一種微型雙螺桿擠出機

專li名稱：一種微型雙螺桿擠出機，申請?zhí)枺篊N201922468917.5，授li公告號：CN211868574U，2020年11月正式獲得國家實用新型專li授quan，專li權人為南京科銳擠出機械有限公司。在高分子新材料研發(fā)工作當中，實驗室小試、配方篩選、新材料預研是bi不可少的環(huán)節(jié)，科研機構、企業(yè)研發(fā)部門經(jīng)常需要對各類改性配方、特種高分子、熱敏材料、長纖維復合材料以及部分特種含能物料開展小規(guī)模試驗。傳統(tǒng)中大型雙螺桿擠出機設備體積龐大，投料量要求高，單次實驗需要消耗大量原料，原料成本高，調(diào)試周期長，并不適合少量樣品的配方摸索；市面上部分微型擠出設備存在結構零散、機筒螺桿拆裝復雜、清理困難、整機集成度低的問題，做完一種配方之后，清理換料耗費大量時間，嚴重影響研發(fā)實驗效率。南京科銳擠出機械有限公司針對科研實驗場景的現(xiàn)實痛點，研發(fā)這款微型雙螺桿擠出機專li，整機結構高度緊湊，機筒、螺桿、機頭拆裝簡易便捷，投料量小，能夠很好的滿足實驗室小規(guī)模配方實驗、新材料探索、工藝驗證的使用需求，為材料研發(fā)提供高效可靠的小型化擠出試驗裝備。

傳統(tǒng)擠出設備應用于實驗室小試場景存在諸多明顯短板。常規(guī)工業(yè)化雙螺桿擠出機設備體型大，占地空間多，對實驗室場地要求高，單次實驗需要幾百克甚至數(shù)公斤原料，很多新型研發(fā)材料產(chǎn)量稀少、價格昂貴，很難滿足大投料量要求，造成物料大量浪費。市面上普通微型擠出設備很多零部件為分體式設計，各組件零散布置，管線雜亂，集成度差；機筒與螺桿拆裝步驟繁瑣，需要專用工具，多個螺栓逐一拆卸，螺桿抽出、機筒內(nèi)部清理耗時漫長?？蒲袑嶒炐枰l繁切換配方，不同物料之間容易發(fā)生交叉污染，清理不干凈就會對下一組實驗數(shù)據(jù)造成干擾。部分小型擠出設備溫控、扭矩、壓力監(jiān)測功能簡化，工藝參數(shù)采集不全，實驗數(shù)據(jù)可追溯性差，無法為后續(xù)中試放大提供完整有效的參考依據(jù)。同時部分微型設備機頭模頭固定結構復雜，更換模頭、切換造粒方式操作繁瑣，很難快速切換拉條、水下造粒等不同成型工藝。本專li立足于研發(fā)端的使用習慣，對整機布局、機筒裝配結構、螺桿拆裝機構、模頭快裝結構進行一體化優(yōu)化設計，在保障雙螺桿混煉核心功能不變的前提下壓縮整機體積，簡化拆裝流程，降低單次實驗物料消耗量，兼顧混煉性能、參數(shù)采集能力與快速換料清理能力，適配實驗室小規(guī)模試驗場景。

該專li微型雙螺桿擠出機主要由緊湊型機架、小型驅動傳動單元、剖分式機筒組件、雙螺桿混煉元件、快拆機頭模頭組件、小型進料機構、多段溫控模塊、壓力溫度在線檢測單元以及集成式控制系統(tǒng)組成。整機采用高度集成化緊湊布局，大幅縮小設備整體外形尺寸，設備占地小，可以直接放置在實驗臺面上使用，無需專門大型設備基礎，適配普通實驗室的安裝條件。機筒采用便于開啟拆卸的裝配結構，無需大量拆卸連接螺栓，就可以快速打開機筒，直接取出整套雙螺桿組件，方便操作人員直觀觀察螺桿磨損狀態(tài)、物料混煉情況；實驗結束之后能夠快速對螺桿、機筒內(nèi)腔進行擦拭、吹掃清理，大程度減少不同配方之間物料殘留，規(guī)避交叉污染，極大縮短配方切換的等待時間。機頭模頭采用快裝定位結構，拆裝簡單，能夠快速更換不同規(guī)格模頭，靈活對接拉條切粒、小型水下切粒等不同后處理設備，滿足多種成型工藝試驗需求。設備雖然體型微型，但保留多段獨立溫控、機筒內(nèi)部溫度壓力實時采集功能，可以完整記錄混煉過程的工藝數(shù)據(jù)，扭矩、溫度、壓力參數(shù)實時顯示存儲，為配方評價、后續(xù)工藝放大提供真實有效的實驗依據(jù)。進料機構適配粉體、顆粒、少量纖維物料，單次實驗投料量小，極大節(jié)約昂貴實驗原料，適合配方篩選、新材料小試、工藝條件摸索。

該微型雙螺桿擠出機專li技術可以與公司多款專li設備形成配套，既可以用于普通改性塑料、長纖維復合材料的配方小試，也可以配合特種物料預處理裝置，完成熱敏、高能類特種高分子材料的實驗室工藝探索，為后續(xù)中試、工業(yè)化大設備確定工藝參數(shù)。高校實驗室、企業(yè)研發(fā)部門可以利用該設備快速對比不同螺桿組合、不同溫度、不同轉速條件下的物料混煉效果，高效完成大量配方篩選工作。設備的機械加工、裝配調(diào)試、溫控精度校驗、螺桿拆裝循環(huán)測試全部納入ISO9001:2015質量管理體系，保障設備反復拆裝之后定位精度不變，溫控、壓力檢測穩(wěn)定可靠，兼顧小型設備的便捷性與實驗數(shù)據(jù)的準確性。

作為南京科銳擠出機械有限公司實驗裝備板塊的核心實用新型專li，本專li補齊了從實驗室微型小試、中試機型到大型工業(yè)化生產(chǎn)線的裝備鏈條，和公司三螺桿擠出設備、LFT長纖維裝備、特種混煉擠出裝備、各類切粒輔機專li技術互為補充，實現(xiàn)材料研發(fā)全流程設備覆蓋。結合企業(yè)機電成套設備電氣控制系統(tǒng)生產(chǎn)備案、粉塵處理負壓輸送輔機環(huán)保生產(chǎn)備案、CE歐盟安全認證、出口產(chǎn)品檢驗備案等全套合規(guī)資質，該微型雙螺桿擠出設備主要面向高校、科研院所、新材料企業(yè)研發(fā)部門。南京科銳擠出機械有限公司兼顧工業(yè)化大設備與實驗室小試裝備的研發(fā)，充分理解材料研發(fā)階段原料少、配方切換頻繁、需要頻繁拆裝清理的實際工況，以緊湊化、易拆裝、小投料量的專li設計解決傳統(tǒng)設備在實驗室場景下的痛點，致力于為高分子及特種新材料研發(fā)領域客戶，提供小試?中試?量產(chǎn)全系列成套擠出整體解決方案。