Estrusore bivite da banco
Estrusore bivite da banco - ToronExt™ TWS-120
L'estrusore bivite da banco ToronExt™ TWS-120 esegue prove di miscelazione di polimeri su un ingombro di 660 mm, utilizzando una carica di 40 g o anche solo 10 ml. Una coppia di viti coniche gemelle è alloggiata in un cilindro diviso ed entrambe le viti possono essere estratte manualmente per la sostituzione. La velocità delle viti varia da 1 a 120 giri/min con una coppia da 0 a 50 N·m. I laboratori che sviluppano resine, pacchetti di additivi o sistemi caricati possono testare una formulazione sulla base della resa di un singolo lotto di sintesi.
Le viti e il cilindro sono realizzati in una lega speciale resistente all'usura e alla corrosione, adatta a cicli ripetuti con cariche in polvere, additivi aggressivi e plastiche modificate. I sensori monitorano la coppia, la pressione di fusione e la temperatura del materiale durante ogni ciclo, e il controller touchscreen Delta visualizza i dati in tempo reale sotto forma di curve. I dati di processo registrati rimangono associati alla formulazione, consentendo di riprodurre un test promettente anche a distanza di mesi. La temperatura del cilindro raggiunge i 400 °C con una precisione di ±0.5 °C.
Gruppi di ricerca, laboratori di sviluppo aziendale e programmi di insegnamento universitario condividono la stessa piattaforma con il TWS-120. Le dimensioni compatte e la massa di 60 kg consentono l'installazione su un banco da laboratorio standard o all'interno di una cappa aspirante, dove è necessario contenere composti contenenti solventi o odori forti. Il caricamento manuale è di serie, mentre per cicli di funzionamento continuo più lunghi è disponibile un alimentatore automatico. Torontech fornisce set di viti di ricambio, guarnizioni per il cilindro e supporto applicativo per nuovi programmi di formulazione.
Estrusore bivite da banco - Applicazioni ToronExt™ TWS-120
Il ToronExt™ TWS-120 è ideale per le attività di formulazione in cui la quantità di materiale, il costo del materiale o lo spazio disponibile sul banco di lavoro impediscono l'utilizzo di un estrusore su scala pilota.
- Screening di nuove formulazioni polimeriche: confronta le combinazioni di resina, additivo e compatibilizzante su campioni in scala grammi prima del passaggio alla produzione su larga scala.
- Composti caricati e rinforzati: incorpora carbonato di calcio, talco, silice e fibre corte in matrici termoplastiche con un set di viti resistenti all'usura.
- Sviluppo di materie plastiche modificate: produce mescole di prova rinforzate, ignifughe, antistatiche e stabilizzate ai raggi UV per la valutazione delle proprietà.
- Prove con additivi corrosivi: vengono testati ritardanti di fiamma alogenati, stabilizzanti acidi e agenti di accoppiamento reattivi che attaccano l'acciaio per utensili standard.
- Studi su nanocompositi e riempitivi funzionali: dispersione di grafene, nanoargilla e riempitivi conduttivi a concentrazioni che richiedono un input di taglio controllato.
- Lavorazione di biopolimeri e resine compostabili: elaborazione di PLA, PBAT, PHA e miscele di amido all'interno di una finestra termica ristretta.
- Miscelazione a caldo per prodotti farmaceutici e nutraceutici: miscela i composti attivi con vettori polimerici per la dispersione precoce e lo screening della solubilità.
- Valutazione delle resine riciclate: valuta i pacchetti di additivi su quantità limitate di materie prime post-consumo o post-industriali.
- Produzione di campioni di filamenti e pellet: fornisce un output composto per la successiva stampatura, la produzione di filamenti o i test sulle proprietà.
- University Laboratori didattici: dimostrano agli studenti di ingegneria dei polimeri i processi di fusione, miscelazione e comportamento della torsione a basso costo dei materiali.
Estrusore bivite da banco - ToronExt™ TWS-120 - Caratteristiche principali
Le opzioni di configurazione del ToronExt™ TWS-120 si concentrano su costi contenuti, formulazioni aggressive e registrazioni di processo tracciabili.
- Telaio da banco compatto: 660 × 400 × 620 mm e 60 kg, adatto a un banco condiviso o a una cappa aspirante senza spazio a pavimento dedicato.
- Volume minimo di lavorazione: 10 ml. Consente di utilizzare nella formulazione materiali di nuova sintesi disponibili solo in piccole quantità.
- 40 g di carica per ciclo: riduce il consumo di materiale per prova e mantiene sotto controllo i costi di screening delle resine costose.
- Geometria conica a doppia vite: le spire rastremate accettano polveri voluminose all'estremità di alimentazione e creano pressione in un cilindro corto.
- Viti e cilindro in lega speciale: la resistenza all'usura e alla corrosione garantisce un utilizzo prolungato con cariche in polvere e additivi aggressivi.
- Viti coniche a sgancio rapido: le viti si svitano manualmente per la pulizia o il cambio di materiale, riducendo i tempi di inattività tra le formulazioni.
- Struttura a cilindro diviso: si separa per consentire l'accesso diretto al percorso di flusso, l'osservazione della fusione e la pulizia completa.
- Velocità della vite da 1 a 120 giri/min: adatta l'input di taglio alla formulazione, dai biopolimeri sensibili al taglio ai composti rigidi caricati.
- Misurazione della coppia fino a 50 N·m: traccia la resistenza alla fusione durante l'intero processo per una visione in tempo reale della fusione e della dispersione.
- Capacità del cilindro a 400 °C: copre le resine comuni fino ai termoplastici tecnici ad alta temperatura
- Controllo della temperatura di ±0.5 °C: stabilizza la viscosità del fuso in modo che le prove ripetute diano risultati comparabili
- Monitoraggio multisensore: registrazione di coppia, pressione e temperatura del materiale con visualizzazione in tempo reale delle curve per dati di ricerca tracciabili.
- Interfaccia touchscreen Delta: un unico schermo gestisce le zone di riscaldamento, la velocità della vite, la temporizzazione del ciclo e le letture del processo.
- Alimentazione manuale o automatica: caricamento manuale di serie, con alimentatore opzionale per estrusione continua di piccoli volumi.
- Geometria della vite ripetibile: le superfici temprate mantengono le dimensioni originali per anni di utilizzo, garantendo la coerenza tra una produzione e l'altra.
- Idoneità alla ricerca e alla didattica: la semplicità di utilizzo e il basso costo dei materiali li rendono adatti sia ai laboratori di sviluppo che alla didattica per studenti.
Teoria e metodo
Le viti biconiche risolvono un problema specifico dell'estrusione su piccola scala. Le viti, con un diametro che varia da 25 mm alla base a 10 mm in punta, offrono un'ampia apertura di alimentazione per polveri voluminose, riducendo poi gradualmente il volume del canale lungo la sua lunghezza. Tale riduzione comprime la carica e genera una pressione di scarico all'interno di un cilindro molto più corto rispetto a una macchina parallela di pari capacità. Il volume interno totale si mantiene intorno ai 10 ml, riducendo al minimo la quantità di materiale che rimane intrappolato nel percorso di flusso al termine del ciclo di estrusione.
Le spire intrecciate della vite muovono il materiale per spostamento positivo anziché per attrito contro la parete del cilindro. Ogni spira di una vite si insinua nel canale dell'altra, chiudendo un volume definito e spingendolo verso la filiera. Polveri fini e cariche a basso attrito che scivolerebbero in una macchina monovite vengono quindi trasportate in modo prevedibile in questo caso. La stessa azione di intreccio divide e ricombina il flusso di materiale fuso ad ogni rotazione, distribuendo gli additivi, mentre il ridotto spazio tra vite e cilindro impone la forza di taglio che separa gli agglomerati.
Le misurazioni di coppia e pressione trasformano la prova in dati misurabili. La viscosità del fuso determina la resistenza incontrata dalle viti, pertanto la curva di coppia aumenta durante la compattazione dei solidi, diminuisce durante la fusione e si stabilizza quando la dispersione raggiunge uno stato stazionario. La pressione del fuso in uscita riflette sia la viscosità sia eventuali restrizioni a livello della filiera, il che aiuta a individuare degrado o fusione incompleta. Mantenere la temperatura del cilindro entro ±0.5 °C garantisce la stabilità del comportamento di assottigliamento per taglio, in modo che le curve registrate da prove separate sulla stessa ricetta siano allineate per un confronto diretto.
Estrusore bivite da banco - ToronExt™ TWS-120 - Specifiche tecniche
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Diametro della vite | Ø10 mm (estremità piccola) / Ø25 mm (estremità grande) |
| Configurazione a vite | Doppie viti coniche a sgancio rapido |
| Materiale della vite e del cilindro | Lega speciale resistente all'usura e alla corrosione |
| Velocità della vite | Da 1 a 120 rpm |
| Misurazione della coppia | da 0 a 50 N·m |
| Temperatura massima | 400 ° C |
| Precisione del controllo della temperatura | ± 0.5 ° C |
| Volume minimo di elaborazione | 10 ml |
| Volume di materiale per ciclo | 40 g |
| Modalità di alimentazione | Manuale di serie, automatico opzionale |
| Ondulati | Tipo diviso |
| Sistema di controllo | Interfaccia HMI touchscreen Delta |
| Acquisizione Dati | Coppia, pressione, temperatura della canna |
| Tensione | 220 V, 50 Hz, 400 W (disponibile anche 110 V) |
| Dimensioni d'ingombro | 660 × 400 × 620 mm |
| Peso netto | 60 kg |