Funktionsprinzip des Doppelschneckenextruders

Der Aufbau eines Doppelschneckenextruders ist dem eines Einschneckenextruders sehr ähnlich, das Funktionsprinzip unterscheidet sich jedoch stark. In einem Einschneckenextruder beruht der Materialtransport auf der Reibung und dem viskosen Widerstand des Materials, sodass die Verweilzeitverteilung breiter ist.

Im Gegensatz dazu beruht die Materialförderung des Doppelschneckenextruders auf der Verdrängung der Schnecke, sodass die Verweilzeitverteilung enger ist. Die Rohstoffe des Doppelschneckenextruders werden über einen Dosierer durch die Einfüllöffnung zugeführt. Einige Zusatzstoffe (z. B. Glasfaser) müssen über die Zufuhröffnung in der Mitte des Zylinders hinzugefügt und von der Schnecke zum Düsenkopf transportiert werden.

Dabei kommt es je nach Schneckeneingriffsart und Drehrichtung zu unterschiedlichen Materialbewegungen. In diesem Artikel werden die spezifischen Unterschiede in ihren Arbeitsprinzipien aus dieser Perspektive vorgestellt.

Wie funktioniert ein Doppelschneckenextruder?

Zunächst nehmen wir die Anwendung des Doppelschneckenextruders im Kunststoffbereich als Beispiel, um das Funktionsprinzip des Doppelschneckenextruders kurz vorzustellen. Anschließend werden wir ihre Unterschiede speziell aus der Perspektive „verschiedener Schraubeneingriffsmethoden und Drehrichtungen“ vorstellen.

Das Funktionsprinzip des Doppelschneckenextruders ist wie folgt:

1. Nach dem Start des Doppelschneckenextruders wird zunächst Kunststoffgranulat oder -pulver über das Zuführsystem in die Schneckennut eingespeist. Das Zuführsystem besteht normalerweise aus einer Zuführöffnung, einem Zuführgerät, einem Trichter und einer Zuführschnecke. Durch die Vibration des Trichters bzw. die Rotation des Förderers werden die Kunststoffrohstoffe gleichmäßig zur Förderschnecke transportiert.

2. Nachdem das Kunststoffrohmaterial in die Schneckennut gelangt ist, beginnt sich die Doppelschnecke zu drehen. Durch die Steuerung der Steigung und Tiefe der Schneckennut wird das Kunststoffrohmaterial vom vorderen Ende zum hinteren Ende gedrückt. Beim Schiebevorgang wird das Kunststoffrohmaterial von der Außenseite des Zylinders und der Schneckennut zusammengedrückt, wodurch Scherkraft und Reibung entstehen. Dies führt zu hoher Reibung und Erwärmung des Kunststoffrohmaterials. Das Heizsystem liefert zusätzliche Wärmeenergie, um den Kunststoffrohstoff nach und nach zu einer thermoplastischen Schmelze zu schmelzen.

3. Extrusionsprozess: Wenn der geschmolzene Kunststoff ein bestimmtes Niveau erreicht, gelangt er in den Extrusionsbereich des Zylinders. Dieser Abschnitt besteht normalerweise aus einer erweiterten Schneckennut und einer Extrusionsdüse. Im Extrusionsbereich verringert sich der Schneckennutabstand allmählich und der erzeugte Druck wird immer größer, was das Aufschmelzen des Kunststoffs weiter fördert. Die Extrusionsdüse formt den geschmolzenen Kunststoff durch spezifische Strukturen und Kanäle in den erforderlichen Querschnitt und die erforderliche Länge. Der Extrusionsauslass ist normalerweise mit einem Kühlsystem ausgestattet, um den geschmolzenen Kunststoff schnell abzukühlen und zu verfestigen.

Das Steuerungssystem spielt eine entscheidende Rolle beim Betrieb des Doppelschneckenextruders. Über das Steuerungssystem können Parameter wie Zuführung, Schneckengeschwindigkeit, Temperatur und Druck in Echtzeit überwacht und angepasst werden, um die Stabilität und Kontrollierbarkeit des Extrusionsprozesses sicherzustellen. Das Steuerungssystem kann außerdem die Schneckengeschwindigkeit, -temperatur und -form entsprechend den Produktanforderungen anpassen, um den idealen Extrusionseffekt zu erzielen.

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