La vite è una componente essenziale sia dell’estrusore bivite che dell’estrusore monovite in quanto può influire in modo significativo sulla continuità, l’uniformità e la velocità di esecuzione del processo.
In linea generale, la vite è progettata in modo tale che ruotando favorisca
- il dosaggio del pellet di resina
- la graduale fusione dei micrognanuli per attrito
- la pressione necessaria al trasferimento di materiale lungo il suo percorso.
All’interno di una vite, possiamo infatti riconoscere tre zone specifiche:
La zona di alimentazione
è la zona di inserimento del materiale all’interno dell’impianto di estrusione.
La zona di transizione
in questa zona, il materiale passa dallo stato solido a quello liquido in seguito all’ all’attrito che si genera dallo sfregamento dei microgranuli con le pareti interne dell’estrusore e la vite (nel caso di estrusore monovite) o le due viti gemelle (nel caso di estrusore bivite).
La zona di dosaggio
in questa zona il materiale subisce nuovamente variazioni di pressione.
Al di là però delle caratteristiche comuni, esistono una serie di personalizzazioni che, come abbiamo detto fin dall’inizio, restituiscono performance di estrusione ben differenziate. Per fare un esempio, la lunghezza di ciascuna zona della vite. Incrementando infatti, la zona di alimentazione, è possibile aumentare la produttività del sistema. Aumentando la lunghezza della zona di transizione, si riduce il calore da attrito mentre aumenta la compressione del pellet di resina. Incrementando infine la zona di dosaggio, si ottiene una maggiore pressione utile per accumulare il materiale prima della filiera.
Altre personalizzazioni importanti della vite di un estrusore possono inoltre riguardare:
- la profondità del filetto, intesa come la distanza tra il bordo esterno del filetto ed il nocciolo della vite;
- il rapporto di compressione tra la profondità del filetto nella zona di alimentazione e la profondità del filetto nella zona di dosaggio;
- il rapporto (L/D) tra la lunghezza della vite (L) e il diametro esterno del nocciolo della vite (D);
- il passo, inteso come la distanza tra un filetto della vite ed il successivo;
- l’angolo del filetto della vite.
La differenziazione più rilevante che possiamo però riscontrare, riguarda il numero di viti presenti nella linea di estrusione; in base a questo possiamo infatti parlare di estrusore monovite, a vite singola o di estrusore bivite, a vite doppia.
Quali le differenze? Scopriamole insieme.
Estrusore bivite e monovite: differenti prestazioni di lavorazione
ESTRUSORE MONOVITE
L’estrusore monovite è composto da una sola vite che ruota all’interno del cilindro.
Negli ultimi anni questo particolare tipo di impianto ha conosciuto un notevole sviluppo in svariati ambiti di applicazione per la sua maggiore predisposizione a lavorare sia come impianto per la granulazione sia come macchinario per la formatura. Per mezzo dell’estrusore monovite è possibile creare prodotti di piccole dimensioni e grandezza costante, ma anche estrusi di notevoli dimensioni come i tubi per le condutture dell’acqua e/o gas. La materia prima utilizzata si presenta sotto forma di pellet o microgranuli.
ESTRUSORE BIVITE
Gli estrusori bivite sono degli impianti di estrusione più complessi in quanto costituiti da due viti gemelle compenetranti che ruotano all’interno del cilindro
- in senso concorde (estrusori bivite corotanti)
- in senso discorde (estrusori bivite controrotanti).
Gli estrusori bivite si distinguono da quelli a vite singola per le loro elevate prestazioni a livello di alimentazione, miscelazione e plastificazione, scarico, reazione e scarico del vuoto; all’interno di un estrusore bivite, infine, il controllo della temperatura è maggiore, il calore generato dall’attrito è minore, la cesoiatura del materiale è abbastanza uniforme, la capacità di trasporto della vite è maggiore, mentre la velocità di taglio è più bassa.
Per tutte queste caratteristiche, gli estrusori bivite sono principalmente impiegati per la lavorazione di miscele e lo stampaggio diretto di polveri. Vengono inoltre utilizzati nell’ambito del riciclaggio delle materie plastiche ed in svariati settori medicali; sono infine adoperati nella produzione di tubi di piccole e grandi dimensioni, di profili di qualsiasi forma e dimensione, di pannelli per coperture.
La materia prima utilizzata negli estrusori bivite si può pertanto presentare sia sotto forma di microgranuli che di polvere.
Estrusore bivite e monovite: differenti modalità di trasferimento del materiale
In un estrusore bivite il trasferimento di materiale avviene per spostamento in avanti con un grado di avanzamento dipendente dalla vicinanza tra una vite e l’altra; mentre in un estrusore monovite il materiale viene solitamente trascinato lungo la linea di processo.
Estrusore bivite e monovite: campo di velocità di flusso
Gli estrusori bivite sono dei macchinari più complessi anche per quanto riguarda il campo di velocità di flusso. Va anche detto però che proprio tale complessità del flusso di materiale, presenta dei vantaggi che l’estrusore monovite non può raggiungere sia a livello di miscelazione (più uniforme) sia a livello di controllo della temperatura del materiale (molto buono) sia per la capacità di fusione (più elevata).
Estrusore bivite: gamma di soluzioni
Specializzata nella fornitura di macchine prova materiali, Amse Srl propone una gamma di estrusori bivite da laboratorio di elevata qualità quali, ad esempio:
Estrusore a doppia vite
Labtech offre una serie completa di estrusori bivite che vanno dal diametro minimo di 12mm fino a 26mm, con rapporti L/D da 32 a 52 (ad eccezione del diametro 12mm che è disponibile solamente con L/D=36).
L’estrusore da 26mm è disponibile anche nella versione potenziata ‘maxi compounder’ con 22kW di potenza assorbita ed un output di 80 kg/h (per LDPE).
Tutti gli estrusori hanno ‘barrel’ apribile a conchiglia e di tipo modulare, costituito da inserti di acciaio con durezza 60 RC in grado di lavorare in modo continuo a temperature di 400°C.
Anche le viti sono di tipo modulare, costituite da un’anima di sezione esagonale su cui vengono assemblati i vari inserti nelle posizioni e con gli orientamenti che si desiderano. In assenza di indicazioni le viti vengono fornite nella configurazione standard.
Vasta gamma di accessori quali dispositivi cambia filtro, tramogge volumetriche e gravimetriche, alimentatori laterali, pompe dosatrici per liquidi e sistemi di controllo computerizzati.
Estrusore bivite per produzioni pilota di film in foglia
La linea è composta da estrusore bivite di dimensioni variabili a seconda delle esigenze, filiera a testa piatta, chill roll, sistema di tiro,taglio e raccolta del materiale. Sono disponibili sistemi di co-estrusione fino a 7 livelli.
Estrusore bivite per produzioni pilota di film in bolla
La linea è composta da estrusore bivite di dimensioni variabili, filiera “pancake”, sistema di creazione e collassamento bolla e sistema di raccolta del materiale. Vasta scelta di optional disponibili. Sono disponibili sistemi di co-estrusione fino a 9 livelli.
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LABTECH Estrusori a doppia vite
Labtech offre una serie completa di estrusori bivite che vanno dal diametro minimo di 12mm fino a 26mm, con rapporti L/D da 32 a 52 (ad eccezione del diametro 12mm che è disponibile solamente con L/D=36).
LABTECH Linee per film in bolla
Il film ha numerosissime applicazioni nei più svariati settori industriali. Labtech Engineering è in grado di fornire sistemi completi per la produzione di film in bolla.
LABTECH Linee per film in foglia
Il film ha numerosissime applicazioni nei più svariati settori industriali.
Labtech Engineering è in grado di fornire sistemi completi da laboratorio e per produzioni pilota di film in foglia .
