Abgesehen von der Schnecke und dem Zylinder sind diese Komponenten bei der Auswahl eines Extruders gleichermaßen wichtig!

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd. ist ein Hersteller mechanischer Geräte mit über 30 Jahren Erfahrung in der Extrusion von Kunststoffrohren, neuen Umweltschutzgeräten und Geräten für neue Materialien. Seit seiner Gründung wurde Fangli basierend auf den Anforderungen der Benutzer entwickelt. Durch kontinuierliche Verbesserung, unabhängige Forschung und Entwicklung in der Kerntechnologie sowie Aufschluss und Absorption fortschrittlicher Technologie und anderer Mittel haben wir PVC-Rohrextrusionslinien, PP-R-Rohrextrusionslinien und PE-Wasserversorgungs-/Gasrohrextrusionslinien entwickelt, die vom chinesischen Bauministerium als Ersatz für importierte Produkte empfohlen wurden. Wir haben den Titel „Erstklassige Marke in der Provinz Zhejiang“ erhalten.

Wie gehen Sie normalerweise beim Kauf eines Extruders vor? Dazu ist nicht nur die Analyse Ihrer eigenen Bedürfnisse erforderlich, sondern auch ein umfassendes Verständnis sowohl des Lieferanten als auch des Extruders selbst.

Die meisten Unternehmen haben vor dem Kauf eines neuen Extruders eine grundsätzliche Vorstellung: ob sie eine Doppelschnecken- oder eine Einschneckenmaschine benötigen und welches Material sie produzieren müssen. Abhängig von den Produktspezifikationen und dem Materialverbrauch können sie sich auf „Schneckendurchmesser vs. Produktspezifikationsabmessungen“ beziehen, um zunächst den Schneckendurchmesser auszuwählen und dann darauf basierend das Modell und die Spezifikationen des Extruders weiter zu bestimmen.

Sobald der Typ und das Modell des Extruders festgelegt sind, ist die Auswahl eines Geräteherstellers ein weiterer wichtiger Aspekt. Dies kann aus verschiedenen Blickwinkeln wie Produktqualität und After-Sales-Service beurteilt werden.

Schneckengeschwindigkeit

Dies ist der kritischste Faktor, der die Produktionskapazität eines Extruders beeinflusst. Die Schneckengeschwindigkeit erhöht nicht nur die Extrusionsgeschwindigkeit und die Ausstoßrate des Materials, sondern sorgt, was noch wichtiger ist, für eine gute Plastifizierung bei gleichzeitig hoher Ausbringung.

In der Vergangenheit bestand die Hauptmethode zur Steigerung der Extruderleistung darin, den Schneckendurchmesser zu vergrößern. Während ein größerer Schneckendurchmesser die pro Zeiteinheit extrudierte Materialmenge erhöht, ist ein Extruder kein einfacher Schneckenförderer. Die Schnecke muss nicht nur das Material fördern, sondern auch den Kunststoff verdichten, mischen und scheren, um eine Plastifizierung zu erreichen. Bei unveränderter Schneckengeschwindigkeit hat eine Schnecke mit großem Durchmesser und tiefen Gängen eine weniger effektive Misch- und Scherwirkung auf das Material als eine Schnecke mit kleinerem Durchmesser.

Daher steigern moderne Extruder die Produktionskapazität vor allem durch eine Erhöhung der Schneckendrehzahl. Bei gewöhnlichen Extrudern lagen die herkömmlichen Schneckengeschwindigkeiten zwischen 60 und 90 U/min (Umdrehungen pro Minute, siehe unten). Jetzt werden die Drehzahlen in der Regel auf 100–120 U/min erhöht. Extruder mit höherer Geschwindigkeit erreichen 150 bis 180 U/min.

Eine Erhöhung der Schneckengeschwindigkeit ohne Änderung des Schneckendurchmessers erhöht das Drehmoment an der Schnecke. Ab einem bestimmten Drehmoment besteht die Gefahr, dass sich die Schraube verdreht und bricht. Durch die Verbesserung des Schneckenmaterials und der Herstellungsprozesse, die Gestaltung einer rationellen Schneckenstruktur, die Verkürzung der Länge des Einzugsabschnitts, die Erhöhung der Materialflussgeschwindigkeit und die Verringerung des Extrusionswiderstands kann jedoch das Drehmoment reduziert und die Tragfähigkeit der Schnecke erhöht werden. Um die optimale Schraube zur Maximierung der Geschwindigkeit innerhalb ihrer Tragfähigkeit zu konzipieren, müssen Fachleute umfangreiche Tests durchführen.

Schraubenstruktur

Die Schneckenstruktur ist ein wichtiger Faktor, der die Extruderkapazität beeinflusst. Ohne eine rationale Schneckenstruktur verstößt der bloße Versuch, die Schneckengeschwindigkeit zu erhöhen, um die Leistung zu steigern, gegen objektive Gesetze und wird keinen Erfolg haben.

Das Hochgeschwindigkeits-Hocheffizienzschneckendesign basiert auf hohen Drehzahlen. Dieser Schneckentyp hat möglicherweise bei niedrigen Drehzahlen eine schlechtere Plastifizierungswirkung, aber mit zunehmender Drehzahl verbessert sich die Plastifizierung allmählich und erreicht ihre optimale Wirkung bei der vorgesehenen Drehzahl. Dadurch wird sowohl eine höhere Ausbringung als auch eine qualifizierte Plastifizierung erreicht.

Fassstruktur

Zu den Verbesserungen der Trommelstruktur gehören vor allem die Verbesserung der Temperaturkontrolle im Zufuhrbereich und die Einrichtung von Zufuhrrillen. Dieser unabhängige Zufuhrabschnitt ist im Wesentlichen ein Wassermantel über die gesamte Länge, dessen Temperatur durch fortschrittliche elektronische Steuergeräte gesteuert wird.

Die richtige Wassermanteltemperatur ist entscheidend für den stabilen Betrieb und die effiziente Extrusion des Extruders. Wenn die Wassermanteltemperatur zu hoch ist, kann das Rohmaterial vorzeitig erweichen und sogar die Oberfläche der Pellets kann schmelzen, wodurch die Reibung zwischen dem Material und der Zylinderwand verringert wird und dadurch der Extrusionsschub und die Extrusionsleistung sinken. Allerdings darf die Temperatur auch nicht zu niedrig sein. Ein zu kalter Zylinder erhöht den Widerstand gegen die Schneckendrehung; Wenn dies die Belastbarkeit des Motors überschreitet, kann es zu Schwierigkeiten beim Starten des Motors oder zu einer instabilen Geschwindigkeit kommen. Durch den Einsatz fortschrittlicher Sensoren und Steuerungstechnologie zur Überwachung und Steuerung des Wassermantels des Extruders kann die Temperatur automatisch im optimalen Prozessparameterbereich gehalten werden.

Untersetzungsgetriebe

Unter der Annahme, dass der Grundaufbau ähnlich ist, sind die Herstellungskosten eines Untersetzungsgetriebes in etwa proportional zu seinen Außenabmessungen und seinem Gewicht. Ein größeres, schwereres Reduzierstück bedeutet, dass bei der Herstellung mehr Material verbraucht wird und größere Lager verwendet werden, was die Produktionskosten erhöht.

Bei Extrudern mit dem gleichen Schneckendurchmesser verbrauchen Hochgeschwindigkeitsextruder mit hohem Wirkungsgrad mehr Energie als herkömmliche Extruder. Eine Verdoppelung der Motorleistung erfordert den Einsatz eines größeren Untersetzungsgetriebes. Allerdings bedeutet eine höhere Schneckengeschwindigkeit ein geringeres Untersetzungsverhältnis. Bei Untersetzungsgetrieben gleicher Größe weist ein Untersetzungsgetriebe mit einem niedrigeren Untersetzungsverhältnis im Vergleich zu einem Untersetzungsgetriebe mit einem höheren Untersetzungsverhältnis größere Getriebemodule und eine größere Tragfähigkeit auf. Daher ist die Zunahme des Reduzierstückvolumens und -gewichts nicht linear proportional zur Zunahme der Motorleistung. Wenn wir die Leistung als Nenner dividiert durch das Gewicht des Reduzierstücks verwenden, ergeben Hochgeschwindigkeitsextruder mit hohem Wirkungsgrad eine kleinere Zahl, während normale Extruder eine größere Zahl liefern.

Berechnet pro Produktionseinheit bedeuten die geringere Motorleistung und das reduzierte Gewicht von Hochgeschwindigkeitsextrudern mit hohem Wirkungsgrad, dass ihre Herstellungskosten pro Produktionseinheit niedriger sind als bei gewöhnlichen Extrudern.

Motorantrieb

Bei Extrudern mit dem gleichen Schneckendurchmesser verbrauchen Hochgeschwindigkeitsextruder mit hohem Wirkungsgrad mehr Energie als herkömmliche Extruder, sodass eine Erhöhung der Motorleistung erforderlich ist. Ein Hochgeschwindigkeits-65-Extruder erfordert einen 55-kW- bis 75-kW-Motor. Ein Hochgeschwindigkeits-75-Extruder erfordert einen 90-kW- bis 100-kW-Motor. Ein Hochgeschwindigkeits-90-Extruder erfordert einen Motor mit 150 kW bis 200 kW. Dies ist das Ein- bis Zweifache der Motorleistung, die bei herkömmlichen Extrudern konfiguriert ist.

Während des normalen Extruderbetriebs sind das Motorantriebssystem und die Heiz-/Kühlsysteme kontinuierlich in Betrieb. Der Energieverbrauch von Motor, Getriebe und anderen Getriebeteilen macht 77 % des Gesamtenergieverbrauchs der Maschine aus; Auf Heizung und Kühlung entfallen 22,8 %; Instrumentierung und elektrische Komponenten machen 0,8 % aus.

Ein Extruder mit demselben Schneckendurchmesser und einem größeren Motor könnte scheinbar mehr Strom verbrauchen. Allerdings sind Hochgeschwindigkeitsextruder, gemessen an der Leistung, energieeffizienter als herkömmliche Extruder. Beispielsweise verbraucht ein gewöhnlicher 90-Extruder mit einem 75-kW-Motor und einer Leistung von 180 kg 0,42 kWh Strom pro Kilogramm extrudiertem Material. Ein hochtouriger, hocheffizienter 90-Extruder mit einer Leistung von 600 kg und einem 150-kW-Motor verbraucht nur 0,25 kWh pro Kilogramm, was nur 60 % des Energieverbrauchs des ersteren pro Einheitsleistung entspricht, was erhebliche Energieeinsparungen zeigt. Bei diesem Vergleich wird nur der Energieverbrauch des Motors berücksichtigt. Berücksichtigt man zusätzlich den Stromverbrauch von Heizungen, Lüftern und anderen Geräten am Extruder, ist der Unterschied im Energieverbrauch sogar noch größer. Extruder mit größeren Schneckendurchmessern erfordern größere Heizgeräte und verfügen über größere Wärmeableitungsflächen. Daher hat der neue Hochgeschwindigkeits-Hocheffizienzextruder bei zwei Extrudern mit gleicher Ausstoßkapazität ein kleineres Gehäuse und sein Heizenergieverbrauch ist geringer als der eines herkömmlichen Großschneckenextruders, was auch zu erheblichen Stromeinsparungen beim Heizen führt.

Hinsichtlich der Heizleistung benötigen Hochgeschwindigkeitsextruder mit hohem Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Extrudern mit demselben Schneckendurchmesser trotz höherer Leistung keine erhöhte Heizleistung. Dies liegt daran, dass die Heizung des Extruders hauptsächlich während der Vorheizphase Strom verbraucht. Bei der normalen Produktion stammt die Wärme zum Schmelzen des Materials hauptsächlich aus der Umwandlung elektrischer Motorenergie. Die Einschaltdauer des Heizgeräts ist sehr gering, sodass sein Stromverbrauch nicht ins Gewicht fällt. Dies ist bei Hochgeschwindigkeitsextrudern noch deutlicher zu erkennen.

Bevor die Wechselrichtertechnologie weit verbreitet war, verwendeten herkömmliche Extruder mit großer Leistung im Allgemeinen Gleichstrommotoren und Gleichstrommotorsteuerungen. Bisher ging man davon aus, dass Gleichstrommotoren bessere Leistungseigenschaften und einen größeren Drehzahlregelbereich als Wechselstrommotoren haben und somit einen stabileren Betrieb in niedrigen Drehzahlbereichen bieten. Darüber hinaus waren Hochleistungswechselrichter relativ teuer, was ihre Anwendung einschränkte.

In den letzten Jahren hat sich die Wechselrichtertechnologie rasant weiterentwickelt. Vektor-Wechselrichter ermöglichen eine sensorlose Steuerung der Motordrehzahl und des Drehmoments mit erheblichen Verbesserungen der Niederfrequenzeigenschaften, und ihre Preise sind erheblich gesunken. Im Vergleich zu DC-Motorsteuerungen liegt der größte Vorteil von Wechselrichtern in der Energieeinsparung. Sie machen den Energieverbrauch proportional zur Motorlast: Der Verbrauch steigt bei hoher Last und sinkt automatisch bei geringer Last. Die langfristigen Energiesparvorteile sind sehr bedeutend.

Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung

Hochgeschwindigkeitsextruder sind anfällig für Vibrationen. Übermäßige Vibrationen beeinträchtigen den normalen Gerätebetrieb und die Lebensdauer der Komponenten erheblich. Daher müssen mehrere Maßnahmen ergriffen werden, um die Vibrationen des Extruders zu reduzieren und die Lebensdauer der Ausrüstung zu verbessern.

Die Teile eines Extruders, die am anfälligsten für Vibrationen sind, sind die Motorwelle und die Hochgeschwindigkeitswelle des Untersetzungsgetriebes. Erstens müssen Hochgeschwindigkeitsextruder mit hochwertigen Motoren und Untersetzungsgetrieben ausgestattet sein, um zu vermeiden, dass der Motorrotor oder die Hochgeschwindigkeitswelle des Untersetzungsgetriebes zu Vibrationsquellen werden. Zweitens muss ein gutes Übertragungssystem entworfen werden. Auch die Verbesserung der Steifigkeit und des Gewichts des Rahmens sowie die Qualität der Bearbeitung und Montage sind wichtige Aspekte zur Reduzierung der Extrudervibrationen. Ein guter Extruder kann ohne Befestigung mit Ankerbolzen verwendet werden und weist praktisch keine Vibrationen auf. Voraussetzung dafür ist, dass der Rahmen über ausreichende Steifigkeit und Eigengewicht verfügt. Darüber hinaus muss die Qualitätskontrolle bei der Bearbeitung und Montage verschiedener Komponenten gestärkt werden. Beispielsweise ist die Kontrolle der Parallelität der oberen und unteren Ebenen des Rahmens während der Bearbeitung, der Rechtwinkligkeit der Montagefläche des Untersetzungsgetriebes zur Rahmenebene usw. von entscheidender Bedeutung. Während der Montage sind eine sorgfältige Messung der Motor- und Untersetzungswellenhöhen, eine sorgfältige Vorbereitung der Ausgleichsblöcke des Untersetzungsgetriebes, um eine konzentrische Ausrichtung zwischen der Motorwelle und der Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes sicherzustellen, und die Sicherstellung, dass die Montagefläche des Untersetzungsgetriebes senkrecht zur Rahmenebene ist, von entscheidender Bedeutung.

Instrumente und Messgeräte

Der Extrusionsproduktionsbetrieb ist im Wesentlichen eine „Black Box“; Da es unmöglich ist, direkt ins Innere zu sehen, verlassen wir uns bei der Rückmeldung auf Instrumente und Messgeräte. Präzise, ​​intelligente und einfach zu bedienende Instrumente und Messgeräte ermöglichen es uns daher, die internen Bedingungen besser zu verstehen und so schnellere und bessere Produktionsergebnisse zu erzielen.

Wenn Sie weitere Informationen benötigen, freut sich Ningbo Fangli Technology Co., Ltd. über Ihre Anfrage. Wir bieten professionelle technische Beratung oder Vorschläge zur Ausrüstungsbeschaffung.