Общее устройство и работа одночервячного экструдера

Любой экструдер включает в себя следующие узлы: загрузочный бункер, рабочие органы – червяк и цилиндр, привод червяка, узел упорного подшипника. Кинематическая схема одночервячного экструдера представлена на рис. 67. От электродвигателя 1 крутящий момент через редуктор 3 передаётся на червяк 4, который находится в цилиндре 4. Упорный подшипник 5 воспринимает возникающие при работе экструдера силовые нагрузки.

Рис. 67

Принципиальная схема одночервячного экструдера для переработки термопластов представлена на рис. 68

Основным органом одночервячного экструдера (рис. 68) является обогреваемый материальный цилиндр 1, внутри которого вращается червяк 2. Загрузка перерабатываемого материала производится с помощью загрузочного устройства 3, конструктивное оформление которого определяется состоянием и формой частиц перерабатываемого материала. Формующий инструмент 4 устанавливается на выходе из материального цилиндра 1, обогреваемого при помощи нагревателей 5. Привод червяка, закрепленного в опорном узле 6, осуществляется от электродвигателя 7 через редуктор 8 и муфту 9.

Рис. 68

В процессе переработки исходный материал из загрузочного устройства поступает в червяк и перемещается в осевом направлении в винтовом канале червяка, образованным внутренней поверхностью материального цилиндра и нарезкой червяка. При движении материал уплотнятся, расплавляется, происходит удаление воздуха и гомогенизация расплава, развивается давление, под действием которого подготовленный расплав продавливается через формующий инструмент. Соответственно в одночервячном экструдере в направлении движения материала могут быть выделены зоны: питания (загрузки), плавления (пластикации), дозирования (выдавливания) длиной соответственно (см. рис. 68). В ряде случаев для экструдеров специального назначения могут быть выделены зоны дегазирования, смешения, диспергирования и т.д.

В зоне загрузки происходит прием перерабатываемого материала и его перемещение в направлении зоны плавления и уплотнения. Для повышения производительности зона загрузки выполняется с большим объемом винтового канала червяка, а также используются устройства для принудительной запитки экструдера.

В зоне плавления происходит расплавление полимера, его уплотнение и удаление воздушных включений. Для эффективного проведения указанных процессов, канал червяка в зоне плавления выполняется с постепенно уменьшающимся объемом, канала , т.е. .

В зоне дозирования происходит гомогенизация расплава и развивается давление, под действием которого расплав продавливается через формующий инструмент.

Червяки, диаметр D которых может быть от 20 до 500 мм и более, характеризуется геометрией (профилем) поперечного сечения канала, длиной нарезки, шагом t, степенью сжатия i и числом заходов нарезки.