Przykładowe konfiguracje laboratoryjnych linii do wytłaczania

Laboratoryjna linia do wytłaczania jako konfigurowalny układ procesowy

Laboratoryjna linia do wytłaczania może mieć bardzo różną architekturę w zależności od materiału, celu badań, wymaganej skali procesu oraz postaci wytwarzanego produktu. Wytłaczarka jedno- lub dwuślimakowa jest jednym z elementów większego układu, który może obejmować również dozowanie, odgazowanie, głowicę formującą, pompę stopionego tworzywa, chłodzenie, kalibrację, pomiary oraz urządzenia odbierające produkt.

Poniższe przykłady pokazują różne sposoby zestawiania urządzeń SiTech3D w stanowiska badawcze i kompletne linie technologiczne. Konfiguracja może być rozwijana lub zmieniana wraz z materiałem, programem badań i wymaganiami procesu, bez ograniczania stanowiska do jednego sztywnego wariantu katalogowego.

Jak konfigurowana jest kompletna linia do wytłaczania

O możliwościach laboratoryjnej linii do wytłaczania nie decyduje wyłącznie średnica ślimaka, moc napędu lub maksymalna wydajność. Istotne jest współdziałanie kolejnych elementów procesu: przygotowania i dozowania materiału, uplastyczniania i mieszania, formowania w głowicy, chłodzenia lub kalibracji oraz dalszego prowadzenia i odbioru produktu.

Dlatego układ urządzeń powinien wynikać z rzeczywistego zadania technologicznego. Innej konfiguracji wymaga rozwój formulacji i compoundowanie, innej wytwarzanie profilu lub rurki, a jeszcze innej produkcja filamentu, granulacja albo przygotowanie materiału do dalszych badań.

Pomiary, sterowanie i integracja urządzeń

W stanowiskach badawczo-rozwojowych znaczenie ma nie tylko możliwość ustawienia parametrów pracy, lecz również ich pomiar i rejestracja. Zależnie od konstrukcji i wyposażenia urządzenia mogą umożliwiać sterowanie temperaturą i prędkością oraz pomiar wybranych wielkości procesowych, takich jak moment obrotowy, ciśnienie i temperatura stopu.

Elementy linii mogą współpracować w ramach wspólnego systemu automatyki i wymiany danych. W wybranych konfiguracjach dostępna jest komunikacja Ethernet i OPC UA, serwer WWW, rejestracja parametrów oraz zdalny dostęp. Zakres pomiarów i integracji dobierany jest do funkcji konkretnego stanowiska.

Jeżeli proces ma być później rozwijany do większej skali, wyniki prób laboratoryjnych mogą stanowić dane wejściowe do dalszego projektowania. Skalowanie nie jest jednak prostym proporcjonalnym zwiększeniem średnicy ślimaka lub wydajności i wymaga uwzględnienia między innymi geometrii układu, czasu przebywania materiału, wymiany ciepła, obciążenia napędu, ciśnienia oraz warunków pracy dalszej części linii.

Wybrane konfiguracje i przykłady realizacji

Poniższe fotografie przedstawiają przykłady urządzeń, prób technologicznych oraz konfiguracji stanowisk SiTech3D. Pokazują nie tylko same wytłaczarki, lecz również układy procesowe, głowice i narzędzia formujące, chłodzenie, prowadzenie produktu, urządzenia downstream oraz różne postacie materiału i wyrobu uzyskiwane podczas prac badawczo-rozwojowych.

Układy procesowe, głowice i narzędzia formujące

Możliwość dopasowania układu procesowego oraz narzędzia formującego ma szczególne znaczenie w pracach R&D. Konfiguracja może obejmować różne konstrukcje głowic, elementy układu uplastyczniającego i rozwiązania dostosowane do właściwości materiału oraz celu prowadzonej próby.

Układy procesowe i głowice. Różne konstrukcje części roboczej urządzenia pozwalają dostosować sposób uplastyczniania, mieszania i formowania materiału do konkretnego zadania technologicznego.

Narzędzia formujące i próby procesowe. Stanowisko laboratoryjne może być wykorzystywane do sprawdzania różnych sposobów formowania oraz doboru rozwiązania odpowiedniego dla materiału i oczekiwanej postaci produktu.

Formowanie, chłodzenie i prowadzenie produktu

Po opuszczeniu głowicy na geometrię i stabilność produktu wpływa również sposób jego prowadzenia, chłodzenia, kalibracji i odbioru. Urządzenia downstream dobiera się dlatego do rodzaju wytwarzanego elementu oraz rzeczywistych warunków procesu.

Formowanie i stabilizacja produktu. Konfiguracja dalszej części linii może obejmować prowadzenie, chłodzenie i odbiór profili, taśm, żyłek oraz innych wyrobów ciągłych.

Głowica i downstream jako współpracujący układ. Warunki formowania na wyjściu z głowicy powinny być powiązane z późniejszym chłodzeniem i prowadzeniem produktu, dlatego te elementy projektuje się z uwzględnieniem całego przebiegu procesu.

Przykłady urządzeń dalszej części linii znajdują się również na stronie wanny chłodzące, przenośniki i inne elementy linii do wytłaczania.

Integracja urządzeń i niestandardowy downstream

W bardziej rozbudowanych projektach wytłaczarka jest jednym z wielu urządzeń tworzących wspólny ciąg technologiczny. Zakres konfiguracji może obejmować przygotowanie i podawanie materiału, formowanie, chłodzenie, pomiary, transport produktu, cięcie, granulację lub inne operacje wymagane przez konkretną aplikację.

Od materiału wejściowego do produktu. Laboratoryjne stanowisko może obejmować pełny ciąg urządzeń potrzebnych do przeprowadzenia procesu i przygotowania produktu do dalszych badań lub kolejnego etapu przetwórstwa.

Niestandardowe elementy linii. Jeżeli aplikacja wymaga nietypowego prowadzenia, chłodzenia lub odbioru produktu, projekt może obejmować dedykowane urządzenia downstream oraz ich integrację z pozostałymi elementami stanowiska.

Badania materiałowe i nietypowe postacie wyrobu

Laboratoryjna linia może służyć zarówno do wytwarzania określonego produktu, jak i do obserwacji zachowania materiału podczas uplastyczniania, mieszania i formowania. Próby mogą obejmować różne polimery, kompozyty i formulacje oraz produkty o zróżnicowanej geometrii.

Próby materiałowe i rozwój formulacji. Zachowanie materiału może być obserwowane w kontrolowanych warunkach procesu, co ułatwia ocenę wpływu formulacji i parametrów pracy przed kolejnym etapem rozwoju technologii.

Różne geometrie produktu. Odpowiednio dobrana głowica i dalsza część linii umożliwiają prowadzenie prób formowania różnych przekrojów i postaci wyrobu bez ograniczania stanowiska do jednego zastosowania.

Konfiguracja dopasowana do konkretnego procesu

Przedstawione przykłady nie tworzą zamkniętego katalogu wariantów. Rodzaj wytłaczarki, sposób dozowania, głowica, urządzenia downstream, zakres pomiarów i poziom automatyzacji powinny wynikać z właściwości materiału, oczekiwanego produktu i celu prowadzonych prac.

Bardziej wyspecjalizowane przykłady stanowisk i procesów przedstawiamy również na stronie laboratoryjna linia oraz stanowisko do badań. Dla procesów wymagających intensywnego mieszania i modyfikacji materiału dostępne są linie do compoundingu i granulacji, a dla procesów związanych z filamentami osobna grupa linii do produkcji i badań filamentów.

Jak dobrać laboratoryjną linię do wytłaczania?

Punktem wyjścia powinny być rodzaj materiału, cel procesu, oczekiwana postać produktu, wymagany zakres wydajności oraz parametry, które mają być mierzone i rejestrowane. Szersze omówienie zasad doboru całej architektury znajduje się na stronie laboratoryjne linie z wytłaczarkami jedno- i dwuślimakowymi.

Masz materiał lub proces wymagający niestandardowej konfiguracji? Prześlij przez formularz kontaktowy podstawowe informacje o materiale, oczekiwanym produkcie, wymaganej skali oraz wymaganiach dotyczących pomiarów i automatyzacji. Na tej podstawie możemy zaproponować architekturę stanowiska i zakres wyposażenia.