Labor-Einschnecken-Extruder

Aufbau und Funktionsweise

Die Labor-Einschneckenextruder besteht hauptsächlich aus einer Schnecke, einem Zylinder, einem Heiz-/Kühlsystem, einem Übertragungssystem und einem intelligenten Steuerungssystem. Das Funktionsprinzip basiert auf der Rotation der Schnecke, um feste Materialien (wie Polymerpartikel oder Pulver) allmählich zu plastifizieren, zu mischen und zu extrudieren. Die Schnecke ist in der Regel in drei Abschnitte unterteilt:

1. Beförderungsabschnitt: Das Material wird vorwärts geschoben und in Form eines "festen Pfropfens" vorgewärmt, der auf Reibung und mechanischem Druck beruht.

2. Kompressionsabschnitt: Das Volumen der Schneckennut nimmt allmählich ab, und das Material wird durch Scherwärme und externe Erwärmung geschmolzen und plastifiziert. Das Verdichtungsverhältnis beträgt in der Regel 3:1.

3. Dosierbereich: Die Schmelze wird weiter homogenisiert und quantitativ zur Düse befördert und durch die Form in eine bestimmte Form (z. B. Folie, Rohr oder Granulat) gebracht.

Hauptmerkmale des Einschneckenextruders für das Labor:

Im Vergleich zu industriellen Geräten liegt der Schwerpunkt bei Labormodellen eher auf Flexibilität, Genauigkeit und Datenerfassungsmöglichkeiten:

1. Hochpräzise Steuerung

- Die Genauigkeit der Temperaturregelung erreicht ±1,0℃, und der Messfehler für den Schmelzdruck beträgt ≤0,2%.

- Ausgestattet mit internationalen Markensensoren (z. B. Hartek-Extruder) und computergestützte Mess- und Kontrollsysteme zur Überwachung von Schmelzdruck, Temperatur und Drehmoment in Echtzeit.

2. Modularer Aufbau

- Schnecken und Formen mit unterschiedlichen Seitenverhältnissen (L/D 28:1 bis 33:1) können ausgetauscht werden, um verschiedenen experimentellen Anforderungen gerecht zu werden, z. B. Granulation, Gießfolie und Rohre.

- Unterstützung von rheologischen Testformen (z. B. Schlitz- und Rundstabformen) zur direkten Messung der Scherviskosität und Elastizität von Materialien.

3. Sicherheit und Intelligenz

- Integrierte Not-Aus-Vorrichtung, automatische Temperaturregelung und Verriegelungsschutzsystem für einen sicheren Betrieb.

- Computersteuerung von Peripheriegeräten (z. B. Zuführung und Granulierung) zur Verbesserung der experimentellen Wiederholbarkeit.

Anmeldung：

1. Materialforschung und -entwicklung sowie Optimierung der Formulierung

- Entwicklung neuer Polymermaterialien (wie biologisch abbaubare Kunststoffe, leitfähige Polymere).

- Testen Sie die Auswirkungen von Zusatzstoffen (Flammschutzmittel, UV-Stabilisatoren) auf die Materialeigenschaften.

2. Überprüfung der Prozessparameter

- Simulieren Sie industrielle Produktionsbedingungen und optimieren Sie Parameter wie Temperatur und Geschwindigkeit.

- Untersuchung des rheologischen Verhaltens von Materialien (z. B. Viskosität und Schmelzbrucheigenschaften).

3. Probenvorbereitung

- Bereiten Sie Filme, Fasern, 3D-Druckdrähte oder Granulate für die anschließende mechanische und optische Prüfung vor.

- Wird in der pharmazeutischen Industrie für die Heißschmelzextrusion (HME) verwendet, um die Löslichkeit von Medikamenten zu verbessern.

Technische Parameter des Laborextruders mit einer Schraube：               

Modell		HTES-20	HTES-25	HTES-30	HTES-35
Durchmesser der Schraube	(mm)	20	25	30	35
L/D-Verhältnis	(L/D)	28	28	30	30
Strom	(kW)	3	4	5.5	7.5
Rotationsgeschwindigkeit	(U/min)	120	120	120	120
Max. Temperatur	(℃)	350	350	350	350
Genauigkeit der Temperaturregelung	(℃)	±1	±1	±1	±1
Druckmessbereich	(MPa)	0~35	0~35	0~35	0~35
Ausgabe	(kg/h)	0.5~3	0.5~5	0.5~7	0.5~10
Gewicht	(kg)	296	325	348	370
Dimesion	(L×B×H)	mm)	1120×1115×1660	1260×1115×1660	1460×1115×1660	1610×1215×1660

Analyse der Vorteile und Benachteiligungen

Vorteile

- Einfache Struktur, niedrige Kosten, geeignet für Grundlagenforschung und Entwicklung.

- Bequeme Bedienung und Wartung, stabile Plastifizierwirkung.

Beschränkungen:

- Schwache Mischfähigkeit, schwierige Verarbeitung von Materialien mit hohem Füllgrad (z. B. Glasfasern) oder pulverförmigen Materialien.

- Schlechte Abgaswirkung, erfordert den Einsatz von Doppelschnecken oder anderen Geräten zur Durchführung komplexer Prozesse.

Empfehlungen zur Auswahl

- Materialeigenschaften: Wenn Sie hochviskose oder reaktive Materialien verarbeiten müssen, sollten Sie Modellen mit großem Aspektverhältnis (≥30:1) und verschleißfesten Schnecken (z. B. Nitrierstahl) den Vorzug geben.

- Experimentelle Anforderungen: Für die rheologische Forschung können Druck-/Temperatursensoren und spezielle Formen gewählt werden; für die Kleinseriengranulierung ist die Integration von Granulierhilfsmaschinen wichtig.

Die Einschneckenextruder des Hartek-Labors sind aufgrund ihrer präzisen Steuerung und flexiblen Konfiguration zum wichtigsten Werkzeug für die Forschung und Entwicklung von Polymermaterialien geworden. Je nach Versuchsziel (z. B. Prozesssimulation, Entwicklung neuer Materialien) können die Benutzer das geeignete Modell wählen.