Lavorazione di
materie plastiche

Estrusori a due viti destinati ai lavori di ricerca

Gli estrusori per i polimeri della Zamak Mercator sono destinati a realizzare lavori di ricerca in condizioni di laboratorio o quelli industriali.

La struttura di innovativi estrusori per la ricerca della ZAMAK MERCATOR si basa su un'esperienza pluriennale  conquistata in diversi settori industriali. Le caratteristiche principali dei nostri estrusori consistono in capacità di seguire processi industriali in condizioni di un laboratorio di ricerca. La funzionalità e gestione semplice sono altrettanto importanti.

Importanti caratteristiche dell'uso

  • Alto range di possibilità di ricerca
  • Alti momenti meccanici
  • Alta pressione ammissibile all'interno del cilindro
  • Efficiente ed economico sistema di riscaldamento e refrigerazione a zone
  • Basso consumo energetico
  • Uso semplice ed ergonomico
  • Componenti durevoli
  • Risparmio di spazio
  • Possibilità di adeguare la struttura alle esigenze del cliente
  • Software di ricerca avanzato
  • Sistema di comando digitale
  • Possibilità di applicazione industriale

Extruder Blue Integra – estrusori per le materie plastiche destinati alla ricerca, anche sui materiali difficili da estrudere  per motivo della necessità dell'uso di alti momenti meccanici, per un alto contenuto di fibre di vetro, carbone, organici, polveri o nanomolecole. Gli estrusori possono essere dotati di unità di dosaggio volumetrico, gravimetrico, unità di dosaggio laterale, pompe di materiale ed altri.

  • Estrusore parallelo 2x12 mm – convergente, controrotante, commutabile.
  • Estrusore parallelo 2x16 mm – convergente, controrotante, commutabile.
  • Estrusore parallelo 2x20 mm – convergente, controrotante, commutabile.
  • Estrusore parallelo 2x24 mm – convergente, controrotante, commutabile.
  • Estrusore a cono 5-10-15 ml – convergente, controrotante, commutabile.
  • Estrusore a cono 5-20 ml – convergente, controrotante, commutabile.

Extruder Blue Modular - è una soluzione più universale, costruita da due elementi:

  • Unità di propulsione (Extruder Blue Power) che contiene la propulsione principale dell'estrusore di potenza massima 26,4 KW, l'unità di refrigerazione e un completo set digitale di gestione e di misurazione. È equipaggiata di un convertitore preciso di momento meccanico.
  • Unità di estrusione (Extruder Blue Modular) all'unità di propulsione si possono collegare tutti gli attrezzi prodotti dalla Zamak Mercator come estrusori paralleli, a cono e filiere.

Unità Blue Modular:

  • Estrusore parallelo 2x16 mm – convergente, controrotante commutabile
  • Estrusore parallelo 2x20 mm – convergente, controrotante commutabile
  • Estrusore parallelo 2x24 mm – convergente, controrotante commutabile
  • Estrusore a cono a due viti5-10-15 ml – convergente, controrotante commutabile
  • Estrusore a cono a due viti 5-20 ml – convergente, controrotante commutabile

Gli estrusori per la ricerca della Zamak Mercator sono caratteristiche per la sua alta efficienza, solida costruzione, basso consumo di energia e poco spazio che occupano.

Propulsione centrale di estrusori

Alla propulsione di estrusori usiamo i moderni motori di corrente alternata in tecnologia 120Hz in range di potenza fino a 22KW e 87Hz in range di potenze maggiori. Tali motori hanno un range di comando di velocità di giri maggiore, in particolare con le basse velocità di giri e garantiscono un momento meccanico costante in tutto il range di velocità. Inoltre questi motori non richiedono praticamente operatori ed i costi di loro utilizzo sono bassi. Un importante elemento della propulsione è costituito da alternatore di frequenze (inverter). L'inverter permette di controllare la velocità di giri e il momento meccanico. Utilizziamo gli inverter di produttori rinomati. Uno strumento opzionale di misurazione dell'energia consumata ed il controllo di sua qualità permette di controllare i costi e la qualità di energia usata, il che aumenta le possibilità di ricerca.

L'unità di propulsione è dotata in aggiunta di un preciso convertitore del momento meccanico.

Trasmissione che divide il momento meccanico  tra due viti e cuscinetto di spinta

La trasmissione che divide il momento meccanico tra due viti è un elemento chiave della struttura degli estrusori per la ricerca che incide sul momento meccanico massimo, nonché sull'infallibilità e durevolezza dell'attrezzo. Le trasmissioni per i nostri estrusori sono stati elaborati dopo alcuni anni di sperimentazioni e ricerca. La struttura della trasmissione permette di spostare su due viti dell'estrusore i momenti meccanici massimi e forze di asse che provengono dalla pressione in cilindro, tramite i cuscinetti di spinta appositi. Le nostre trasmissioni, in relazione alla configurazione, possono lavorare in quanto  convergenti, controrotanti o commutabili. É la loro caratteristica particolare. Tutti gli elementi della trasmissione che collaborano reciprocamente vengono lubrificati con l'olio tramite un'apposita pompa dotata di filtro, azionata da un motore indipendente dalla velocità di giri; essa garantisce una buona lubrificazione di unità altamente caricate in tutto il range di velocità di giri, in particolare quelle molto basse.

Unità di riempimento

È un importante elemento dell'estrusore di ricerca che ha un impatto sulla sua efficienza, infallibilità e ergonomia di gestione. L'unità di riempimento elaborata e progettata dalla nostra azienda non richiede smontaggio durante l'apertura del cilindro del sistema di plastificazione. È una caratteristica particolare perché l'operatore dell'estrusore non deve ogni volta smontare le unità di dosaggio – un'attività che richiede tempo e fatica. Per mantenere una temperatura dell'unità di riempimento adeguatamente bassa, occorre refrigerarla con il liquido in circolo chiuso, dunque tramite una soluzione ecologica. 

Unità di cilindro e di vite

I cilindri di estrusori sono adatti a lavorare con la pressione 200 bar. I cilindri degli estrusori di ricerca sono divisi orizzontalmente, entrambe le parti si aprono, mentre quella inferiore può essere socchiusa in basso.  Tale soluzione dà un facile e comodo accesso all'interno del cilindro e delle viti, facilità il lavoro, mentre l'operazione di alzare ed abbassare di una parte del cilindro è facilitato da attuatori a gas. Durante queste operazioni l'unità di riempimento può rimanere chiusa. Il cilindro è diviso in zone di riscaldamento e di refrigerazione, situate ogni 4d. Ogni zona può avere il porto superiore o laterale, ma i porti laterali devono essere distribuiti ogni seconda zona per motivo delle dimensioni di unità di dosaggio laterali. La configurazione del cilindro viene adattata alle esigenze del cliente. La parte superiore e inferiore del cilindro sono costruite di due parti del riparo dove sono contenuti i riscaldatori e sensori di misurazione, nonché inserti che costituiscono una parte operativa del cilindro. L'inserto può essere realizzato in materiali diversi e può possedere alcuni strati resistenti all'abrasione. In aggiunta con la sostituzione degli inserti si può cambiare la configurazione del sistema di plastificazione, senza smontare il cilindro, p.e. Si può cambiare la sua lunghezza. Il cilindro è dotato di una chiusura a cuneo che permette di collegare facilmente una testa o una pompa del materiale. Il cilindro è sempre dotato di un riparo di acciaio inox che riduce la possibilità di toccarlo dall'operatore quando il cilindro è caldo.

Viti

Hanno la struttura a segmenti, il che permette di adattare la configurazione in relazione ai lavori di ricerca ed alla configurazione del cilindro. La struttura della vite è adatta a trasferire rispettivi alti momenti meccanici e forze di asse sui cuscinetti di spinta e meccanismo di misurazione di valore della forza.

Misurazione della forza

I cilindri dei nostri estrusori di ricerca sono dotati di un meccanismo di misurazione della forza di asse che opera sulle viti attraverso il polimero fuso che si trova in pressione. Tale soluzione permette di allargare il range di possibilità di ricerca e costituisce un ulteriore protezione contro aumento di pressione troppo alta e sollecitazioni meccaniche.

Termoregolazione di zone del cilindro

I termoregolatori ecologici che applichiamo nei nostri estrusori possiedono eccellenti parametri tecnici e nello stesso tempo sono semplici in gestione. Ciascuna zona del cilindro (4d) è dotata di un sistema digitale che regola la temperatura nel range fino a 450ºC. Ogni zona possiede i riscaldatori che in breve tempo permettono di ottenere la temperatura impostata, nonché un radiatore con ventilatore che permette di abbassare rapidamente la temperatura. I riscaldatori e il sistema di refrigerazione vengono gestiti da un regolatore digitale PID. Tale soluzione permette di mantenere la temperatura impostata con un'alta precisione di circa 1ºC (la misurazione della temperatura viene effettuata con la precisione pari a 0,1ºC)  e di evitare una situazione di aumento o calo di temperatura in modo incontrollato. Il regolatore digitale di temperatura elaborato dalla nostra sezione di automatica, sorveglia contemporaneamente il lavoro di tutte le zone dell'estrusore, prendendo in considerazione il loro influsso reciproco. Grazie a questo la temperatura è costante e conforme ai valori impostati in tutto il cilindro, mentre la misurazione è credibile. Ogni cilindro ha la propria caratteristica termica memorizzata dal regolatore di temperatura. Un efficiente sistema di refrigerazione permette di regolare i stabilizzare la temperatura nel caso dei processi che mandano alte quantità di calore.

Regolazione della pressione

Il processore (CPU) ed il programma dell'estrusore possono effettuare misurazioni di pressione di materiale tramite adeguati convertitori. Si possono applicare fino a 4 convertitori della pressione.. In questo modo abbiamo la possibilità di regolare la pressione e di mandare il materiale con lo stesso estrusore. Dopo aver collegato la pompa del materiale, il programma dell'estrusore comincia a controllare i convertitori della pressione all'entrata e all'uscita della pompa e la sua efficienza. Ciò dà la possibilità di una regolazione molto precisa della pressione e della mandata del materiale.

Regolazione del momento meccanico

Tutti gli estrusori di ricerca sono dotati di una possibilità di misurazione del momento meccanico. Nel caso della struttura segmentata, l'unità di propulsione è dotata in più di un preciso convertitore del momento meccanico. La misurazione del momento meccanico permette di regolarlo dall'utente, il che aumenta le possibilità di ricerca. L'estrusore può lavorare automaticamente in varie modalità:

  • Stabilizzazione di giri e di temperatura
  • Stabilizzazione di pressione, anche tramite pompa di polimero e temperatura
  • Stabilizzazione di forza di asse e di temperatura
  • Stabilizzazione di momento meccanico e di temperatura

Si può stabilizzare un dato parametro, ed imporre limitazioni sui valori ricevuti.

Sistema di degassificazione di pressione negativa

I nostri estrusori possono essere dotati di un sistema di degassificazione, ci possono essere applicate una o due pompe di pressione negativa. La degassificazione si realizza tramite i porti nella parte superiore del cilindro.

Pompe di materiale

Gli estrusori di ricerca possono essere dotati di pompe di materiale che garantiscono un controllo preciso di pressione e di mandata del polimero fuso. Le pompe vengono scelte in corrispondenza al modello dell'estrusore. e possiedono un sistema preciso di regolazione della temperatura e di mandata del materiale che viene comandato dal computer dell'estrusore. L'estrusore può collaborare con la pompa utilizzando il proprio programma di regolazione della pressione, il che permette di ottenere un'alta precisione di dosaggio del materiale alla testa. Grazie a ciò si può estrudere per esempio il filamento preciso per le stampanti 3D oppure la fibra ottica di polimero.

Sistema di comando digitale

Visto che non possiamo immaginarci processi di ricerca e di produzione senza la loro automatizzazione, il nostro reparto di automatica, in base a molti anni di esperienza, ha elaborato un software che permette di comandare estrusore ed intere linee di ricerca. Il nostro software permette di comandare, controllare e gestire i processi di estrusione. Il controllo continuo di parametri di estrusione come: pressione, temperatura, giri, momento meccanico, forza che opera su viti e cilindro, consumo di energia, permettono di gestire e controllare il processo e l'attrezzo. A tutto ciò può essere aggiunta la registrazione di parametri in base dati per una futura analisi e archiviazione, presentazione di diagrammi on-line e lavoro in rete dello stabilimento o in dimensione globale. Grazie al nostro software possiamo realizzare la ricerca, mentre il processo e il video vengono trasmessi attraverso la rete Ethernet su computer, tablet ecc. in altri luoghi.
Il nostro software può essere adeguato alle aspettative dei clienti. Il processo può essere controllato da uno schermo tattile, da panello dell'attrezzo o in rete Ethernet. Per la realizzazione di nostre soluzioni riguardanti la parte automatica e propulsione, utilizziamo i nostri programmi e gli attrezzi delle aziende Bernecker + Rainer Industrie Elektronik GmbH e Lenze Drives GmbH, collaborando con alcune altre società rinomate. Le nostre attrezzature possono essere integrate ai sistemi di gestione di macchine di altri produttori.

Gli estrusori che produciamo sono efficienti e durevoli, ma anche l'aspetto e la comodità di uso sono per noi molto importanti. Produciamo gli estrusori per affrontare le necessità dei nostri Clienti.