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一種微型雙螺桿擠出機(jī)

專li名稱：一種微型雙螺桿擠出機(jī)，申請?zhí)枺篊N201922468917.5，授li公告號：CN211868574U，2020年11月正式獲得國家實(shí)用新型專li授quan，專li權(quán)人為南京科銳擠出機(jī)械有限公司。在高分子新材料研發(fā)工作當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)室小試、配方篩選、新材料預(yù)研是bi不可少的環(huán)節(jié)，科研機(jī)構(gòu)、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(fù)合材料以及部分特種含能物料開展小規(guī)模試驗(yàn)。傳統(tǒng)中大型雙螺桿擠出機(jī)設(shè)備體積龐大，投料量要求高，單次實(shí)驗(yàn)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(shè)備存在結(jié)構(gòu)零散、機(jī)筒螺桿拆裝復(fù)雜、清理困難、整機(jī)集成度低的問題，做完一種配方之后，清理換料耗費(fèi)大量時(shí)間，嚴(yán)重影響研發(fā)實(shí)驗(yàn)效率。南京科銳擠出機(jī)械有限公司針對科研實(shí)驗(yàn)場景的現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn)，研發(fā)這款微型雙螺桿擠出機(jī)專li，整機(jī)結(jié)構(gòu)高度緊湊，機(jī)筒、螺桿、機(jī)頭拆裝簡易便捷，投料量小，能夠很好的滿足實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模配方實(shí)驗(yàn)、新材料探索、工藝驗(yàn)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(yàn)裝備。

傳統(tǒng)擠出設(shè)備應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)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(jī)設(shè)備體型大，占地空間多，對實(shí)驗(yàn)室場地要求高，單次實(shí)驗(yàn)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(jià)格昂貴，很難滿足大投料量要求，造成物料大量浪費(fèi)。市面上普通微型擠出設(shè)備很多零部件為分體式設(shè)計(jì)，各組件零散布置，管線雜亂，集成度差；機(jī)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(jī)筒內(nèi)部清理耗時(shí)漫長?？蒲袑?shí)驗(yàn)需要頻繁切換配方，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造成干擾。部分小型擠出設(shè)備溫控、扭矩、壓力監(jiān)測功能簡化，工藝參數(shù)采集不全，實(shí)驗(yàn)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(shí)部分微型設(shè)備機(jī)頭模頭固定結(jié)構(gòu)復(fù)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(xí)慣，對整機(jī)布局、機(jī)筒裝配結(jié)構(gòu)、螺桿拆裝機(jī)構(gòu)、模頭快裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保障雙螺桿混煉核心功能不變的前提下壓縮整機(jī)體積，簡化拆裝流程，降低單次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室小規(guī)模試驗(yàn)場景。

該專li微型雙螺桿擠出機(jī)主要由緊湊型機(jī)架、小型驅(qū)動傳動單元、剖分式機(jī)筒組件、雙螺桿混煉元件、快拆機(jī)頭模頭組件、小型進(jìn)料機(jī)構(gòu)、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(jī)采用高度集成化緊湊布局，大幅縮小設(shè)備整體外形尺寸，設(shè)備占地小，可以直接放置在實(shí)驗(yàn)臺面上使用，無需專門大型設(shè)備基礎(chǔ)，適配普通實(shí)驗(yàn)室的安裝條件。機(jī)筒采用便于開啟拆卸的裝配結(jié)構(gòu)，無需大量拆卸連接螺栓，就可以快速打開機(jī)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(shí)驗(yàn)結(jié)束之后能夠快速對螺桿、機(jī)筒內(nèi)腔進(jìn)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(shí)間。機(jī)頭模頭采用快裝定位結(jié)構(gòu)，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(shè)備，滿足多種成型工藝試驗(yàn)需求。設(shè)備雖然體型微型，但保留多段獨(dú)立溫控、機(jī)筒內(nèi)部溫度壓力實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)顯示存儲，為配方評價(jià)、后續(xù)工藝放大提供真實(shí)有效的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。進(jìn)料機(jī)構(gòu)適配粉體、顆粒、少量纖維物料，單次實(shí)驗(yàn)投料量小，極大節(jié)約昂貴實(shí)驗(yàn)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(jī)專li技術(shù)可以與公司多款專li設(shè)備形成配套，既可以用于普通改性塑料、長纖維復(fù)合材料的配方小試，也可以配合特種物料預(yù)處理裝置，完成熱敏、高能類特種高分子材料的實(shí)驗(yàn)室工藝探索，為后續(xù)中試、工業(yè)化大設(shè)備確定工藝參數(shù)。高校實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)研發(fā)部門可以利用該設(shè)備快速對比不同螺桿組合、不同溫度、不同轉(zhuǎn)速條件下的物料混煉效果，高效完成大量配方篩選工作。設(shè)備的機(jī)械加工、裝配調(diào)試、溫控精度校驗(yàn)、螺桿拆裝循環(huán)測試全部納入ISO9001:2015質(zhì)量管理體系，保障設(shè)備反復(fù)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(shè)備的便捷性與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

作為南京科銳擠出機(jī)械有限公司實(shí)驗(yàn)裝備板塊的核心實(shí)用新型專li，本專li補(bǔ)齊了從實(shí)驗(yàn)室微型小試、中試機(jī)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(shè)備、LFT長纖維裝備、特種混煉擠出裝備、各類切粒輔機(jī)專li技術(shù)互為補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)材料研發(fā)全流程設(shè)備覆蓋。結(jié)合企業(yè)機(jī)電成套設(shè)備電氣控制系統(tǒng)生產(chǎn)備案、粉塵處理負(fù)壓輸送輔機(jī)環(huán)保生產(chǎn)備案、CE歐盟安全認(rèn)證、出口產(chǎn)品檢驗(yàn)備案等全套合規(guī)資質(zhì)，該微型雙螺桿擠出設(shè)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(jī)械有限公司兼顧工業(yè)化大設(shè)備與實(shí)驗(yàn)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(shí)際工況，以緊湊化、易拆裝、小投料量的專li設(shè)計(jì)解決傳統(tǒng)設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室場景下的痛點(diǎn)，致力于為高分子及特種新材料研發(fā)領(lǐng)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。