Экструдер с выдавливанием пластика воздухом.

[ТРАМПАМПУША]

Всё не так просто. Там полистирол с кучей добавок.

Да. Вопрос добавок и их доступности пока не обсуждается и остаётся открытым.
Т.е. не отходим от темы.

[Vikent]

В машинах не горит

Там он и на месте не стоит.

Может быть тот же килограмм выйдет минут за 10.

А сколько до того греться будет до расплавления? И что его будет перемешивать, чтобы у краёв не горело?

[ТРАМПАМПУША]

Там он и на месте не стоит.

Ещё как стоит.
Ведь если включить шнек, то пластик попрёт на выход.
Поэтому включают прогрев и не спеша прогревают.
Кстати, шнек довольно массированный и к тому же не имеет собственного прогрева, т.е. он прогревается через пластик и ничего не горит.
У меня есть несколько вариантов дополнительного прогрева, но сюда я их выкладывать не стал, но раз мы плавно перешли на это, то выкладываю.

В принципе, из рисунка всё понятно.
Вовнутрь ставится дополнительный нагреватель, маслянный.
Один небольшой, или три или больше, ну или один но более мощный.
Именно маслянный, т.к. он лучше обычного ТЭН-а.
Такой нагревать совсем не сложно можно сделать самому и могу рассказать как, т.к. такой делал и не раз.
В качестве нагревателя в таком маслянном нагревателе используется ТЭН карандашного типа, как в самом низу рисунка.

Кстати, аналогично можно решить вопрос если есть желание отказаться от намотки нихрома по внешней стороне экструдера.
Тоже продумывал этот вариант, в самом начале.
Если интересно, скину рисунок.

[Vikent]

если включить шнек, то пластик попрёт на выход

Холодный не попрёт. А вот шнек свернуть можно.

Поэтому включают прогрев и не спеша прогревают

Именно не спеша, чтобы к моменту, когда прогреется середина, края не сгорели.

У меня есть несколько вариантов дополнительного прогрева

Как-то всё сложно. К тому же надо помнить, что пластик не вода. Равномерно его прогреть без перемешивания не получится.

[ТРАМПАМПУША]

Недостаток варианта выше в том, что тепло всегда поднимается вверх и вверху пластик всегда будет теплее, а должно быть наоборот.
Самый первый вариант у меня был такой как показано на рисунке ниже.
Цель - отказаться о намотки нагревательного элемента и использования ПИД регуляторов и прочей электроники, без которой с проволочным нагревателем обойтись очень сложно.
Берётся две трубы, свариваются так, чтобы между ними получилась ёмкость, чуть выше основания которой ставится ТЭН и заливается маслом.
Почему такое решение?
Масло очень энергоёмкое и прогревается равномерно и относительно медленно. Т.е. если например нам нужна температура 200*С, мы на простейшем терморегуляторе, не ПИД, выставляем 197*С. ТЭН врубается на полную мощность и начинает греть масло. Температура растёт и как только она достигает 197*С, питание с ТЭН-а снимается и он, будучи значительно горячее, отдаёт своё тепло и поднимает температуру до нужных нам 200*С.
Если же нагрев делать классическим способом, проволкой, то после отключения ТЭН-а на 197*С, он, будучи раскалённым, существенно перегреет пластик, контактирующий со стенкой экструдера.
Ещё один плюс масла - т.к. оно теплоёмкое, то остывать будет значительно дольше, чем проволка, т.е. будем иметь более стабильную температуру, а не её скачки.

0006.jpg (51.66 КБ) 2096 просмотров

Есть ещё и третий вариант нагрева, но его я пока не начертил.

[Vikent]

И чем вся эта конструкция проще цилиндра с шнеком?

[ТРАМПАМПУША]

Как-то всё сложно. К тому же надо помнить, что пластик не вода. Равномерно его прогреть без перемешивания не получится.

Но ведь прогревается и ещё и шнек прогревает, который сделан из металла и требует много энергии для прогрева и по факту греется через пластик.
Ну не крутят шнек при прогреве. И не крутят для перемешивания, т.к. пластик попрёт наружу взяв в экструдер новый, холодный.
Да Вы и сами это подтверждаете, что шнек можно сломать, причём противоречя самому себе. Т.е.холодный крутить нельзя, а уже при расплавленном пластике можно.
Выходит, что пока пластик не прогреется и не станет мягким, шнек нельзя запускать. А чтобы пластик прогрелся весь, он должен ещё и шнек прогреть.
А в нашем варианте не нужно греть холодный металл и даже наоборот, можно поставить нагревать внутри, как на самом верхнем рисунке на этой странице.

[ТРАМПАМПУША]

И чем вся эта конструкция проще цилиндра с шнеком?

Нет механики - моторы, редукторы, механизмы передачи и т.п.
Единственный плюс шнека - можно беспрерывно подавать сырьё. Но это актуально для массового производства.
Если делать для себя, то можно всё упростить.

Если экструдер расположен горизонтально или под углом, то можно сделать как в радиаторах - ТЭН у основания.

0007.jpg (26.52 КБ) 2087 просмотров

[Vikent]

Выходит, что пока пластик не прогреется и не станет мягким, шнек нельзя запускать. А чтобы пластик прогрелся весь, он должен ещё и шнек прогреть

. При этом пластик в цилиндре находится в виде сплошной монолитной массы, которая достаточно хорошо прогревается на всю глубину. И при запуске шнека сразу пойдёт ещё и перемешивание. А как прогреть и перемешать новую порцию гранул, засыпанную в "стакан", где почти половину объёма будет занимать воздух между гранулами? А что в это же время будет происходить с остатками старой массы, налипшей на стенках? Будете автоматические скребки для неё делать? Это ни разу не проще, чем шнек в цилиндре.
Если бы Ваш вариант был проще, его уже давно где-нибудь применяли бы. Самый простой вариант, который я видел - лабораторный экструдер для измерения ПТР. Там просто вертикальный цилиндр с соплом в нижней части, в который засыпается порция гранул. А сверху на них своим весом давит поршень в виде цилиндрической болванки. Практически шприц. Но и порции там сопоставимы с объёмом медицинского шприца.

[ТРАМПАМПУША]

И при запуске шнека сразу пойдёт ещё и перемешивание. А как прогреть и перемешать новую порцию гранул, засыпанную в "стакан"

В чём тайный смысл перемешивания?
Я вижу в этом смысл только в одном случае, если добавляется краситель.

где почти половину объёма будет занимать воздух между гранулами

Вновь "растающие" гранулы будут стекать вниз.
Вообще я думал об этом ранее, но немного иначе, что воздушные пузыри могут быть в слое пластика.
В принципе решение есть, но о нём не сейчас.

А что в это же время будет происходить с остатками старой массы, налипшей на стенках?

Она будет сползать вниз, ведь она жидкая. Да и новые гранулы её будут тянуть туда же.

Будете автоматические скребки для неё делать? Это ни разу не проще, чем шнек в цилиндре.

А типа шнек скребёт по стенкам цилиндра?

Если бы Ваш вариант был проще, его уже давно где-нибудь применяли бы.

Ну должен же кто-то быть первым.

Самый простой вариант, который я видел - лабораторный экструдер для измерения ПТР. Там просто вертикальный цилиндр с соплом в нижней части, в который засыпается порция гранул. А сверху на них своим весом давит поршень в виде цилиндрической болванки. Практически шприц.

Учитывая плотность жидкого пластика, то воздух будет тем же цилиндром, правда не соскребающим пластику со стенок.

И вообще, далеко не факт, что будет такое уж критическое залипание. Всё надо проверять и не нужно быть столь категоричным не убедившись на практике.
При этом вполне возможно, что появятся другие проблемы, которые даже не подозреваются.
В общем только практика ответит на многие вопросы и возможно, создаст новые.

[Vikent]

В чём тайный смысл перемешивания?

Вы слишком многого ждёте от расплава. Он не жидкий. Он вязкий. Как сметана, или начавший засахариваться мёд. Он не будет стекать вниз как вода. Часть будет гореть на стенках. При нагреве килограмм гранул не будет плавиться равномерно, поскольку конвективного перемешивания как у воды не будет. Где-то уже будет расплав, где-то будет ещё не расплавленная гранула, а где-то уже будет подгорать.
У экструдера зона загрузки гранул принудительно охлаждается, а затем по мере продвижения, зона за зоной, температура поднимается.
В Вашем варианте наверное имеет смысл делать то же самое - верх ёмкости охлаждать, а низ греть. Причём давление давать сразу с началом нагрева, чтобы гранулы по мере плавления осаживались вниз. Это и улучшит равномерность прогрева, и попутно возможно удалит из расплава воздух. Но вылезает новая проблема - необходимость запирать сопло до окончания прогрева. Впрочем, она и без давления стоит в полный рост. Итого конструкция всё усложняется.

А типа шнек скребёт по стенкам цилиндра?

Там зазор гораздо меньше той толщины слоя расплава, который в силу своей вязкости может не стекая висеть на стенках.

[borskiy]

почему бы его не выдавливать давлением воздуха?

Если не ошибаюсь, от подобной схемы (подача топлива методом вытеснения) отказались даже ракетостроители. В пользу нормальных насосов. Так там всё-таки нормальная жидкость, а не вязкая масса. Здесь же такая схема работать не будет от слова совсем (а если и будет кое-как, то контролировать скорость подачи будет чрезвычайно сложно, если вообще возможно). О непрерывности же процесса вообще молчу.

ЗЫ Рассмотрите вариант выдавливания не сжатым воздухом, а поршнем. ИМХО это менее бредовая идея.

[ТРАМПАМПУША]

Рассмотрите вариант выдавливания не сжатым воздухом, а поршнем. ИМХО это менее бредовая идея

Учитывая вязкость пластика - выдавливание поршнем как раз более бредовая идея.

[borskiy]

Учитывая вязкость пластика

Т.е. при попытке выдавливания сжатым воздухом вязкость пластика не учитывается?

[ТРАМПАМПУША]

Т.е. при попытке выдавливания сжатым воздухом вязкость пластика не учитывается?

Учитывается.
Я уже писал, что много лет работал на производстве, где отливают изделия из пластика. Занимался ремонтом электронной части. Так там из форм пластик легко выдувается сжатым воздухом. Т.е. он вязкий, но не на столько, чтобы не течь, когда на него давят не важно чем, воздухом или поршнем.
Поршневая система будет и сложнее и не ясно как всё это будет работать, ведь при нагреве металл расширяется и может и поршень клинить или наоборот, появятся зазоры между поршнем и цилиндром с вытекающими последствиями.
Надо пробовать. Я уже заказал нержавейку для пробы, от 0,5 метра и до 1 метра.
У нас есть трубы в продаже, но продают только по 6 метров, что мне не нужно, поэтому обратился к знакомым, может у кого есть или кто знает где купить трубу указанной длины и диаметром 50 - 100 мм.