Wytłaczarki laboratoryjne i linie technologiczne do przetwórstwa polimerów
Projektujemy i dostarczamy wytłaczarki laboratoryjne jedno- i dwuślimakowe oraz kompletne linie do przetwórstwa polimerów: do compoundingu, granulacji, produkcji filamentu, wytwarzania próbek metodą wtrysku i badań materiałowych, w tym PVT.
Dobieramy rozwiązanie do procesu, materiału i celu projektu – od prac laboratoryjnych i rozwojowych po wdrożenia przemysłowe. Tworzymy konfiguracje standardowe i niestandardowe, z automatyką, pomiarami oraz integracją danych dostosowaną do rzeczywistych wymagań użytkownika.
Zapytaj o dobór konfiguracji | Zobacz produkty
SiTech3D – rozwiązania dla laboratoriów, działów R&D i przemysłu
Projektujemy urządzenia i linie technologiczne dla przetwórstwa polimerów oraz laboratoriów materiałowych, w których kluczowe znaczenie mają stabilność procesu, powtarzalność parametrów i odpowiedzialność techniczna za całość rozwiązania.
Informacje o doświadczeniach klientów ze współpracy z SiTech3D znajdują się na stronie Opinie o SiTech3D, a szerszy opis stosowanych procesów na stronie Technologie przetwórstwa polimerów.
Dlaczego SiTech3D
- Kontrola procesu – sterowanie temperaturą i prędkością oraz pomiar i rejestracja wybranych parametrów procesu, m.in. momentu obrotowego, ciśnienia i temperatury stopu.
- Modułowość – możliwość rozbudowy o dozowanie, odgazowanie, głowice, granulację, kalibrację, chłodzenie i nawijanie.
- Skalowanie – próby laboratoryjne służą do określenia warunków procesu i zebrania danych przydatnych przy projektowaniu większego układu.
- Integracja danych – monitorowanie i rejestracja parametrów oraz, zależnie od konfiguracji, komunikacja Ethernet i OPC UA, serwer WWW oraz zdalny dostęp.
W praktyce oznacza to dobór układu do konkretnego materiału, sposobu prowadzenia procesu, wymaganej wydajności i oczekiwanej jakości wyrobu. Dzięki temu konfiguracja wynika z wymagań aplikacji, a nie wyłącznie z dostępnego wariantu katalogowego.
Wytłaczarki laboratoryjne SiTech3D są stosowane w badaniach materiałowych, rozwoju receptur, compoundowaniu, wytwarzaniu filamentu oraz przygotowaniu procesu do skalowania przemysłowego. W tych zastosowaniach najważniejsze są powtarzalność warunków przetwórczych, możliwość rozbudowy układu i precyzyjna kontrola parametrów pracy. Na etapie wyboru konstrukcji pomocne są również kryteria doboru wytłaczarki do materiału, procesu i skali.
Wytłaczarka dwuślimakowa LE-2CC 2×24 mm
Model LE-2CC 2×24 mm należy do laboratoryjnej rodziny obejmującej również wersje 2×12 mm, 2×16 mm i 2×20 mm. Do pracy w większej skali aplikacyjnej dostępna jest także wytłaczarka LE-2CC 2×32 mm. Rozwiązania te są przeznaczone do prac badawczych, rozwojowych i aplikacyjnych, w których liczą się elastyczność konfiguracji, stabilność procesu oraz możliwość rozszerzenia układu o dodatkowe moduły.
Wytłaczarki LE-2CC mogą pracować w układzie współbieżnym i przeciwbieżnym oraz współpracować z modułowymi systemami podawania materiałów. W zależności od potrzeb urządzenie może zostać rozbudowane o moduły do produkcji profili, folii, filamentów, powłok lub granulatu.
Wytłaczarki mogą być konfigurowane z układami uplastyczniającymi o stosunku Do/Di = 1,60 lub Do/Di = 1,80. Wybór tej relacji geometrycznej wpływa m.in. na geometrię kanałów i wolną objętość układu. Sekcja przetwarzania może być rozbudowana o porty w cylindrze, podajniki boczne i odgazowanie. Wybór pracy współbieżnej lub przeciwbieżnej zależy od materiału i wymagań procesu; układy przeciwbieżne znajdują zastosowanie m.in. w wybranych procesach przetwórstwa PVC.
Zobacz: wytłaczarki dwuślimakowe z serii LE-2CC 2×24 mm
LE-2CC 2×24 mm dostępna jest w trzech wariantach materiałowych z wymiennymi wkładkami cylindra, co pozwala lepiej dopasować urządzenie do pracy w warunkach podwyższonego zużycia lub ryzyka korozji. Urządzenie może pracować w temperaturze do 450 °C lub w wykonaniu kwasoodpornym do 270 °C.
Dostępne opcje obejmują m.in. dozowanie grawimetryczne i wolumetryczne, odgazowanie atmosferyczne i próżniowe, integrację sieciową Ethernet oraz zdalny dostęp. Konfigurację napędu i sekcji procesowej dobiera się do materiału i zadania, a dane z prób mogą wspierać projektowanie większych układów.
Linie do produkcji filamentów obejmują wytłaczanie, kalibrację, chłodzenie, kontrolę średnicy i nawijanie. W tym procesie kluczowe znaczenie mają stabilność przepływu, powtarzalność temperatury i kontrola wymiarów, ponieważ nawet niewielkie odchylenia mogą wpływać na późniejszą jakość druku.
Zobacz: linie do produkcji filamentów przystosowane do automatyzacji procesu
Projektujemy linie przeznaczone do pracy z różnymi polimerami i kompozytami, z uwzględnieniem wymagań dotyczących stabilności średnicy, gładkości powierzchni oraz jednorodności materiału na całej długości filamentu.
Na jakość filamentu wpływają nie tylko parametry linii, lecz także właściwości materiału, wilgotność surowca, stabilność termiczna i rodzaj dodatków. Dlatego linie projektujemy z myślą o precyzyjnej kontroli procesu oraz sprawnym dopasowaniu do różnych materiałów. W konfiguracji z laserowym pomiarem średnicy sygnał pomiarowy może być wykorzystany do automatycznej korekty prędkości odciągu, tworząc zamkniętą pętlę regulacji średnicy filamentu.
Najważniejsze cechy linii do produkcji filamentów
- jednorodność filamentu w całym przekroju i na całej długości,
- stabilna średnica i gładkość powierzchni, np. 1,75 mm lub 2,85 mm, w założonych tolerancjach procesowych,
- możliwość pracy na różnych polimerach i kompozytach oraz sprawne przezbrojenie linii.
EdgeMetric 360 to bezkontaktowa głowica pomiarowa przeznaczona do ciągłej kontroli filamentu bezpośrednio na linii produkcyjnej. W zależności od konfiguracji system może mierzyć średnicę w jednej, dwóch lub trzech osiach, oceniać owalizację oraz wykrywać lokalne zgrubienia i przewężenia. Dane pomiarowe mogą być wykorzystywane do analizy stabilności procesu, alarmowania i raportowania jakości, a w wersji Closed Loop również do wsparcia automatycznej korekty parametrów linii.
Opcjonalny moduł SpoolTrace pozwala przypisać dane jakościowe do konkretnej szpuli i położenia na długości filamentu, tworząc mapę jakości oraz cyfrową historię produktu.
Zobacz: EdgeMetric 360 – głowica do kontroli geometrii i jakości filamentu
Pompa stopionego tworzywa stabilizuje strumień stopu i warunki ciśnieniowe na wyjściu układu, dzięki czemu może poprawiać powtarzalność średnicy filamentu. Nie zastępuje funkcji uplastyczniającej wytłaczarki, lecz może przejąć znaczną część zadania związanego z dokładnym dozowaniem strumienia i wytwarzaniem różnicy ciśnień wymaganej przez dalszą część linii.
Zobacz: pompy stopionego tworzywa do linii do wytłaczania
Linie mogą być integrowane z systemami nadrzędnymi oraz wyposażane w serwery OPC UA i WWW, co ułatwia monitorowanie, rejestrację danych i zdalny nadzór nad procesem.
Linie do compoundingu i granulacji służą do modyfikowania właściwości materiału oraz przygotowania powtarzalnego granulatu do dalszego przetwórstwa. W tych układach istotne są kontrola temperatury i ciśnienia, czas przebywania materiału, stabilne dozowanie składników oraz właściwe rozmieszczenie stref mieszania, odgazowania i podawania dodatków.
Zobacz: linie do compoundingu i granulacji tworzyw sztucznych
Linie do compoundingu i granulacji
Compoundowanie
Compoundowanie polega na kontrolowanym łączeniu polimeru z dodatkami, takimi jak wypełniacze, barwniki, stabilizatory czy plastyfikatory, w celu uzyskania materiału o założonych właściwościach. W praktyce znaczenie ma nie tylko samo mieszanie, lecz także konfiguracja sekcji procesowej, miejsce i sposób dozowania składników, odgazowanie oraz kontrola temperatury i obciążenia układu. Wytłaczarki mieszające mogą być wyposażane w systemy grawimetrycznego dozowania składników, które wspierają powtarzalność procesu.
Główne cele compoundowania
- modyfikacja właściwości mechanicznych i termicznych,
- stabilizacja materiału i poprawa jego trwałości,
- kontrola lepkości i przetwarzalności pod konkretny proces technologiczny.
Granulacja
Granulacja przekształca stop w granulat o kontrolowanej postaci, co ułatwia późniejsze dozowanie materiału i wspiera stabilność kolejnych etapów przetwórstwa.
Druk 3D bezpośrednio z granulatu może ograniczać koszt materiału wejściowego w porównaniu z filamentem, szczególnie w zastosowaniach wielkogabarytowych, oraz umożliwiać uzyskanie dużej wydajności procesu. Rozwiązanie sprawdza się w szybkim prototypowaniu, wytwarzaniu dużych elementów i projektach przemysłowych wymagających większej skali produkcji.
Zobacz: drukarki 3D zasilane granulatem
Drukarki 3D zasilane granulatem – platformy ABB / KUKA
Połączenie głowic do druku 3D z robotami przemysłowymi zwiększa elastyczność procesu i umożliwia pracę na dużych formatach. Wraz ze wzrostem gabarytów rosną jednak wymagania dotyczące stabilności cieplnej, kontroli przepływu oraz doboru materiału.
Walcarki laboratoryjne są wykorzystywane do kontrolowanego mieszania i uplastyczniania materiałów w małej skali. Umożliwiają prowadzenie prac rozwojowych nad recepturą, przygotowanie mieszanek do dalszych badań i ocenę zachowania materiału w warunkach procesowych.
Zobacz: walcarki laboratoryjne do polimerów i gumy
Laboratoryjne walcarki do badań polimerów, gumy i silikonu
Urządzenia umożliwiają regulację prędkości obrotowej walców, szczeliny między walcami oraz temperatury, dzięki czemu proces może być lepiej kontrolowany i powtarzalny.
Systemy ogrzewania walców w walcarkach LM
- wodny do 130 °C,
- olejowy do 250 °C,
- elektryczny do 320 °C.
Rozwiązania bezpieczeństwa stosowane w walcarkach
Walcarki projektowane są z uwzględnieniem rozwiązań bezpieczeństwa, takich jak szybkie awaryjne rozsunięcie walców i zatrzymanie układu. Dodatkowo stosowany jest system kontroli siły zwarcia, który chroni maszynę przed przeciążeniem.
Stanowiska i wtryskarki laboratoryjne służą do wytwarzania próbek do badań materiałowych oraz do szybkiej weryfikacji zachowania tworzywa w procesie. Zakres regulowanych i mierzonych parametrów zależy od konstrukcji oraz konfiguracji urządzenia i może obejmować temperaturę, ciśnienie lub siłę, przebieg ruchu podczas wtrysku oraz czasy cyklu.
Zobacz: wtryskarki laboratoryjne i stanowiska do wtrysku próbek
Sterownik PLC i oprogramowanie mogą realizować automatyzację procesu, rejestrację danych i obsługę receptur w zakresie wynikającym z konfiguracji stanowiska. W zależności od wykonania wtryskarka może pracować autonomicznie albo współpracować z wytłaczarką, w której następuje uplastycznienie materiału.
Bezkontaktowe systemy pomiarowe wspierają kontrolę jakości w czasie rzeczywistym. Integracja danych pomiarowych z automatyką linii pozwala szybciej reagować na odchylenia procesu, ograniczać straty i poprawiać powtarzalność produkcji.
Zobacz: mikromierze laserowe do pomiarów wymiarów
Mikromierze laserowe
- wysoka częstotliwość pomiaru,
- pomiar bezkontaktowy,
- możliwość pomiaru bez mechanicznego oddziaływania na powierzchnię obiektu,
- możliwość wykorzystania sygnału pomiarowego w automatyce linii, także do korekty parametrów procesu w zamkniętej pętli regulacji.
Mieszalniki pomiarowe i urządzenia PVT dostarczają danych istotnych zarówno dla analiz naukowych, jak i dla inżynierii procesu. Pozwalają lepiej rozumieć zachowanie materiału w warunkach przetwórczych oraz wspierają optymalizację procesów wtryskiwania i wytłaczania.
Zobacz: mieszalniki pomiarowe i urządzenia PVT
Mieszalniki pomiarowe i urządzenia PVT
Badania PVT opisują zależność objętości właściwej lub gęstości materiału od ciśnienia i temperatury, dzięki czemu pomagają lepiej przewidywać jego zachowanie podczas przetwórstwa. Urządzenia PVT mogą być wyposażane w serwer OPC UA oraz WWW, co umożliwia długotrwały, zdalnie nadzorowany proces badań.
Wytłaczanie gumy i wulkanizacja z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego
W liniach do przetwórstwa gumy promieniowanie IR może być wykorzystywane jako jeden ze sposobów kontrolowanego dostarczania energii cieplnej do wytłaczanego profilu i prowadzenia wulkanizacji w procesie ciągłym. Rzeczywisty przebieg wulkanizacji zależy m.in. od formulacji mieszanki, systemu sieciującego, temperatury, czasu ekspozycji, prędkości linii, geometrii wyrobu oraz warunków wymiany ciepła.
Zobacz: urządzenia do wytłaczania i wulkanizacji gumy
Kontrola ogrzewania i wulkanizacji w linii
Celem procesu nie jest samo osiągnięcie wysokiej temperatury, lecz uzyskanie kontrolowanego przebiegu cieplnego materiału i czasu ekspozycji umożliwiających osiągnięcie wymaganego stopnia sieciowania. Dobór źródeł IR, mocy poszczególnych stref, odległości od profilu i prędkości linii powinien być powiązany z właściwościami mieszanki oraz geometrią wytłaczanego wyrobu, tak aby ograniczać ryzyko niedowulkanizowania lub miejscowego przegrzewania.
O firmie
SiTech3D Sp. z o.o. projektuje i wytwarza urządzenia oraz linie technologiczne dla przetwórstwa polimerów, laboratoriów materiałowych i projektów badawczo-rozwojowych. Łączymy projektowanie urządzeń, dobór konfiguracji procesowej i wsparcie wdrożeniowe.
Więcej informacji o działalności firmy znajduje się w sekcji O firmie, a szczegóły dotyczące modelu współpracy na stronie Opinie.
Masz konkretny materiał, proces lub wyrób do opracowania? Prześlij przez formularz kontaktowy podstawowe dane: rodzaj materiału, planowany proces, oczekiwany produkt, zakładaną wydajność oraz wymagania dotyczące pomiarów lub automatyzacji. Na tej podstawie możemy dobrać właściwą architekturę urządzenia i zakres wyposażenia.
Aktualności firmy i publikacje technologiczne publikujemy również na LinkedIn SiTech3D.
YouTube
Linkedin
Facebook