เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวกับสกรูคู่สำหรับการผลิตแผ่น: การเปรียบเทียบ

เส้นการอัดรีดแผ่นถูกสร้างขึ้นรอบๆ เครื่องอัดรีด ส่วนประกอบเดี่ยวดังกล่าวจะกำหนดปริมาณงาน คุณภาพการหลอม ความยืดหยุ่นของวัสดุ และต้นทุนการดำเนินงาน เมื่อระบุสายการผลิตใหม่หรืออัพเกรดสายการผลิตที่มีอยู่ การตัดสินใจ เลือกเครื่องอัดรีดแบบแผ่นสกรูเดี่ยวและสกรูคู่ นั้น เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และผลที่ตามมาของการทำผิดพลาดนั้นมีราคาแพง เครื่องจักรแบบสกรูเดี่ยวที่กำหนดไว้สำหรับคอมพาวด์ที่ไวต่อแรงเฉือนที่เติมจะทำให้คุณภาพการหลอมละลายไม่สอดคล้องกันและมีเวลาหยุดทำงานบ่อยครั้ง เครื่องจักรแบบสกรูคู่ที่กำหนดไว้สำหรับแผ่นโพลีโอเลฟินส์สินค้าโภคภัณฑ์ในปริมาณมากทำให้เกิดต้นทุนต้นทุนที่ไม่จำเป็นและความซับซ้อนในการบำรุงรักษา ทางเลือกไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าเทคโนโลยีใดเหนือกว่าในแง่สัมบูรณ์ มันเป็นเรื่องของแพลตฟอร์มที่สอดคล้องกับโพลีเมอร์ สูตร เป้าหมายปริมาณงาน และกระบวนการขั้นปลายน้ำ สำหรับหลักการพื้นฐานของการออกแบบระบบการอัดขึ้นรูป โปรดดูคำแนะนำใน เทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปแผ่น.

ความแตกต่างในการออกแบบขั้นพื้นฐาน

เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวใช้สกรูหมุนตัวเดียวภายในถังที่ให้ความร้อน วัสดุจะเข้าสู่คอป้อนอาหาร และถูกลำเลียงไปข้างหน้าด้วยสกรู และละลายผ่านการผสมผสานระหว่างการให้ความร้อนแบบบาร์เรลและการให้ความร้อนแบบเฉือนที่เกิดจากการกระจายตัวที่มีความหนืด สกรูเป็นองค์ประกอบเดียวที่เคลื่อนไหวในเส้นทางหลอมเหลว กระบอกปืนอยู่กับที่ กระบวนการทั้งหมด ทั้งการป้อน การหลอม การผสม และการสร้างแรงดัน เกิดขึ้นภายในชุดประกอบแบบหมุนชุดเดียว

เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ใช้สกรูคู่ขนานสองตัวที่หมุนอยู่ภายในกระบอกรูปแปดเหลี่ยม สกรูสามารถหมุนร่วมได้ (หมุนไปในทิศทางเดียวกันทั้งคู่) หรือหมุนสวนทาง (หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม) และอาจหมุนทับกันหรือไม่พันกันก็ได้ โครงสร้างแบบสกรูสองตัวสร้างรูปแบบการไหล กลไกการผสม และการกระจายเวลาที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานเมื่อเปรียบเทียบกับการออกแบบแบบสกรูตัวเดียว วัสดุไม่ได้ถูกลำเลียงไปข้างหน้าเพียงอย่างเดียว มันถูกถ่ายโอนระหว่างสกรูสองตัว ทำให้เกิดการผสมแบบกระจายและแบบกระจายซึ่งสกรูตัวเดียวไม่สามารถทำซ้ำได้หากไม่มีส่วนการผสมแบบพิเศษ

ความแตกต่างในความสามารถในการผสมคือความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างทั้งสองแพลตฟอร์ม ในเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยว การผสมเกิดขึ้นโดยอาศัยการเปลี่ยนรูปเฉือนของวัสดุหลอมเป็นหลักขณะที่ไหลผ่านช่องสกรู การผสมจะมีลักษณะเป็นลามินาร์และมีการกระจายโดยอาศัยการแยกและการปรับทิศทางของกระแสน้ำ เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่เพิ่มมิติที่สอง: บริเวณระหว่างสกรูที่วัสดุถูกยืด พับ และรวมตัวใหม่ ผลลัพธ์ที่ได้คือการผสมแบบกระจายทั่วถึงมากขึ้น (ความสม่ำเสมอเชิงพื้นที่ของส่วนประกอบ) และการผสมแบบกระจายที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น (การสลายกลุ่มก้อนและอนุภาคเจล)

ความเข้ากันได้ของวัสดุ: โดยที่แต่ละแพลตฟอร์มมีความเป็นเลิศ

เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวครองการผลิตแผ่นโพลีโอเลฟินส์ ได้แก่ โพลีโพรพีลีน โพลีเอทิลีน และโคโพลีเมอร์ วัสดุเหล่านี้มีเสถียรภาพทางความร้อน มีความหนืดปานกลาง และมีพฤติกรรมการหลอมละลายที่ตรงไปตรงมา สกรูเดี่ยวที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีพร้อมส่วนกั้นที่เหมาะสมและส่วนการผสมจะประมวลผลโพลีโอเลฟินส์อย่างมีประสิทธิภาพที่ปริมาณงานสูง แผ่น PET แม้จะมีธรรมชาติในการดูดความชื้นและความไวต่อการไฮโดรไลซิส แต่ก็ยังผลิตได้อย่างกว้างขวางบนเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวเมื่อจับคู่กับระบบทำให้แห้งและระบายอากาศที่เหมาะสม

แพลตฟอร์มแบบสกรูเดี่ยวประสบปัญหาเมื่อสูตรผสมมีปริมาณสารตัวเติมสูง สารเติมแต่งหลายชนิดที่มีจุดหลอมเหลวต่างกัน หรือวัสดุที่ไวต่อความร้อน ตัวอย่างเช่น พีวีซีจะสลายตัวอย่างรวดเร็วหากระยะเวลาการคงตัวนานเกินไป หรือหากการให้ความร้อนด้วยแรงเฉือนเฉพาะที่ทำให้เกิดจุดร้อน วัสดุผสมไม้-พลาสติก (WPC) ประกอบด้วยเส้นใยธรรมชาติที่ไวต่อความร้อนและต้องการการหลอมอย่างอ่อนโยนและควบคุมได้ วัสดุเหล่านี้ต้องการสิ่งที่เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ให้ได้: การลำเลียงเชิงบวก การกระจายเวลาการคงตัวที่แคบ และการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ

เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่จัดการกับ PVC, WPC, สารประกอบโพลีโอเลฟินส์ที่มีการเติมสูง, สูตรแผ่นกั้นหลายชั้น และวัสดุที่ต้องใช้การอัดขึ้นรูปปฏิกิริยาหรือการผสมแบบเข้มข้น รูปทรงของสกรูที่เชื่อมต่อกันช่วยให้สามารถเช็ดตัวเองได้ ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้วัสดุชะงักงัน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับโพลีเมอร์ที่ไวต่อความร้อน เวลาคงตัวในเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่จะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดมากขึ้น โดยวัสดุจะใช้เวลาในถังประมาณระยะเวลาที่คาดการณ์ได้ โดยมีโซนนิ่งน้อยลงที่การย่อยสลายสามารถเริ่มต้นได้

ความแตกต่างระหว่างโพลีโอเลฟินกับพีวีซีเป็นจุดเริ่มต้นที่มีประโยชน์ แต่ไม่ใช่เรื่องราวทั้งหมด เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ยังใช้สำหรับแผ่นโพลีโอเลฟินส์เมื่อสูตรประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต ทัลก์ หรือสารตัวเติมอื่นๆ ในระดับสูงที่ต้องการการผสมแบบกระจายอย่างเข้มข้น อัตราเฉือนในบริเวณระหว่างสกรูจะสลายตัวฟิลเลอร์ที่เกาะกลุ่มกันจนทำให้สกรูตัวเดียวไม่เสียหาย ทำให้เกิดแผ่นที่เป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้นพร้อมคุณสมบัติทางกลที่ดีขึ้น

ปริมาณงานและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูที่กำหนด เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวมักจะให้ปริมาณงานที่สูงกว่าเมื่อแปรรูปโพลีโอเลฟินส์ที่ยังไม่ได้บรรจุ เส้นทางการไหลที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพในการลำเลียงที่สูงขึ้นส่งผลให้มีกิโลกรัมต่อชั่วโมงต่อ RPM มากขึ้น แผ่น PP สำหรับแปรรูปเครื่องอัดรีดสกรูเดี่ยวขนาด 120 มม. สามารถส่งกำลังได้ 800-1200 กก./ชม.

เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ชดเชยปริมาณงานที่ต่ำกว่าต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูโดยให้ความสามารถในการบิดที่สูงขึ้นและความสามารถในการแปรรูปวัสดุที่อุณหภูมิหลอมละลายต่ำ การผสมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจะช่วยลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจากการให้ความร้อนด้วยแรงเฉือน ช่วยให้ความเร็วของสกรูสูงขึ้นโดยไม่เกินเกณฑ์การย่อยสลายเนื่องจากความร้อนของวัสดุ สิ่งนี้เกี่ยวข้องโดยเฉพาะกับแผ่น PVC ซึ่งอุณหภูมิหลอมละลายเกิน 10 องศาอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนสีได้ รูปทรงของสกรูและ การออกแบบสกรูอัดขึ้นรูป อัตราส่วน LD มีอิทธิพลต่อทั้งปริมาณงานและการใช้พลังงานสำหรับเครื่องจักรแบบสกรูเดี่ยว

ข้อพิจารณาด้านต้นทุน: ทุน การดำเนินงาน และการบำรุงรักษา

โดยทั่วไปราคาซื้อเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่จะอยู่ที่ 1.5 ถึง 2.5 เท่าของราคาของเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวที่มีขนาดใกล้เคียงกัน กระปุกเกียร์แบบสกรูคู่เพียงอย่างเดียว—ที่มีเพลาเอาท์พุตสองตัว ความจุแรงบิดสูง และการจัดเรียงตลับลูกปืนกันรุน—เป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนที่สำคัญ ต้นทุนการดำเนินงานมีรูปแบบคล้ายกัน: เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่มีพื้นผิวที่สึกหรอมากกว่า และบริเวณที่เชื่อมต่อกันจะมีความเครียดเฉพาะที่สูงกว่า ระยะเวลาการเปลี่ยนสกรูและกระบอกจะสั้นกว่าสำหรับเครื่องจักรสกรูคู่ที่แปรรูปวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

ความซับซ้อนในการบำรุงรักษาจะสูงขึ้นสำหรับเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ กล่องเกียร์มีความซับซ้อนมากขึ้น การจัดตำแหน่งสกรูมีความสำคัญมากกว่า และการออกแบบสกรูแบบแบ่งส่วนต้องใช้แรงงานมากขึ้นในการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่า อย่างไรก็ตาม เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ช่วยให้เปลี่ยนวัสดุได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เนื่องจากการเช็ดทำความสะอาดตัวเองและการกระจายเวลาการคงตัวที่แคบลง แคลคูลัสทางเศรษฐกิจจะเปลี่ยนไปเมื่อวัสดุต้องการ: ต้นทุนล่วงหน้าที่สูงขึ้นของเครื่องจักรแบบสกรูคู่นั้นสมเหตุสมผล หากสามารถขจัดปัญหาด้านคุณภาพและเวลาหยุดทำงานที่กัดกร่อนการประหยัดเบื้องต้นของเครื่องจักรแบบสกรูเดี่ยว

เมื่อใดควรเลือกแต่ละแพลตฟอร์ม

เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการผลิตแผ่นโพลีโอเลฟินส์ปริมาณสูง แผ่น PET และการใช้งานที่การกำหนดสูตรตรงไปตรงมาและวัสดุมีการให้อภัยความร้อน ต้นทุนเงินทุนที่ต่ำกว่า การบำรุงรักษาที่ง่ายขึ้น และปริมาณงานที่สูงขึ้นต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู ทำให้สกรูเดี่ยวเป็นแพลตฟอร์มเริ่มต้นสำหรับแผ่นสินค้าโภคภัณฑ์

เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับแผ่น PVC, แผ่น WPC, สารประกอบที่มีปริมาณมาก, สูตรที่มีส่วนประกอบหลายองค์ประกอบ และการใช้งานที่ต้องการคุณภาพการหลอมที่ต้องการการผสมอย่างเข้มข้น ต้นทุนเงินทุนที่สูงขึ้นจะได้รับคืนผ่านคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น การคัดแยกน้อยลง และความสามารถในการแปรรูปวัสดุที่สกรูตัวเดียวไม่สามารถรองรับได้

สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการผสมหรือการอัดขึ้นรูปปฏิกิริยาที่ต้นน้ำของการขึ้นรูปแผ่น การกำหนด ค่าสกรูคู่แบบหมุนร่วมและหมุนสวนทาง จะเพิ่มเกณฑ์การเลือกอีกชั้นหนึ่ง การออกแบบการหมุนเวียนแบบหมุนร่วมเป็นมาตรฐานสำหรับการใช้งานที่ต้องผสมแบบเข้มข้น ในขณะที่การออกแบบแบบหมุนสวนทางเป็นที่นิยมสำหรับ PVC และวัสดุที่ไวต่อความร้อนอื่นๆ ซึ่งการลำเลียงเชิงบวกที่มีแรงเฉือนต่ำเป็นสิ่งจำเป็น

การเลือกอุปกรณ์ระหว่างแพลตฟอร์มสกรูเดี่ยวและคู่ควรขับเคลื่อนโดยโพลีเมอร์เฉพาะ ความซับซ้อนของสูตร และปริมาณการผลิต JWELL นำเสนอแพลตฟอร์มการอัดรีดแผ่นแบบสกรูเดี่ยวและสกรูคู่ ด้วยการกำหนดค่าแบบสกรูเดี่ยวที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการผลิตโพลีโอเลฟินและแผ่น PET ที่ปริมาณงานสูง และแพลตฟอร์มแบบสกรูคู่ที่ออกแบบมาสำหรับ PVC, WPC และการใช้งานแบบผสมที่ความเข้มข้นในการผสมและความไวต่อความร้อนต้องการข้อได้เปรียบของสกรูคู่

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวสามารถแปรรูปแผ่น PVC ได้หรือไม่

ได้ เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวสามารถแปรรูปแผ่น PVC ได้ แต่มีข้อจำกัดที่สำคัญ ความไวต่อความร้อนของ PVC ต้องการการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ ค่าแรงเฉือนต่ำ และเวลาพักสั้น ซึ่งเป็นสภาวะที่ยากต่อความสำเร็จอย่างสม่ำเสมอในการออกแบบสกรูเดี่ยว เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่แบบหมุนสวนทางเป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับการผลิตแผ่น PVC เนื่องจากการลำเลียงเชิงบวก การกระจายเวลาการคงตัวที่แคบ และการหลอมเหลวที่นุ่มนวลขึ้นซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการย่อยสลายเนื่องจากความร้อนให้เหลือน้อยที่สุด

ปริมาณการเติมสูงสุดที่เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวสามารถรองรับได้คือเท่าใด

โดยทั่วไปเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวสามารถรองรับการบรรจุสารตัวเติมได้มากถึง 30-40 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักสำหรับแคลเซียมคาร์บอเนตหรือแป้งในโพลีโอเลฟินส์ โดยที่การออกแบบสกรูจะต้องมีส่วนการผสมที่เพียงพอ นอกเหนือจากระดับนี้แล้ว ข้อจำกัดของการผสมแบบกระจายและแบบกระจายในสกรูตัวเดียวก็ชัดเจนขึ้น: ฟิลเลอร์จับตัวเป็นก้อนจะรอดพ้นจากกระบวนการหลอมเหลว ความหนืดหลอมละลายเพิ่มขึ้นเกินความสามารถในการลำเลียงของสกรู และปริมาณงานลดลง เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่จะจัดการกับการเติมสารตัวเติมที่ 60 เปอร์เซ็นต์หรือสูงกว่าเป็นประจำ

เส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูส่งผลต่อการตัดสินใจเลือกสกรูเดี่ยวและสกรูคู่อย่างไร

สำหรับเครื่องจักรที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก (ต่ำกว่า 45 มม.) ค่าใช้จ่ายพรีเมียมของสกรูคู่จะมีขนาดเล็กกว่าตามสัดส่วน ทำให้สกรูคู่เข้าถึงได้ง่ายขึ้นสำหรับสายการผลิตในห้องปฏิบัติการ การผลิตชุดเล็ก และผลิตภัณฑ์แผ่นเฉพาะ สำหรับเครื่องจักรที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (มากกว่า 120 มม.) ต้นทุนระดับพรีเมียมของสกรูคู่จะมีมากขึ้น และข้อดีด้านปริมาณงานของสกรูเดี่ยวสำหรับวัสดุโภคภัณฑ์จะเด่นชัดมากขึ้น การตัดสินใจเกี่ยวกับเส้นผ่านศูนย์กลางควรขึ้นอยู่กับปริมาณงานที่ต้องการ ซึ่งกำหนดโดยความกว้างของแผ่นเป้าหมาย ความหนา และความเร็วของเส้น

อะไรคือความแตกต่างในการบำรุงรักษาระหว่างเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวและคู่?

เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวมีข้อกำหนดในการบำรุงรักษาที่ง่ายกว่า: โดยทั่วไปแล้วสกรูจะเป็นชิ้นเดียวหรือไม่กี่ส่วน กระบอกเป็นแบบรูเดียว และกระปุกเกียร์จะง่ายกว่า การถอดและทำความสะอาดสกรูทำได้ง่ายตรงไปตรงมา เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ต้องการการตรวจสอบสกรูและกระบอกบ่อยครั้งมากขึ้น เนื่องจากมีอัตราการสึกหรอที่สูงขึ้นในบริเวณที่เชื่อมต่อกัน ขั้นตอนการประกอบและการแยกชิ้นส่วนที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับสกรูแบบแบ่งส่วน และการบำรุงรักษากระปุกเกียร์ที่มีความต้องการมากขึ้น ข้อเสียคือเครื่องจักรแบบสกรูคู่ช่วยให้เปลี่ยนวัสดุและทำความสะอาดระหว่างการทำงานของผลิตภัณฑ์ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เนื่องจากรูปทรงของสกรูที่เช็ดตัวเองได้