Шнековая пара для экструдера, используемого в кабельной отрасли

Шнековая пара (шнек и цилиндр) – главный рабочий инструмент шнекового экструдера для изготовления кабеля. Шнек представляет собой стержень с винтовой поверхностью, он находится внутри обогреваемого цилиндра.

Применение

В индустрии производства кабеля шнековую пару применяют для наложения электроизоляции на жилы методом непрерывного выдавливания размягченного материала сквозь отверстие заданного сечения. Гранулированное сырьё загружают в воронку, которая находится в питающей зоне экструдера, далее гранулят захватывает шнек. За счёт вращения шнека, подключённого к приводу, происходит поступательное движение полимера, его нагревание (благодаря теплоте трения и нагретым стенкам) и перемешивание. Гомогенизированный изоляционный материал проходит сквозь узкое формующее отверстие и после охлаждения сохраняет полученную форму.

Характеристики

Шнековые пары различаются по диаметру, отношению длины к диаметру (L/D), марке стали для изготовления и другим техническим параметрам (твёрдость, линейность, шероховатость поверхности и др.). В процессе использования, степень износа шнековой пары оценивают по увеличению зазора между шнеком (гребнем шнека) и стенкой цилиндра. При увеличении зазора между шнеком и цилиндром в процессе переработки пластмассы увеличивается обьем противопотока в следствии чего снижается производительность и качество переработки полимеров. Для восстановления качества переработки необходимо заменить такую шнековую пару.

Комплекты шнеков и цилиндров делают из специальной износоустойчивой стали, противостоящей коррозийным эффектам, что должно обеспечить длительный период работоспособности деталей. При изготовлении шнековых пар применяют такие виды термической обработки стали, как электролитическое хромирование, азотирование, биметаллическое напыление или высокочастотная закалка.

Как выбирают шнековую пару

В Китае выпускают широкий спектр шнековых пар, выбор зависит от свойств полимеров, которые будут использоваться при экструдировании на кабельном предприятии. В каждом случае необходимо учитывать силу коррозийной активности фторполимера, температурный диапазон его обработки, а также есть ли особые требования в отношении режимов смешивания.

Например, для работы с фторированным этиленпропиленом рекомендуют шнеки и цилиндры с включением сплавов никеля и хрома. А для переработки поливинилиденфторида чаще применяют комплектующие из сплава хромистой стали 4140 с антикоррозийными характеристиками.

Температура плавления полимеров может существенно различаться. Так, для материалов ПВДФ она составляет от 230 до 290 °С, а для ФЭП – 360-380 °С. В каждом случае лучше подобрать подходящий вид шнековой пары.

Конструкция шнека в шнековой паре, его длина и предусмотренная степень сжатия определяются разновидностью полимеров для экструдирования и особенностями производства кабеля. Если переработка требует смешения фторполимера с добавками, модифицирующими и окрашивающими веществами, рекомендуем шнеки, которые обеспечивают как распределительное, так и дисперсионное смешение с относительно низким сдвигом, либо барьерные шнеки. С помощью последних отделяют уже расплавленную смолу от твёрдого материала, которому только предстоит расплавиться. Так предотвращают избыточное усилие сдвига уже расплавленного сырья и поддерживают температуру всего полимеров на низком уровне.

Правильный подбор рабочей пары шнек-цилиндр с учётом технологических характеристик используемых полимеров поможет избежать быстрого износа комплектующих, соответственно снижения производительности и качества выпускаемой продукции.