实现高产量的新型混配工艺金属化膜

实现高产量的新型混配工艺

实现高产量的新型混配工艺 2011年12月03日 来源： 为了满足不同挤出工艺的生产需求，科倍隆通过重新设计和优化挤出结构，成功地提升了ZSK系列和ZSK PLUS系列双螺杆挤出机的产量和操作性能。与同等尺寸的前代挤出机机型相比，科倍隆的ZSK MEGAcompounder和ZSK MEGAcompounder PLUS系列双螺杆挤出机在保持维护保养成本不变的基础上，获得了更稳定的操作性能，而且更重要的是，实现了挤出产量上的提升。科倍隆的Peter Heidemeyer博士表示，产量提升的关键在于，优化了螺杆的长径比（螺杆外径（Do）： 螺杆内径（Di）=1.55:1），同时提高了芯轴的比扭矩(Md/a3=13.6Nm/cm3，其中，a为螺杆的中心距) ，由此将螺杆的转速提升至1?200r/min或更高。实际上，所有这些创新均来源于科倍隆强大的工艺设计能力。通过将挤出机性能的提高和创新技术相结合，新的挤出设备能够满足不同工艺的生产需求。在专注于物料的配混工艺和提高设备的耐磨性能的同时，科倍隆还试图在高剪切配混的情况下确保高品质产品的稳定生产。

图1 科倍隆在ZSK MEGAcompounder PLUS挤出机上安装了ZS-EG 70双螺杆侧排气单元。该单元具有很高的排气能力及稳定的操作性，而且可旋转到挤出机的一侧，易于维护和清洁

喂料和脱挥排气工艺段的创新对喂料和脱挥排气技术的完善是这次技术创新的亮点。众所周知，对粉料进行喂料非常困难，因为在配混低密度的物料时，往往空气含量高，且湿度大。为此，科倍隆将一种新的喂料增强技术（FET）应用到配混工艺中，显著改善了喂料能力。据介绍，这种FET喂料增强技术典型的应用领域包括：滑石粉的填充、碳酸钙的填充配混、PP/玻璃微珠的填充以及木塑和色母粒的配混等。

图2 快速拆卸联轴器工具可实现螺杆的快速更换，适用于ZSK 18~ZSK 24的小型系列挤出机型

该工艺的独特之处是，在喂料区的机筒壁上设计有一个多孔的结构，空气可从这些孔结构逸散到机筒外壁，再通过外部连接的真空泵系统将其抽吸出去，从而提高粉料的喂料能力。在进入下段工艺之前，处理过的物料中所含的气体已经大大减少了，因此，还能显著增强物料在下游工艺段的熔融分散能力。除了进行上述的特殊设计外，科倍隆还进一步优化了喂料区的螺杆结构。Peter Heidemeyer博士介绍说，若在进行物料配混的过程中遇到喂料瓶颈，为了保证挤出机的稳定生产，可以同时使用以上两种优化措施，通常能将物料的喂料量提高2~3倍。FET喂料增强技术不仅可应用在双螺杆挤出机上，还可用于改善ZSB侧喂料机的喂料能力。也就是说，在挤出机的下游加工工序中应用这种技术，低密度粉料可以以较高的填充率通过侧喂料机喂入主挤出机，并显著改善其喂料能力。新型ZS-EG侧排气系统（如图1所示）能够很好地满足MEGAcompounder PLUS挤出机对于高产量的要求。侧排气双螺杆同向旋转，可将熔融物料背推向挤出机，同时将气体从反方向排出。良好的排气效果得益于其较深的螺槽设计。Peter Heidemeyer博士解释说，在经过螺槽的过程中，气体只能以相对较低的气体流速通过，这样，气体中混入的绝大部分物料都会在这一过程中沉降下来，仅有很少的部分被气体带出去。而带出的这部分物料还会在进入真空泵之前与气体分离，单独排出。ZS-EG排气系统的侧向设计使得操作和拆卸更便捷，同时也便于操作者对机筒内部进行清理。ZS-EG排气系统可广泛应用于玻纤增强、高填充配混、木塑(WPC)以及热塑弹性体(TPE) 等的配混工艺中。耐磨损材料的重要性挤出机的筒体和螺杆元件的材料选用，不仅要考虑部件的耐磨性和耐腐蚀性，同时还需考虑其成本因素。因此，在优化选材之前，还需要详细地评估具体的工艺应用。经评估发现，使用HIP（等静热压）处理加工技术，例如，在锻钢基材上加敷耐磨涂层，可使筒体的硬度达到60-65HRC，从而提高其耐磨性和耐腐蚀性。而螺杆元件材料则可以通过CVD处理（化学蒸发沉淀）技术，在其粉末耐磨合金基材上沉淀一层防护涂层。辅助工具：让产品开发更快、更便捷新型的联轴器工具可用于快速更换小型挤出机（ZSK 18~ ZSK 34）的螺杆，从而能够有效缩短螺杆的清理时间。从某种产品（颜色）转向另一种产品（颜色）时，无需使用其他辅助工具，仅该联轴器工具就可完成拆卸任务。该联轴器配有正负接头，其设计类似花园软管的连接器，方便实用。为了更好地开发新型的塑料产品，科倍隆还将几种新的辅助技术引入其挤出生产线中。其中之一是取样盘，它加速了产品的开发能力，使得用户能够在10s的时间内从机筒中完成物料取样，即使机筒内还填充着部分熔融物料，物料取样依然可以进行。据介绍，该工具可用于螺杆直径范围为18~92mm的ZSK系列机型中。另一个新应用是配备了较大视窗的可视筒体盖板，这可以让用户直接观察到挤出机内部的物料的工艺状况，使得产品生产更加直观。该装置能够耐受250℃的高温，可用于螺杆直径小于40/43mm的ZSK机型。(end)

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