دستگاه اکسترودر چیست و چه کاربردی دارد؟

دستگاه اکسترودر (Extruder) یکی از مهم‌ترین انواع ماشین‌آلات صنعتی به شمار می‌رود که می‌توان آن را در انواع صنایع مختلف به‌کار برد. این دستگاه مواد گرانولی و پودری را دریافت کرده و محصول نهایی به صورت خمیری با اشکال مختلف تولید می‌شود. این متن برای آشنایی بیشتر شما با دستگاه اکسترودر و انواع آن نوشته شده است که شما می‌توانید با مطالعه آن اطلاعات لازم درباره نحوه عملکرد انواع اکسترودر، اجزا دستگاه اکسترودر و نحوه خریدن این دستگاه را بدست آورید.

دستگاه اکسترودر چیست و چه کاربردی دارد؟

دستگاه اکسترودر (Extruder) از یک پمپ مارپیچی و یک مخزن تشکیل شده است که مواد گرانولی با وارد شدن به آن بر اثر نیروی حرکتی و حرارتی به شکل یک توده نیمه‌جامد در آمده و متراکم می‌شود. این مواد بر اثر فشار از منافذی که در انتهای مارپیچ قرار داشته و قالب نام دارند عبور کرده و در هنگام گذر از این ناحیه توسط کاردک‌های چرخنده یا تیغه‌های برش به اشکال مختلف مانند کروی، نواری، حلزونی، صدفی و … در می‌آیند. این دستگاه از 3 قسمت اصلی به نام‌های ناحیه تغذیه (Feed Zone)، ناحیه تراکم و فشردگی (Compression Zone) و ناحیه اندازه‌گیری تشکیل شده است. از دستگاه اکسترودر در صنایع مختلف مانند لاستیک، پلاستیک، مواد غذایی، تولید خوراک دام و … استفاده می‌شود.

آشنایی با انواع دستگاه اکسترودر

دستگاه اکسترودر در حالت کلی به دو نوع تک ماردونه و دو ماردونه تقسیم می‌شوند که در اینجا به معرفی هر یک از انواع آن می‌پردازیم.

اکسترودر تک ماردونه

اکسترودر تک ماردون اکستروژن مواد را بدون تلورانس انجام داده و می‌تواند به صورت همزمان به بهینه‌سازی مصرف مواد و انرژی نیز بپردازد. این دستگاه می‌تواند ظرفیت تولید بالایی داشته و محصولاتی با کیفیت مناسب تولید کند. علاوه بر این، این نوع از اکسترودر طول عمر بالایی دارد. اجزا تشکیل‌دهنده این نوع از اکسترودر شامل موارد زیر می‌شود:

• سیستم متحرک
• سیستم خوراک
• سیلندر (ماردون، پوسته و سیستم‌های گرم کننده)
• قالب و هد
• سیستم کنترل

نحوه عملکرد دستگاه اکسترودر تک ماردون

1. مرحله اول: مواد اولیه گرانولی از سمت قیف دستگاه وارد ماردون می‌شود.
2. مرحله دوم: مواد در قسمت ماردونه حرارت می‌بیند.
3. مرحله سوم: این مواد به سمت جلو حرکت کرده و به دلیل کاهش عمق مسیر، مواد فشرده می‌شوند.
4. مرحله چهارم: در انتها مواد فشرده و داغ شده از قالب‌ها با اشکال مختلف عبور می‌کند تا محصول نهایی تولید شود.

ویژگی‌های اکسترودر تک ماردونه

هرچه طول اکسترودر بلندتر باشد، ظرفیت ذوب و مخلوط کردن آن نیز بیشتر خواهد بود و به دستگاه اجازه می‌دهد ماردونه آن با سرعت بیشتری حرکت کند. همچنین اگر قطر اکسترودر بیشتر باشد، سرعت خروجی دستگاه نیز بیشتر می‌شود. با توجه به این موضوع، می‌توان گفت که سرعت خروجی اکسترودر تک ماردونه بیشتر از دو ماردونه است اما قدرت همگن‌سازی تک ماردونه کمتر است.

اکسترودر دو ماردونه

در اکسترودر دو ماردونه که به اکسترودر ماردون دوقلو نیز شناخته می‌شود، ممکن است ابعاد ماردون‌ها با یکدیگر برابر نباشد. علاوه بر این، ممکن است در برخی دستگاه‌ها دو ماردون در یک جهت و در برخی دیگر در خلاف جهت یکدیگر بچرخند. همچنین ماردون‌ها می‌توانند به شکل جفت شده و یا جفت نشده نیز باشند.

دستگاه اکسترودر دو ماردونی برای مواد حساس به حرارت بسیار مناسب هستند. مواد در این دستگاه با سرعت مناسب و بدون کمترین میزان ته‌نشینی موضعی، منتقل می‌شود.

نحوه عملکرد اکسترودر دو ماردونه

1. مرحله اول: مواد گرانولی وارد دستگاه شده و به بخش ماردونه‌ها فرستاده می‌شود.
2. مرحله دوم: اگر ماردون‌ها خلاف جهت هم قرار داشته باشند، ماردون‌ها به شکل غلتک عمل کرده و مواد را با جهت چرخش متفاوت برش داده و فشرده می‌کنند.

اگر ماردون‌ها در یک جهت بچرخند، مواد را از یک ماردون به ماردون دیگر منتقل می‌کنند.

3. مرحله سوم: مواد پس از فشرده سازی از طریق قالب‌هایی که با اشکال مختلف در دستگاه تعبیه شده‌اند، از دستگاه خارج شده و محصول نهایی بدست می‌آید.

تفاوت اکسترودر دو ماردونه و اکسترودر تک ماردونه

• ظرفیت تولید اکسترودر ماردون دوقلو از اکسترودر تک ماردون با همان قطر و سرعت، 3 برابر بیشتر بود و می‌تواند 6 تن محصول را در یک ساعت تولید کند.
• آهنگ خروجی، بازده اختلاط و حرارت تولید شده در اکسترودر دو ماردونه متفاوت است.
• برای استفاده از اکسترودر دو ماردونه، برخلاف اکسترودر تک ماردون، باید دستگاه به طور کامل از مواد اولیه پر شود تا بتواند عمل نماید.
• از اکسترودر دو ماردونه می‌توان برای مواد دارای رطوبت بالا و یا محصولاتی که در نوع تک ماردون می‌لغزند استفاده نمود.
• برای کنترل فشار در مخزن دستگاه دو ماردون، دستگاه را به عقب یا جلو جابجا می‌کنند.

علاوه بر این مواردی که ذکر شد، دستگاه اکسترودر را می‌توان از نظر دمای مواد اولیه ورودی نیز به دو نوع اکسترودر تغذیه گرم و اکسترودر تغذیه سرد تقسیم می‌شوند. در اکسترودر گرمئ مواد اولیه پیش از وارد شدن به دستگاه گرم می‌شوند تا زمان تعویض مواد به حداقل رسیده و برگرداندن دستگاه به حالت عملیاتی مناسب و پاکسازی آن آسان می‌شود. در اکسترودر سرد مواد با دمای محیط به داخل دستگاه وارد می‌شوند و در آنجا توسط حرارت‌دهنده‌های خود دستگاه گرم می‌شوند.

جدول مشخصات فنی انواع دستگاه اکسترودر

روش‌های شکل‌دهی با دستگاه اکسترودر

• تولید لوله و پروفیل (Profile and Pipe production)
• تولید دانه گونه (Granule production)
• تولید ورقه‌های بسیار نازک به حالت دمشی (Film blowing)
• قالب‌گیری دمشی (Blow Molting)

اجزا دستگاه اکسترودر

• قیف: قیف دستگاه اکسترودر که مشابه تمامی قیف‌های معمولی است، برای وارد شدن ذرات به داخل دستگاه استفاده می‌شود. این قیف‌ها با پیچ و مهره به دستگاه متصل شده‌اند به همین دلیل در صورت نیاز می‌توان آن را جدا نموده و تعویض کرد.
• پیچه: پیچه، ماردون و یا مارپیچ اصلی‌ترین قطعه در اکسترودر است که مواد را پس از وارد شدن از طریق قیف به سمت جلو هل داده و به داخل برل می‌فرستد. این قطعه باید به طور دقیق طراحی شود تا محصول تولیدی کیفیت بالایی داشته باشد.
• محفظه یا برل: این بخش از دستگاه دارای 5 کانال است که حرارت از طریق این کانال‌ها وارد دستگاه شده و مواد را از حالت جامد به حالت سیال در می‌آورد. نیرو اصطکاکی که میان مواد و مارپیچ وجود دارد باعث می‌شود در کنار حرارتی که به مواد داده می‌شود، فرآیند ذوب آسان‌تر شود.
• دای: دای در اکسترودر یک صفحه است که اشکال مختلفی داشته و وظیفه شکل دادن به محصول نهایی را بر عهده دارد. این قطعه می‌تواند تعویض شده و با دای دیگر با اشکال متفاوت جایگزین شود. قسمت ورودی دای معمولا بزرگتر و بازتر از قسمت انتهایی آن است.
• سیستم رانش: طراحی این قسمت به گونه‌ای است که به بازدهی دستگاه کمک کرده و از هدر رفتن انرژی جلوگیری می‌کند. نیروی تولیدی توسط این قطعه باید به راحتی بر نیروی اصطکاک ایجاد شده در مارپیچ و برل غلبه کند.
• موتور دستگاه: موتورهای اکسترودر سالیان سال است که از نوع DC است تا گستره بالایی از گشتاور را در دستگاه ایجاد کند. این نوع موتورها طراحی ساده‌تری داشته و ابعاد کوچکتری دارند. اما با این وجود اسب بخار بالاتری تولید می‌کنند.
• هیترهای الکتریکی: این قطعه حرارت لازم در برل برای ذوب کردن مواد را بر عهده دارد. برای تولید حرارت توسط این قطعه، تعداد معینی از جریان از کندانسورهای دارای مقاومت مشخص عبور کرده و این مقاومت‌ها به عنوان یک مانع در برابر سیال عمل می‌کند و موجب تولید حرارت می‌شود.
• ترموکوپل: این قطعه در واقع نوعی سنسور است که دما را اندازه‌گیری می‌کند. ترموکوپل از دو سیم با جنس‌‌های متفاوت تشکیل شده است که اگر تحت حرارت قرار گیرند، ولتاژ به‌خصوصی تولید کرده و به سیستم کمک می‌کنند تا بتواند دما را بخواند.
• کنترلر PID: در واقع PID دمای دستگاه را به وسیله ترموستات متوجه می‌شود و سپس اطلاعات لازم برای SSR را هنگام خاموش و روشن شدن فراهم می‌کند.
• SSR رله حالت جامد: SSR وسیله‌ای است که به عنوان نگهدارنده دروازه الکتریسیته عمل کرده و PID می‌تواند در آن دما را از طریق جریان الکتریسیته کنترل کند. زمانی که دما کافی نباشد، SSR الکتریسیته را از هیتر عبور می‌دهد تا دما افزایش پیدا کند. پس از کافی شدن دمای دستگاه، جریان را به کمک PID و ترموستات قطع می‌کند.

قیمت دستگاه اکسترودر

قیمت دستگاه اکسترودر مانند ماشین‌آلات صنعتی دیگر بر اساس فاکتورهای مختلفی تعیین می‌شود. به همین دلیل امکان تعیین مقداری مشخص برای قیمت آن وجود ندارد. شما می‌توانید برای کسب اطلاعات لازم درباره قیمت هر یک از انواع دستگاه اکسترودر با شماره‌های درج شده در سایت تماس بگیرید.

چگونه می‌توان دستگاه اکسترودر را خریداری کرد؟

فروشگاه ایران صنعت یکی از معتبرترین مراکز فروش انواع ماشین‌آلات صنعتی از جمله دستگاه اکسترودر است که محصولات خود را با بالاترین کیفیت تولید و با مناسب‌ترین قیمت به فروش می‌رساند. شما می‌توانید هر یک از انواع دستگاه اکسترودر را به صورت اینترنتی از این فروشگاه خریداری نمایید. برای ثبت سفارش خود می‌توانید به سایت ایران صنعت مراجعه کرده و یا با شماره‌های درج شده در سایت تماس بگیرید و با کارشناسان ما در ارتباط باشید.