Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

- Все остальные проблемы не вошедшие в основные темы по сырью и способам производства. Более редкие методы переработки, уникальные технологии и прочее...
- All other possible problems not marked in the previous sections. Rare of methods of production, unique technologies, etc...
Ответить
Сообщение
Автор
Kitsum
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 06 фев 2019, 19:56
Страна, Регион, Область: Россия
Город: N
Благодарил (а): 4 раза
Russia

Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#1 Сообщение Kitsum » 07 фев 2019, 10:35

Здравствуйте!
Сразу скажу, что в переработке пока немного чего понимаю, по образованию химик-синтетик (полимерщик).
Есть задача в лабораторном масштабе получать различные наполненные композиты (пока на основе термопластичных полимеров), наполняя нано- и микропорошками (неорганическими). Степень наполнения 1 - 20 % масс.
Необходимо добиться максимально однородного распределения частиц в матрице полимера.
Насколько понял, для данной задачи необходим экструдер с двойной шнековой парой.
Готовые лабораторные экструдеры стоят от 40.000 $.
Думаем своими силами сделать полукустарный вариант, но есть проблемы и вопросы, на которые надеюсь получить ответ:

1. Обязательно ли необходим двушнековый или можно обойтись одним шнеком?
2. Поскольку материала очень мало, необходим цилиндр с наименьшим объемом, а значит, диаметром шнека. Кто-нибудь делает в РФ шнеки диаметром 8, 10, 12 мм? (В Китае предлагают от 16 и 20, ждать 2-3 месяца).
3. Твердость наполнителей - до 40 HRC, какая обработка достаточна для шнеков (азотирование или цементации достаточно?). Азотирование - долго и дорого, цементация - быстро и дешево, а твердость вроде как до 60 HRC. Температура процесса - пока до 230 С.
4. Что лучше (и "универсальнее") - длинный один шнек или 2, но короче для наполнения?
5. Китайцы за двойной шнек-цилиндр диаметром 16 и L/D=24 просят ~2000 -3000$ + доставка. Это нормальная цена?

С уважением.

Аватара пользователя
Maks42
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: 19 окт 2009, 11:40
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Откуда: Калинин
Благодарил (а): 1314 раз
Поблагодарили: 1471 раз
Контактная информация:
Russia

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#2 Сообщение Maks42 » 07 фев 2019, 11:45

Нано, это сложно и дорого, как сырье, так и оборудование, если не хотите выбросить деньги на ветер, то надо думать о https://www.coperion.com/en/products-se ... extruders/
Если нет денег на оборудование, то скоро откроется ТЦРПП https://magazine.sibur.ru/ru/article/ne ... solutions/
Все относительно

Kitsum
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 06 фев 2019, 19:56
Страна, Регион, Область: Россия
Город: N
Благодарил (а): 4 раза
Russia

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#3 Сообщение Kitsum » 07 фев 2019, 12:25

А чем это принципиально отличается от https://www.labtechengineering.com/product/lte-12/ или https://www.thermofisher.com/order/cata ... t/567-2205 ?

Нам необходимо получать всего по 100 - 200 гр композита для тестов.

Аватара пользователя
Maks42
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: 19 окт 2009, 11:40
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Откуда: Калинин
Благодарил (а): 1314 раз
Поблагодарили: 1471 раз
Контактная информация:
Russia

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#4 Сообщение Maks42 » 07 фев 2019, 13:07

Можно еще добавить https://www.brabender.com/chemical/proc ... ontinuous/
Я дал того, кто точно имеет опыт в "Необходимо добиться максимально однородного распределения частиц в матрице полимера", что при использовании нанопорошков достаточно проблематично.
Все относительно

Аватара пользователя
Maks42
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: 19 окт 2009, 11:40
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Откуда: Калинин
Благодарил (а): 1314 раз
Поблагодарили: 1471 раз
Контактная информация:
Russia

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#5 Сообщение Maks42 » 07 фев 2019, 13:36

Если нужно просто смешать в расплаве (компаундировать), то можно использовать лабораторные вальцы или резиносмеситель (Banbury), двухшнековый экструдер нужен для моделирования промышленного производства.
Все относительно

Kitsum
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 06 фев 2019, 19:56
Страна, Регион, Область: Россия
Город: N
Благодарил (а): 4 раза
Russia

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#6 Сообщение Kitsum » 07 фев 2019, 14:02

Извиняюсь, не полностью сформулировал задачу в заглавном посте: из наполненных композитов в дальнейшем планируем изготавливать образцы на 3D-принтере. Соответственно, цикл мне представляется состоящим из стадий:
-синтез полимера, дробление (гранулирование);
-наполнение в экструдере;
-получение нити (1,75; 3 мм) на выходе из экструдера с более-менее однородно распределенными частицами в матрице полимера.
-3д-печать (тут будут свои заморочки, пока оставим в стороне).

Мне пообещали сделать оснастку, двигатель, обогрев и т.д. Осталось решить вопрос со шнек-цилиндром.

cs-mb
Сообщения: 2052
Зарегистрирован: 19 авг 2013, 10:31
Страна, Регион, Область: MO
Город: v
Благодарил (а): 19 раз
Поблагодарили: 540 раз
Bhutan

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#7 Сообщение cs-mb » 07 фев 2019, 14:22

Kitsum писал(а):
07 фев 2019, 14:02
Извиняюсь, не полностью сформулировал задачу в заглавном посте: из наполненных композитов в дальнейшем планируем изготавливать образцы на 3D-принтере. Соответственно, цикл мне представляется состоящим из стадий:
-синтез полимера, дробление (гранулирование);
-наполнение в экструдере;
-получение нити (1,75; 3 мм) на выходе из экструдера с более-менее однородно распределенными частицами в матрице полимера.
-3д-печать (тут будут свои заморочки, пока оставим в стороне).
у вас полимеризация в массе?
с учётом предложения Макса:
-синтез
-наполнение и гомогенизация на вальцах
-дробление
-экструдирование нити

если настаиваете на своём варианте, то наполнение совмещается с экструдированием нити

Kitsum
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 06 фев 2019, 19:56
Страна, Регион, Область: Россия
Город: N
Благодарил (а): 4 раза
Russia

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#8 Сообщение Kitsum » 07 фев 2019, 14:43

cs-mb писал(а):
07 фев 2019, 14:22

-синтез
-наполнение и гомогенизация на вальцах
-дробление
-экструдирование нити

если настаиваете на своём варианте, то наполнение совмещается с экструдированием нити
Т.е. на вальцах термопласты однородно смешать с наполнителем проще, дешевле и эффективнее, чем в экструдере?
А экструдирование нити можно после вальцов и в одношнековом экструдере осуществлять? не будет ли в нем агломерации наполнителя?

Я понимаю, что для хорошего результата надо иметь целую линейку перерабатывающего оборудования, экструдер выглядит решением "всё-в-одном".

cs-mb
Сообщения: 2052
Зарегистрирован: 19 авг 2013, 10:31
Страна, Регион, Область: MO
Город: v
Благодарил (а): 19 раз
Поблагодарили: 540 раз
Bhutan

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#9 Сообщение cs-mb » 07 фев 2019, 14:54

Kitsum писал(а):
07 фев 2019, 14:43
Т.е. на вальцах термопласты однородно смешать с наполнителем проще, дешевле и эффективнее, чем в экструдере?
вас не учили, что до процесса экструзии, листы делали каландрованием (и до сих пор делают)?
для мизерных количеств, достаточно лабораторных вальцов (которые дешевле).
Kitsum писал(а):
07 фев 2019, 14:43
А экструдирование нити можно после вальцов и в одношнековом экструдере осуществлять? не будет ли в нем агломерации наполнителя?
ознакомьтесь с технологией работы на лабораторных вальцах и многие вопросы отпадут

Kitsum
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 06 фев 2019, 19:56
Страна, Регион, Область: Россия
Город: N
Благодарил (а): 4 раза
Russia

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#10 Сообщение Kitsum » 07 фев 2019, 15:42

cs-mb писал(а):
07 фев 2019, 14:54
вас не учили, что до процесса экструзии, листы делали каландрованием (и до сих пор делают)?
для мизерных количеств, достаточно лабораторных вальцов (которые дешевле).
Где я писал, что мне нужны листы?
cs-mb писал(а):
07 фев 2019, 14:54
ознакомьтесь с технологией работы на лабораторных вальцах и многие вопросы отпадут
Дело не только в стоимости оборудования. При нагромождении стадий плавления-застывания термопластов будут снижаться физ-мех. свойства. И так продукт минимум 2 раза будет плавиться - в экструдере и в 3д-принтере.

Хорошо, выскажите, если не сложно, собственное видение: заказывать более толстые шнеки (20 мм) и нарабатывать больше материала для одиночной загрузки? брать лабораторные вальцы (нужно посмотреть еще по температурам рабочим у вальцов, во сколько в итоге выйдет)? Или что-то принципиально иное?

cs-mb
Сообщения: 2052
Зарегистрирован: 19 авг 2013, 10:31
Страна, Регион, Область: MO
Город: v
Благодарил (а): 19 раз
Поблагодарили: 540 раз
Bhutan

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#11 Сообщение cs-mb » 07 фев 2019, 16:00

Kitsum писал(а):
07 фев 2019, 15:42
cs-mb писал(а):
07 фев 2019, 14:54
вас не учили, что до процесса экструзии, листы делали каландрованием (и до сих пор делают)?
для мизерных количеств, достаточно лабораторных вальцов (которые дешевле).
Где я писал, что мне нужны листы?
где я писал что делайте листы?
Kitsum писал(а):
07 фев 2019, 15:42

Дело не только в стоимости оборудования. При нагромождении стадий плавления-застывания термопластов будут снижаться физ-мех. свойства. И так продукт минимум 2 раза будет плавиться - в экструдере и в 3д-принтере.

Хорошо, выскажите, если не сложно, собственное видение: заказывать более толстые шнеки (20 мм) и нарабатывать больше материала для одиночной загрузки? брать лабораторные вальцы (нужно посмотреть еще по температурам рабочим у вальцов, во сколько в итоге выйдет)? Или что-то принципиально иное?
я человек нетерпимый, потому от дальнейшей "дискуссии" воздержусь

Аватара пользователя
Maks42
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: 19 окт 2009, 11:40
Страна, Регион, Область: Россия
Город: Москва
Откуда: Калинин
Благодарил (а): 1314 раз
Поблагодарили: 1471 раз
Контактная информация:
Russia

Re: Вопрос по шнекам для экструдера от новичка

#12 Сообщение Maks42 » 07 фев 2019, 16:46

Совместите с синтезом discussion-of-news-f4/29-01-2019-t27617.html
Все относительно

Ответить

Вернуться в «Другие вопросы/Other questions»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя