning for ekstruderingsutstyr. The future extruders will adopt more environmentally friendly materials and manufacturing processes, reduce energy consumption and pollutant emissions; samtidig, 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.