Extrudeuse à vis unique de laboratoire

Structure et principe de fonctionnement

Le extrudeuse à vis unique de laboratoire est principalement composé d'une vis, d'un cylindre, d'un système de chauffage/refroidissement, d'un système de transmission et d'un système de contrôle intelligent. Son principe de fonctionnement repose sur la rotation de la vis pour plastifier, mélanger et extruder progressivement des matériaux solides (tels que des particules ou des poudres de polymères). La vis est généralement divisée en trois sections :

1. Section de transport : Le matériau est poussé vers l'avant et préchauffé sous la forme d'un “bouchon solide”, en s'appuyant sur la friction et la compression mécanique.

2. Section de compression : Le volume de la rainure de la vis diminue progressivement et le matériau est fondu et plastifié par la chaleur de cisaillement et le chauffage externe. Le taux de compression est généralement de 3:1.

3. Section de dosage : La matière fondue est ensuite homogénéisée et acheminée quantitativement vers la filière, puis façonnée dans une forme spécifique (film, tuyau ou granulés) par l'intermédiaire du moule.

Caractéristiques principales de l'extrudeuse monovis de laboratoire :

Par rapport aux équipements industriels, les modèles de laboratoire mettent davantage l'accent sur la flexibilité, la précision et les capacités d'acquisition de données :

1. Contrôle de haute précision

- La précision du contrôle de la température atteint ±1,0℃, et l'erreur de mesure de la pression de fusion est ≤0,2%.

- Équipé de capteurs de marque internationale (tels que Extrudeuse Hartek) et des systèmes informatiques de mesure et de contrôle pour surveiller la pression de fusion, la température et le couple en temps réel.

2. Conception modulaire

- Des vis et des moules avec différents rapports d'aspect (L/D 28:1 à 33:1) peuvent être remplacés pour répondre à divers besoins expérimentaux tels que la granulation, les films coulés et les tuyaux.

- Les moules d'essai rhéologique (tels que les moules à fente et les moules à tige ronde) permettent de mesurer directement la viscosité de cisaillement et l'élasticité des matériaux.

3. Sécurité et intelligence

- Dispositif d'arrêt d'urgence intégré, contrôle automatique de la température et système de protection par verrouillage pour garantir un fonctionnement sûr.

- Contrôle informatique des équipements périphériques (tels que l'alimentation et la granulation) afin d'améliorer la répétabilité des expériences.

Application：

1. Recherche et développement de matériaux et optimisation de la formulation

- Développement de nouveaux matériaux polymères (tels que les plastiques biodégradables, les polymères conducteurs).

- Tester l'effet des additifs (retardateurs de flamme, stabilisateurs UV) sur les propriétés des matériaux.

2. Vérification des paramètres du processus

- Simuler les conditions de production industrielle et optimiser les paramètres tels que la température et la vitesse.

- Étudier le comportement rhéologique des matériaux (tels que la viscosité et les caractéristiques de rupture de la matière fondue).

3. Préparation de l'échantillon

- Préparer des films, des fibres, des fils d'impression 3D ou des granulés pour des essais mécaniques et optiques ultérieurs.

- Utilisé dans l'industrie pharmaceutique pour la technologie d'extrusion à chaud (HME) afin d'améliorer la solubilité des médicaments.

Paramètres techniques de l'extrudeuse à vis unique de laboratoire：               

Modèle		HTES-20	HTES-25	HTES-30	HTES-35
Diamètre de la vis	(mm)	20	25	30	35
Rapport L/D	(L/D)	28	28	30	30
Puissance	(kW)	3	4	5.5	7.5
Vitesse de rotation	(tr/min)	120	120	120	120
Max. Temp.	(℃)	350	350	350	350
Précision du contrôle de la température	(℃)	±1	±1	±1	±1
Plage de mesure de la pression	(MPa)	0~35	0~35	0~35	0~35
Sortie	(kg/h)	0.5~3	0.5~5	0.5~7	0.5~10
Poids	(kg)	296	325	348	370
Dimesion	(L×L×H)	mm)	1120×1115×1660	1260×1115×1660	1460×1115×1660	1610×1215×1660

Analyse des avantages et des inconvénients

Avantages

- Structure simple, faible coût, adapté à la recherche fondamentale et au développement.

- Fonctionnement et entretien pratiques, effet de plastification stable.

Limites :

- Faible capacité de mélange, difficile de manipuler des matériaux fortement chargés (tels que la fibre de verre) ou en poudre.

- Effet d'échappement médiocre, nécessitant l'utilisation de vis jumelées ou d'autres équipements pour mener à bien des processus complexes.

Recommandations de sélection

- Propriétés des matériaux : Si vous devez traiter des matériaux à haute viscosité ou réactifs, donnez la priorité aux modèles à grand rapport d'aspect (≥30:1) et aux vis résistantes à l'usure (comme l'acier nitruré).

- Exigences expérimentales : Pour la recherche rhéologique, des capteurs de pression/température et des moules spéciaux peuvent être sélectionnés ; pour la granulation de petits lots, l'accent est mis sur l'intégration de machines auxiliaires de granulation.

Les extrudeuses monovis de laboratoire Hartek sont devenues l'outil principal pour la recherche et le développement des matériaux polymères grâce à leur contrôle précis et à leur configuration flexible. Les utilisateurs peuvent choisir le modèle approprié en fonction des objectifs expérimentaux (tels que la simulation de processus, le développement de nouveaux matériaux).