Экструдер для полипропилена своими руками

Как сделать ручной сварочный экструдер своими руками

Ручной сварочный экструдер своими руками больше не является фантазией. С развитием технологий, появилась реальная возможность создать этот агрегат самостоятельно.

Разберемся для начала, что это такое и для чего необходимо. Именно с помощью этого агрегата получают полимерные изделия без ограничений по длине. Это имеет свои сферы пользования и применения. Ручной экструдер своими руками – простота и удобство сборки и последующей эксплуатации.

Процесс выделки

Верхняя часть, так же именуемая «головкой экструдера», перемещает плавкий полимер в следующую камеру, иначе именуемую «формовкой», с должным для выбранного изделия профилем. Описанный способ один из наиболее распространенных методов. Сравнить с ним можно только способ изготовления пластмасс «литьевой».

Какие полимеры особенно ярко взаимодействуют с экструзией:

  • реактопласт;
  • эластомер;
  • термопласт.

Что ж, непосредственный процесс довольно прозрачен, стоит рассмотреть поближе собственно экструдер.

Конструкция и действие

Самой идее уже больше шестидесяти лет, не удивительно, что за прошедшее время она претерпела некоторые изменения и стала почти идеальной. С течением времени появилось большое количество машин обладающих разным способом воздействия и почти одинаковыми в области получаемых изделий.

Что нагревает основу будущего изделия? Здесь все довольно просто, энергия от механических процессов становится теплом, что равно помогает нагреву пластика. Так же возможно внешнее тепловое воздействие. Здесь по большей части идет зависимость от изначальной конструкции экструдера.

Изменчивые элементы обработки пластика при помощи экструзии:

  • состав;
  • природа;
  • влажность;
  • интенсивность;
  • продолжительность;
  • давление и температура.

Работа экструдера

Экструдер достаточно простой агрегат, и все технические вариации можно поделить на три группы. Группы разделяются по рабочим моментам:

  • формовка холодная;
  • экструзия горячая;
  • тепловая обработка.

Наиболее востребованный элемент в данное время это горячая формовка. Этот процесс сопровождается высоким давлением и скоростью. Для реализации необходим экструдер именуемый шнековым. У таких агрегатов основным элементом служит шнек особого вида. Здесь процесс формовки расположен на выходе. Сырье загружается в специализированную камеру, точно так же как и выбранные добавочные компоненты. Эти агрегаты имеют заводскую возможность оснастки шнеков особыми элементами. От этого зависит смешивание состава и его перемещение.

Как устроен экструдер

Экструдер, его рабочую часть, можно условно разделить на трое:

  • сырьевой приемник;
  • пластификатор;
  • пресс.

Процесс пользования экструдером

Зерновой агрегат осуществляет свою работу за счет камер закрытого типа и зерен в них располагающихся. Внутреннее давление возрастает благодаря выпариванию влаги. Чтобы осуществить увеличение объема смеси пара и воздуха осуществляется резкая разгерметизация. А разгерметизация в свою очередь повышает объем зерен.

Производство

Ручной экструдер для полипропилена своими руками – это один из простых способов приобретения подобного агрегата. Следует отметить, что процесс сборки не так сложен, как может показаться, и вполне по силам любому.

Производство экструдеров довольно интересный процесс, напрямую зависящий от конфигурации и назначения агрегата. Производственные различия:

  • количество рабочих камер;
  • наличие дополнительных систем;
  • конструктивное исполнение элементов.

Единственное что неизменно – цилиндрическая форма. На сегодняшний день она полагается наиболее технологичной, а потому остается собой.

Технологические различия

Процесс создания и работы экструдера достаточно понять. Но осталось несколько важным моментов, которые следует осветить. В частности, освещения требует процесс сухой экструзии. Почему именно так? Сухая экструзия завязана на тепле, выделяемом агрегатом самостоятельно, за счет непосредственного процесса работы. При этом остается возможность привнесения в работу пара, для этого имеет особая камера. Для чего необходим пар? Именно благодаря ему повышается износостойкость агрегата.

Особое отличие этого способа – скорость. Процесс длиться всего лишь полминуты. За это время агрегат успевает:

  • измельчить;
  • обезводить;
  • смешать;
  • обеззаразить;
  • стабилизировать и увеличить объем.

Ручной сварочный экструдер своими руками требует приобретения нескольких элементов из которых и производится сборка. Перечень необходимых для сборки элементов:

  • шнек должной конфигурации;
  • электрический двигатель;
  • корпус прибора;
  • емкость для подачи и выходная емкость;
  • вакуумная камера.

Альтернативный агрегат

Ручной экструдер для полиэтилена так же относится к общей когорте экструдеров, хоть и имеет несколько иное назначение. Для чего применяется такой агрегат? Для соединения различных полимерных изделий. Особенно хорош в этой области сварочный экструдер, применимый к различным материалам. Этот агрегат существенно облегчает работу с мелкими и очень мелкими пластиковыми изделиями.

Конструкция и применение сварочного экструдера

Слово «экструдер» в буквальном смысле означает «выталкиватель». Так называют группу аппаратов, предназначенных для выдавливания на поверхность различных полужидких масс, в том числе полимерных (пластиковых), резиновых и прочих. Экструдер для резиновой массы иногда называется также шприц-машиной.

Принцип действия

Сварочный экструдер — специализированный аппарат для так называемой экструзионной сварки, которая применяется для соединения полимерных материалов различных классов — полиэтилена высокой (ПВД) и низкой (ПНД) плотности, полипропилена, поливинилхлорида (ПВХ) и других наиболее часто применяемых в быту и промышленности пластиков.

Экструзионная сварка — это процесс соединения полимерных материалов с помощью расплавленной до консистенции густой сметаны массы из материала, однородного со свариваемыми или схожего с ними по физико-химическим свойствам.

В отличие от более известной сварки металлов, соединение деталей из пластмассы экструзией не подразумевает расплавления кромок соединяемых деталей, хотя нагрев до определенной степени все равно происходит.

Шов образуется при отвердевании и схватывании с кромками полурасплавленной экструдированной массы. При этом достигается высокая прочность сварного соединения — до 0,8 от прочности основного материала.

Сварка пластика экструдером наиболее часто применяется в сантехнике — для соединения водопроводных труб, в строительстве, при различных работах, целью которых является изготовление любых пластиковых конструкций — баков, понтонов, теплиц.

Изготовление экструдируемой массы осуществляется либо из полимерных гранул — исходного материала для создания любых пластиков, либо из так называемых присадочных прутков, которые перемалываются до гранулированного состояния внутри самого экструдера.

В роли прутка в некоторых (не во всех) моделях может выступать узкий отрезок того же материала, который планируется сварить. Например, при сварке изделия из полипропиленовых листов можно применять в качестве прутка ненужный отрезок полипропилена, но не другого пластика.

Читайте также:
Шлифовальная насадка на дрель

Большинство сварочных экструдеров западного производства предназначены для использования с присадочным материалом от того же производителя. Отечественные разработки менее требовательны к присадке. Ручной сварочный экструдер в обиходе часто называют экструзионным пистолетом.

Конструкция

Любой сварочный экструдер — это сдвоенное устройство. Один из его узлов — мощный нагреватель с реле температуры, который предназначен для расплавления пластика. Другой является собственно выдавливающим устройством, снабженным шнековым механизмом, который подает расплав через сопло-насадку.

В зависимости от типа питания (пруток или гранулы) в составе экструдера может присутствовать измельчитель (дробилка). Твердый материал нагревается до нужного состояния дольше, и для его подачи нужна конструкция более сложного типа, чем традиционный недорогой и простой в эксплуатации шнек. Таким образом, менее сложные и менее дорогие экструдеры в большинстве своем сконструированы под питание гранулами.

В общем случае конструкция типового экструдера содержит, кроме вышеназванных, следующие узлы и элементы:

  • асинхронный электродвигатель;
  • «обойму» для питания;
  • экструзионную камеру;
  • камеру для расплавления;
  • ТЭН;
  • насадку-сопло (у хороших моделей — комплект из нескольких насадок);
  • прямую и боковую рукоятки;
  • блок управления с термостатом.

В зависимости от типа питания сварочного экструдера подаваемая присадка либо сразу попадает в камеру расплавления (сыпучие гранулы), либо поступает в экструзионную камеру, где подвергается предварительному нагреву, измельчению, и только после расплаву. Расплавленная масса через сопло подается на сварочный шов, где застывает за считаные секунды.

Для каких материалов применим

Качественный сварочный экструдер должен иметь блок регулировки с механическим, сенсорным или кнопочным управлением, которое позволит менять температуру нагрева смеси.

Дело в том, что разные пластики плавятся при различной температуре. Наименьшая она у ПНД — 120-130 °C (в зависимости от марки), наивысшая — у поливинилхлорида — до 220 °C. Остальные популярные промышленные полимеры имеют температуру плавления в пределах 170-200 °C.

Экструзионной сварке можно подвергать только пластики из группы термопластов. Материалы из группы реактопластов расплавлению с последующим восстановлением не подвергаются, при высокой температуре они просто начинают гореть.

Самодельное устройство

Сварочный экструдер относится к сложным механизмам для профессионального использования. Его цена начинается от 30 тысяч рублей за самую простую модель, и может доходить до ста тысяч и более за мощную и высокопроизводительную. Отечественные разработки также представлены на рынке, они на 10-20% дешевле импортных, но все равно стоят достаточно дорого.

Поэтому при возникновении разовой необходимости сварить, к примеру, две водопроводных трубы (их обычный материал изготовления — полипропилен) проще воспользоваться экструдером, сделанным своими руками. Самый простой вариант конструкции представляет собой мощный строительный фен, снабженный насадкой для прутка — либо самодельной, из жести, либо промышленного изготовления.

Подача прутка в этом случае будет производиться вручную. Мощности фена хватит для его расплавления, но качество шва, конечно, будет ниже, чем у промышленных моделей.

Если позволяют возможности, фен можно соединить со шнековым или плунжерным приводом для подачи питания. В этом случае, если смонтировать приемную камеру, можно будет использовать гранулированное сырье.

Двигатель для привода рекомендуется коллекторный, так как работа экструдера подразумевает постоянное изменение крутящего момента. Двигатели других типов хуже выдерживают такой режим работы.

Как сделать экструдер для пластика своими руками

Принцип действия

Сварочный экструдер — специализированный аппарат для так называемой экструзионной сварки, которая применяется для соединения полимерных материалов различных классов — полиэтилена высокой (ПВД) и низкой (ПНД) плотности, полипропилена, поливинилхлорида (ПВХ) и других наиболее часто применяемых в быту и промышленности пластиков.

Экструзионная сварка — это процесс соединения полимерных материалов с помощью расплавленной до консистенции густой сметаны массы из материала, однородного со свариваемыми или схожего с ними по физико-химическим свойствам.

В отличие от более известной сварки металлов, соединение деталей из пластмассы экструзией не подразумевает расплавления кромок соединяемых деталей, хотя нагрев до определенной степени все равно происходит.

Шов образуется при отвердевании и схватывании с кромками полурасплавленной экструдированной массы. При этом достигается высокая прочность сварного соединения — до 0,8 от прочности основного материала.

Сварка пластика экструдером наиболее часто применяется в сантехнике — для соединения водопроводных труб, в строительстве, при различных работах, целью которых является изготовление любых пластиковых конструкций — баков, понтонов, теплиц.


Изготовление экструдируемой массы осуществляется либо из полимерных гранул — исходного материала для создания любых пластиков, либо из так называемых присадочных прутков, которые перемалываются до гранулированного состояния внутри самого экструдера.

В роли прутка в некоторых (не во всех) моделях может выступать узкий отрезок того же материала, который планируется сварить. Например, при сварке изделия из полипропиленовых листов можно применять в качестве прутка ненужный отрезок полипропилена, но не другого пластика.

Большинство сварочных экструдеров западного производства предназначены для использования с присадочным материалом от того же производителя. Отечественные разработки менее требовательны к присадке. Ручной сварочный экструдер в обиходе часто называют экструзионным пистолетом.

Ручной экструдер для пластика своими руками

Ручной сварочный экструдер своими руками больше не является фантазией. С развитием технологий, появилась реальная возможность создать этот агрегат самостоятельно.

Разберемся для начала, что это такое и для чего необходимо. Именно с помощью этого агрегата получают полимерные изделия без ограничений по длине. Это имеет свои сферы пользования и применения. Ручной экструдер своими руками — простота и удобство сборки и последующей эксплуатации.

Процесс выделки

Верхняя часть, так же именуемая «головкой экструдера», перемещает плавкий полимер в следующую камеру, иначе именуемую «формовкой», с должным для выбранного изделия профилем. Описанный способ один из наиболее распространенных методов. Сравнить с ним можно только способ изготовления плас.

Читайте также:
Шлифовочные машины по дереву

Какие полимеры особенно ярко взаимодействуют с экструзией:

Что ж, непосредственный процесс довольно прозрачен, стоит рассмотреть поближе собственно экструдер.

Конструкция и действие

Самой идее уже больше шестидесяти лет, не удивительно, что за прошедшее время она претерпела некоторые изменения и стала почти идеальной. С течением времени появилось большое количество машин обладающих разным способом воздействия и почти одинаковыми в области получаемых изделий.

Что нагревает основу будущего изделия? Здесь все довольно просто, энергия от механических процессов становится теплом, что равно помогает нагреву пластика. Так же возможно внешнее тепловое воздействие. Здесь по большей части идет зависимость от изначальной конструкции экструдера.

Изменчивые элементы обработки пластика при помощи экструзии:

  • состав;
  • природа;
  • влажность;
  • интенсивность;
  • продолжительность;
  • давление и температура.

Работа экструдера

Экструдер достаточно простой агрегат, и все технические вариации можно поделить на три группы. Группы разделяются по рабочим моментам:

  • формовка холодная;
  • экструзия горячая;
  • тепловая обработка.

Наиболее востребованный элемент в данное время это горячая формовка. Этот процесс сопровождается высоким давлением и скоростью. Для реализации необходим экструдер именуемый шнековым. У таких агрегатов основным элементом служит шнек особого вида. Здесь процесс формовки расположен на выходе. Сырье загружается в специализированную камеру, точно так же как и выбранные добавочные компоненты. Эти агрегаты имеют заводскую возможность оснастки шнеков особыми элементами. От этого зависит смешивание состава и его перемещение.

Как устроен экструдер

Экструдер, его рабочую часть, можно условно разделить на трое:

Процесс пользования экструдером

Зерновой агрегат осуществляет свою работу за счет камер закрытого типа и зерен в них располагающихся. Внутреннее давление возрастает благодаря выпариванию влаги. Чтобы осуществить увеличение объема смеси пара и воздуха осуществляется резкая разгерметизация. А разгерметизация в свою очередь повышает объем зерен.

Производство

Ручной экструдер для полипропилена своими руками — это один из простых способов приобретения подобного агрегата. Следует отметить, что процесс сборки не так сложен, как может показаться, и вполне по силам любому.

Читать также: Как определить проводимость транзистора

Производство экструдеров довольно интересный процесс, напрямую зависящий от конфигурации и назначения агрегата. Производственные различия:

  • количество рабочих камер;
  • наличие дополнительных систем;
  • конструктивное исполнение элементов.

Единственное что неизменно – цилиндрическая форма. На сегодняшний день она полагается наиболее технологичной, а потому остается собой.

Технологические различия

Процесс создания и работы экструдера достаточно понять. Но осталось несколько важным моментов, которые следует осветить. В частности, освещения требует процесс сухой экструзии. Почему именно так? Сухая экструзия завязана на тепле, выделяемом агрегатом самостоятельно, за счет непосредственного процесса работы. При этом остается возможность привнесения в работу пара, для этого имеет особая камера. Для чего необходим пар? Именно благодаря ему повышается износостойкость агрегата.

Особое отличие этого способа – скорость. Процесс длиться всего лишь полминуты. За это время агрегат успевает:

  • измельчить;
  • обезводить;
  • смешать;
  • обеззаразить;
  • стабилизировать и увеличить объем.

Ручной сварочный экструдер своими руками требует приобретения нескольких элементов из которых и производится сборка. Перечень необходимых для сборки элементов:

  • шнек должной конфигурации;
  • электрический двигатель;
  • корпус прибора;
  • емкость для подачи и выходная емкость;
  • вакуумная камера.

Конструкция

Любой сварочный экструдер — это сдвоенное устройство. Один из его узлов — мощный нагреватель с реле температуры, который предназначен для расплавления пластика. Другой является собственно выдавливающим устройством, снабженным шнековым механизмом, который подает расплав через сопло-насадку.

В зависимости от типа питания (пруток или гранулы) в составе экструдера может присутствовать измельчитель (дробилка). Твердый материал нагревается до нужного состояния дольше, и для его подачи нужна конструкция более сложного типа, чем традиционный недорогой и простой в эксплуатации шнек. Таким образом, менее сложные и менее дорогие экструдеры в большинстве своем сконструированы под питание гранулами.

В общем случае конструкция типового экструдера содержит, кроме вышеназванных, следующие узлы и элементы:

  • асинхронный электродвигатель;
  • «обойму» для питания;
  • экструзионную камеру;
  • камеру для расплавления;
  • ТЭН;
  • насадку-сопло (у хороших моделей — комплект из нескольких насадок);
  • прямую и боковую рукоятки;
  • блок управления с термостатом.

В зависимости от типа питания сварочного экструдера подаваемая присадка либо сразу попадает в камеру расплавления (сыпучие гранулы), либо поступает в экструзионную камеру, где подвергается предварительному нагреву, измельчению, и только после расплаву. Расплавленная масса через сопло подается на сварочный шов, где застывает за считаные секунды.

Цельнометаллический хотэнд

Широко распространены и пользуются популярностью хотэнды фирмы E3D. Можно купить его на ebay.com за 92 $ (без доставки) или скачать чертежи, находящиеся в свободном доступе на официальном сайте компании (https://e3d-online.com/), по которым и сделать, прилично сэкономив.

Радиатор изготавливается из алюминия и служит для отвода тепла от ствола хотэнда и предотвращения преждевременного нагревания материала для печати. Вполне подойдет светодиодный радиатор , для усиления охлаждающего эффекта можно направить на него еще и вентилятор небольшого размера.

Ствол хотенда – полая металлическая трубка, соединяющая радиатор и нагревательный элемент. Изготавливается из нержавеющей стали из-за ее низкой теплопроводности.

Вот как выглядит деталь в разрезе и ее с размерами под пруток Ø 1,75 мм.

Тонкая часть трубки служит термобарьером и предотвращает распространение тепла в верхнюю часть экструдера. Важно, чтобы филамент не начал плавиться раньше времени, ведь в этом случае прутку придется толкать слишком много вязкой массы. В результате увеличивается сила трения, и забиваются трубка и сопло.

Если вы сами просверлили деталь, нужно отполировать отверстие ствола. Для черновой шлифовки подойдет мелкая наждачная бумага «нулевка», закрепленная скотчем на сверле меньшего диаметра.

Обязательна чистовая полировка до зеркального блеска (нитью и пастой ГОИ № 1), затем полезно прожарить отверстие подсолнечным маслом для уменьшения силы трения. Чтобы предотвратить слишком раннее разогревание пластика, можно покрыть нижнюю часть трубки, находящейся в радиаторе, тонким слоем термопасты.

Читайте также:
Что дороже алюминий или нержавейка

Еще одна возможная проблема: расплавленный пластик под давлением поступающего прутка может просочиться вверх и остыть в зоне охлаждения, что приведет к забиванию ствола и прекращению печати. Бороться с этим можно с помощью тефлоновой изоляционной трубки, которая вставляется в ствол хотэнда до зоны начала разогрева филамента.

Для каких материалов применим

Качественный сварочный экструдер должен иметь блок регулировки с механическим, сенсорным или кнопочным управлением, которое позволит менять температуру нагрева смеси.

Дело в том, что разные пластики плавятся при различной температуре. Наименьшая она у ПНД — 120-130 °C (в зависимости от марки), наивысшая — у поливинилхлорида — до 220 °C. Остальные популярные промышленные полимеры имеют температуру плавления в пределах 170-200 °C.

Экструзионной сварке можно подвергать только пластики из группы термопластов. Материалы из группы реактопластов расплавлению с последующим восстановлением не подвергаются, при высокой температуре они просто начинают гореть.

Обзор принтера Bigrep One

Данная модель характеризуется наличием двух экструдеров, наличием подогрева рабочей платформы и внушительными габаритами. Bigrep One (изображен на фото) предназначен для профессионалов, специализирующихся на производстве качественных изделий в 3D формате.

Еще одним плюсом 3d принтера Bigrep One 2 с двумя экструдерами считается его стоимость. На фоне цен на аналогичные устройства она более приемлема, поэтому пользуется большим спросом.

Принтер Bigrep One

Отмечают следующие преимущества принтера Bigrep One:

  1. Рабочий объем 1,3 м3.
  2. Низкая себестоимость 3D моделей.
  3. Отсутствие необходимости в оснастке готовых изделий.
  4. Повсеместность применения.
  5. Экономичность и производительность.
  6. Наличие камеры 3D печати.
  7. Обширный ряд возможных филаментов (нити ABS и PLA, нейлон, гибкие эластомеры).

Bigrep One представляет собой новое поколение принтеров, употребление которых расширяет сферу использования 3D технологий.

Самодельное устройство


Сварочный экструдер относится к сложным механизмам для профессионального использования. Его цена начинается от 30 тысяч рублей за самую простую модель, и может доходить до ста тысяч и более за мощную и высокопроизводительную. Отечественные разработки также представлены на рынке, они на 10-20% дешевле импортных, но все равно стоят достаточно дорого.

Поэтому при возникновении разовой необходимости сварить, к примеру, две водопроводных трубы (их обычный материал изготовления — полипропилен) проще воспользоваться экструдером, сделанным своими руками. Самый простой вариант конструкции представляет собой мощный строительный фен, снабженный насадкой для прутка — либо самодельной, из жести, либо промышленного изготовления.

Подача прутка в этом случае будет производиться вручную. Мощности фена хватит для его расплавления, но качество шва, конечно, будет ниже, чем у промышленных моделей.

Если позволяют возможности, фен можно соединить со шнековым или плунжерным приводом для подачи питания. В этом случае, если смонтировать приемную камеру, можно будет использовать гранулированное сырье.

Двигатель для привода рекомендуется коллекторный, так как работа экструдера подразумевает постоянное изменение крутящего момента. Двигатели других типов хуже выдерживают такой режим работы.

Подающий механизм

Прежде всего, нужно подобрать шаговый двигатель. Лучше всего купить аналог Nema17, но вполне подойдут и моторы от старых принтеров или сканеров, которые на радиорынках продаются совсем дешево. Для нашей цели нужен биполярный двигатель, имеющий 4 вывода. Собственно, можно использовать и униполярный, его схема показана на рисунке. В этом случае желтый и белый провода просто останутся неиспользованными, их можно будет отрезать.

Как правило, моторчики от принтеров слабые, но вот EM-257 (Epson), как на рисунке ниже, с моментом на валу 3,2 кг/см, вполне подойдет, если вы собираетесь использовать филамент Ø 1,75 мм.

Для прутка Ø 3 мм, или при более слабом двигателе, понадобится еще и редуктор. Его тоже можно подобрать из разобранных старых инструментов, например, планетарный редуктор от шуруповерта.

Переделка понадобится, чтобы насадить шестерню двигателя шуруповерта на шаговик, совместить ось вращения моторчика с редуктором. И крышку для подшипника выходного вала тоже нужно изготовить. На выходной оси устанавливается шестерня, которая и будет подавать пруток пластика в зону нагрева.

Корпус экструдера служит для крепления двигателя, прижимного ролика и хотэнда. Один из вариантов показан на рисунке, где через прозрачную стенку хорошо виден красный пруток филамента.

Изготовить корпус можно из разных материалов, придумав собственную конструкцию, или, взяв за образец готовый комплект, заказать печать на 3-d принтере.

Главное, чтобы прижимной ролик регулировался пружиной, так как толщина прутка не всегда идеальна. Сцепление материала с подающим механизмом должно быть не слишком сильным, во избежание откалывания кусочков пластика, но достаточным для проталкивания филамента в hot-end.

Нужно отметить, что при печати нейлоном лучше использовать подающую шестерню с острыми зубчиками, иначе она просто не сможет зацепить пруток и будет проскальзывать.

Как сделать экструдер для пластика своими руками

Из чего делать кормоэкструдер

Сложность изготовления самодельной конструкции заключается в том, что большинство необходимых деталей всё равно придётся покупать. Подручными материалами здесь вряд ли удастся ограничиться.

Кроме того, вам понадобится сварочный аппарат и токарный станок для обработки деталей и подгонки их по размерам. Перед началом работ, необходимо подготовить чертежи. Это поможет вам лучше представить будущую конструкцию и существенно облегчит процесс сборки. Чертежи можно найти в интернете или сделать самостоятельно.

Экструдер для больших объемов корма

Данный аппарат состоит из:

  • Принимающего бункера,
  • Двигателя и привода,
  • Рамы,
  • Редуктора,
  • Манжет,
  • Режущего узла,
  • Дозирующего шнека с приводом,
  • Цилиндра.

Камера прессующего узла — цилиндр, в который вставлен нагнетающий шнек. Разделяется шнек на три части: начальную, среднюю и выводную. Для большей прочности каждую из них закрепляют при помощи шпильки с левой резьбой. Узел закрывают корпусом из стального листа.

Раму сваривают из уголка или отрезов трубы. Размеры зависят от планируемых объемов перерабатываемого сырья и длины цилиндра. Прессующий узел устанавливается на раму, и крепится несколькими болтами. Далее приступают к изготовлению приемного бункера. Обычно его сваривают из стальных листов, а в нижней части делают отверстие, под которое ставят лоток. Через него сырьё поступает из приемника в шнек нагнетателя. Для перемещения зерна в нижней части корпуса делают продольные выемки. В конце шнекового отдела устанавливается режущий узел для регулирования размера гранул. В него входят:

  • Носовой корпус,
  • Матрица,
  • Ножи.
Читайте также:
Что такое паковка металла

Прижатие ножей к матрице осуществляет пружина, а вращение вала происходит при помощи привода и поводка. Готовый продукт выходит через отверстия в матрице, и обрезается ножами по заданным параметрам.

Экструдер для кормов обрабатывает зерно только при высоких температурах, создаваемых работой двигателя и редуктора.

С валом и носовым корпусом они соединяются цепным приводом, и крепятся к раме. Для безопасности электрический узел можно также закрыть стальными манжетами. Регулирование температуры осуществляется изменением положения матрицы, а контроль — термометром. Устанавливают его рядом с режущим элементом.

Видео

Сборка агрегата

Ключевым узлом в работе любого экструдера является шнек. С него мы и начнём. Для изготовления корпуса, необходимо взять шестерёнки и сварить их между собой. Тело шнека делают из штока гидроцилиндра, на который накручивается проволока. Должна получится спираль с различным шагом витков.

Вначале расстояние между витками должно составлять приблизительно 25 мм, в конце -не больше 20 мм. Если вам удастся раздобыть стальную пружину, которая идёт на конус и обладает необходимым диаметром, можно использовать её. После этого, все витки необходимо закрепить при помощи электросварки. Получившиеся неровности и окалину необходимо удалить болгаркой и обработать напильником.

После этого на токарном станке необходимо выточить две втулки, которые будут соединять между собой редуктор и вал шнека. Между втулкой и валом, устанавливается опорный подшипник, после чего все составляющие свариваются в одну конструкцию.

Шнек убирается в металлический корпус, который можно сделать из обрезков водопроводных труб. С одной стороны шнека устанавливается головка экструдера, дополненная металлическими трубками — филерами. Диаметр трубок зависит от размера корма, который вы хотите получать. С другой стороны закрепляется редуктор, при помощи которого и будет приводиться в действие вся конструкция.

Силовую установку (двигатель) рекомендуется устанавливать на надёжную опору. Можно сварить каркас из металлических уголков, которые прикрепляются к полу анкерными болтами.

Взаимодействие силовой установки и редуктора осуществляется за счёт ременной передачи. На шнек устанавливается бункер для подачи сырья. Для этих целей подойдёт обычное ведро или металлический бак с проделанным в дне отверстием.

У вас должна получиться трёхуровневая система обработки сырья: загрузочная часть, перемешивание, прессовка. На выходе из прессовки стоят трубки – филеры, через которые будет осуществляться подача готовых кормов. По большому счёту, зерновой экструдер напоминает большую электрическую мясорубку, которую вы сделали своими руками.

Почему экструдеры стали столь популярными

Главной причиной появления таких устройств, как самодельный экструдер для пластика, стала, конечно, высокая цена на готовые изделия, которые вообще касаются работы с пластиковыми нитями. Например, в европейских странах и США цена всего за 1 килограмм нити из пластика составляла не менее 40 долларов. Так, что экструдер для сварки пластика своими руками полностью окупал все затраты и хлопоты при его конструирование уже после изготовления первых 6 килограмм пластиковой нити.

Вторая причина, почему все-таки стоит заняться самому конструированием подобной техники, то, что на сегодня существующие настольные 3д-принтеры очень несовершенны. И часто результатом их работы становятся деформированные, а то и вовсе деформированные изделия. Именно поэтому вопрос: можно ли повторно использовать испорченный таким образом материал, стал очень актуальным.

Как происходит процесс?

Большинство полимеров могут проходить через экструзии: термопласты, эластомеры и прочие материалы. Технология сварочного экструдера

используется уже много лет. Во время обработки специальной техникой есть несколько разных характеристик: состав сырья, процент влажности и природа. Во время работы может меняться давление и температура. Где можно применять сварочный экструдер?

  • Переработка кормов.
  • Создание пластика и полиэтилена.
  • Создание труб.
  • Пищевое производство.

    Как устроен агрегат

    Экструдер составлен из таких элементов:

    • рамного основания, к которому крепится вся установка;
    • привода;
    • бункера для погрузки зерна;
    • шнек-дозатора и привода к нему;
    • нагнетающего шнека;
    • цилиндра;
    • приемной камеры;
    • отрезного ножа;
    • центра управления/контролера;
    • двигателя;
    • редуктора;
    • манжеты;
    • ремня;
    • шайбы;
    • гайки;
    • регулировочного ключа.

    Основная работа выполняется прессующим узлом. Он собирается из нагнетающего шнека, который вставляется внутрь сборного цилиндра. С помощью матрицы с отрезным ножом полученная масса обретает вид палочек либо жгутиков.

    Нагнетающий шнек состоит из трех ступеней:

    • входной части;
    • средней части;
    • выходного шнека;
    • разогревающих шайб.

    Все компоненты устанавливают на шпильке с левой резьбой. Деталь закрывается корпусом из металла. Шпонки передают вращение от главного вала до составного шнека. Всю конструкцию прикрепляют до несущей рамы, используя мощные болты. В корпусе есть окно с прикрепленным лотком.

    Внутри самого корпуса есть несколько продольных пазов, перемещающих компоненты по оси шнека. Около выхода размещен регулировщик гранул. В его состав входят:

    • носовой корпус;
    • матрица (диск), что регулирует процесс с рукояткой;
    • валик и нож, которые к матрице прижимает пружина.

    Вращение валу с ножом — через поводок с пальцами. Готовые экструдаты выходят через носовой корпус и диск регулировки по отверстиям. Диск закрепляется в одном положении болтом, при изменении положения будет меняться температура и уровень давления в аппарате. Отслеживать температуру позволяет термопара, помещенная на корпус.

    Работает от электросети, но появляются новые модели, работающие на жидком топливе. Разогрев происходит постепенно. На первом этапе, пока экструдер разогревается, в него загружается жмых либо мука. Зерно подают только тогда, когда система хорошо разогреется, оно разрывается и преобразовывается в палочки только при высоких температурах и сильном давлении.

    Читайте также:
    Чистка алюминия в домашних условиях

    Как сделать экструдер из мясорубки

    Для изготовления грануляторов используются различные подручные материалы, например, мясорубка. Такой экструдер отличается минимальной мощностью и не предназначен для переработки твердых кормов, так как будет оказываться повышенная нагрузка на шток. Чаще всего такие агрегаты используются для приготовления растительного корма для кроликов и других сельскохозяйственных животных.

    Необходимые материалы:

    • мясорубка со всеми деталями;
    • два шкива 1:2;
    • болванка толщиной 6 см – она будет использоваться для изготовления матрицы;
    • электромотор от любого домашнего прибора – пылесоса или старой стиральной машинки;
    • ремень, который будет соединять двигатель и мясорубку.

    Все операции должны выполняться на верстаке или прочном столе, застелив его поверхность резиновым ковриком, предотвращающим скольжение элементов.

    Пошаговая схема изготовления

    Для того чтобы сделать экструдер для кормов своими руками из мясорубки не потребуется сложных схем и чертежей. В первую очередь нужно замерить матрицу, сетку, габариты вала и корпуса. При расчетах учитывайте, что матрица должна плотно прикрепляться к червячной передаче, поэтому нужно оставить место для маленького углубления.

    После этого установите пресс на прочный стол или верстак и надежно зафиксируйте при помощи крепежных болтов. Просверлите отверстия в ножках мясорубки.

    Основные этапы изготовления экструдера для кормов:

    1. Для изготовления матрицы подготовьте трафарет – его можно начертить от руки или воспользоваться чертежной проектировочной программой.
    2. В центре матричного диска просверлите отверстие для вала. Его размер зависит от диаметра болванки – для элемента размером 20 мм проделывается отверстие диаметром 3 мм, для 25 мм потребуется 4 мм.
    3. Отшлифуйте отверстие и установите на наконечник шнекового вала матрицу.
    4. Отдельно изготавливается крышка, так как старая крышка от мясорубки уже не подойдет ввиду увеличенной толщины. Чтобы выточить для нее новую резьбу можно сделать надрезы при помощи болгарки или приварить к ней кусочки проволоки размером 6 мм.
    5. Просверлите отверстие в шнеке мясорубки – оно будет использоваться для крепления ножа болтами снаружи матрицы.
    6. Установите шкивы – ведущий к валу мотора, ведомый к рукоятке.
    7. Плавно соедините шкивы с мотором ременной передачей, не забывая о возможной пробуксовке. На колесе, к которому будет притягиваться ремень, не должно быть зубчиков, в противном случае этот элемент экструдера будет сильно перегреваться, значительно повышая риск поломки агрегата.

    После сборки конструкции нужно приварить емкость к отверстию, которое осталось от корпуса мясорубки. Эта воронка будет использоваться для загрузки сена, зерна или другого сырья, необходимого для изготовления комбикормов.

    Экструдер для кормов, сделанный собственноручно – это незаменимый «помощник» в приусадебных хозяйствах. Он позволяет обеспечить сельскохозяйственных животных и птиц качественными и натуральными комбикормами, значительно сократив затраты на покупку фабричных кормов.

    Экструдер из старого пылесоса

    Для изготовления понадобятся:

    • Корпус и двигатель от пылесоса,
    • Лист фанеры,
    • Заготовка из стали для ножей,
    • Металлический диск,
    • Деревянные штифты,
    • Крепежи и втулки.

    Данный аппарат не отличается большой мощностью, поэтому чаще всего его используют для приготовления комбикорма небольшому поголовью птицы, кроликов, поросят или малого рогатого скота.

    Как сделать экструдер зерновой: из листа фанеры вырезается квадрат — основание со стороной в 30 см. На него устанавливается мотор так, чтобы вал оказался ниже основания на 4 см. Для изготовления ножей используют сталь марки СТЗ или выше, или же вытачивают из автомобильных держателей. Толщина ножа не должна быть менее 1,5 мм, а длина и ширина не менее 20*1,5 см. Затачивают нож по направлению вращающейся оси. Для большей эффективности заготовке придают форму пропеллера или меняют угол кромки углов.

    Для крепления режущего элементы на оси мотора просверливают отверстие, а в роли крепежного элемента выступает обычная втулка. Рабочую камеру изготавливают из металлического листа. Размеры емкости: 70*6 см. Лист изгибают в форме цилиндра, а верхнюю и нижнюю часть отгибают наружу. Должны образоваться фланцы шириной в 1 см. Нужны они для крепления камеры и удержания сита. По низу цилиндра устанавливается три штифта.

    Размер ячеек сита определяет размер готовых гранул. Самое мелкое используется для получения кормовой муки. Над рабочей камерой приваривается принимающий бункер с заслонок. С ее помощью можно регулировать объемы подаваемого сырья.

    Экструдер из запчастей сельхозмашин

    Чтобы сделать этот аппарат, необходимо иметь:

    • Электрический двигатель,
    • Шестеренки от тракторной коробки передач,
    • Шток, диаметров 5 мм, от гидравлического цилиндра,
    • Проволока, толщиной 8 мм,
    • Листовой металл.

    Для изготовления цилиндра несколько шестеренок свариваются между собой. В результате должен получиться шнек, диаметром около 6,25 см. Далее на него накручивается переменным шагом проволока. Ширина шага постепенно уменьшается с 2,4 см до 2 см. Все элементы свариваются, а шов зачищается шлифовальной машинкой.

    Следующий этап: вытачивание букс на токарном станке. Одну делают для шнека, вторую под редукторный вал. Когда элементы готовы, сваркой детали скрепляют в следующей последовательности: вал, буксы, подшипник, шнек. На последний при помощи фильеры крепят головку экструдера.

    Сборку кормового экструдера начинают со сварки рамы, на которую крепят мотор. Его соединяют с рабочим узлом и пусковым элементом при помощи цепного привода. Сверху ставят бункер для загрузки: это может быть как ведро, так и сваренный из железа ящик. На противоположном конце устанавливается форма для сжатия обработанной массы. Проходя через фильеру, зерно продавливается через отверстия и поступает в дозатор.

    Работает экструдер зерновой по принципу мясорубки, а размер гранул зависит от формы и размера отверстий в фильере.

    Немного об экструдере для сварки

    Благодаря ручному сварочному экструдеру можно делать много видов разнообразных работ с полипропиленом и полиэтиленом.

    Сначала может показаться, что данные материалы не являются очень распространенными и редко где применяются.

    Но в действительности их применяют во многих сферах. Из подобных материалов с помощью данного типа ручного экструдера делают системы для очищения воды, различных типов емкости и т. д. Преимущественно данные материалы пойдут как вспомогательные, но без них в любом случае нельзя обойтись.

    Читайте также:
    Чем лучше приклеить резину к металлу

    Сварочный ручной экструдер имеет ряд преимуществ. Любая выбранная модель экструдера для экструзионной сварки будет гораздо лучше других.

    Главным преимуществом такого оборудования считается простота в эксплуатации.

    Подобным экструдером работать можно абсолютно в любом помещении и при различных условиях. Проще говоря, для работы не надо подготавливать специально обустроенное пространство или рабочий цех.

    Схема бесконтактной и контактно-экструзионной сварки.

    Ручным экструдером для сварки можно делать швы на разнообразные формы и конструкции. Это достаточно удобно, ведь при этом можно самостоятельно контролировать всю работу. Нередко случается, что в одном районе шов нужно сделать тонким, а немного дальше – толще. Ни одно оборудование не может такого сделать автоматически.

    Помимо всего вышеперечисленного, стоит учесть, что данное устройство не слишком дорого стоит. Его цена будет приемлема практически для любого человека. Экструдер сварочный необязательно применять во время производства. Довольно часто его применяют дома. Дальнейший уход и обслуживание не заберут много денег. Данный экструдер может производить свою работу в течение многих лет, и он всегда остается актуальным и нужным приспособлением.

    Ручные сварочные экструдеры бывают таких видов:

    • безшнековые;
    • шнековые;
    • комбинированные.

    Комбинированные экструдеры уместно применять при обработке композитного товара. В данных устройствах применяют и дисковую зону, и шнековую часть. Данное оборудование еще называют червячно-дисковым. К тому же у данного типа экструдеров есть прекрасная смесительная особенность.

    Экструдеры, которые не имеют шнеков, используют для производства раствора полимеров, имеющих элементы высоко качества.

    Обычно, приобретая данную продукцию, в комплекте покупатель получает несколько специальных насадок и подставок, но производители разные, поэтому и комплектация оборудования также различная. Сварочный ручной экструдер может работать при температурах от 180 до 260°С. Чтобы привести в работу устройство, необходимо подключить его к электрической сети. Желательно подключать его к напряжению в 220 В.

    Экструзионная сварка – достаточно сложный процесс, поэтому чтобы сделать своими руками экструдер, необходимо иметь определенные знания и навыки. Разумнее будет приобрести оборудование у надежного производителя.

    Как сделать экструдер для пластика своими руками

    Принцип действия

    Сварочный экструдер — специализированный аппарат для так называемой экструзионной сварки, которая применяется для соединения полимерных материалов различных классов — полиэтилена высокой (ПВД) и низкой (ПНД) плотности, полипропилена, поливинилхлорида (ПВХ) и других наиболее часто применяемых в быту и промышленности пластиков.

    Экструзионная сварка — это процесс соединения полимерных материалов с помощью расплавленной до консистенции густой сметаны массы из материала, однородного со свариваемыми или схожего с ними по физико-химическим свойствам.

    В отличие от более известной сварки металлов, соединение деталей из пластмассы экструзией не подразумевает расплавления кромок соединяемых деталей, хотя нагрев до определенной степени все равно происходит.

    Шов образуется при отвердевании и схватывании с кромками полурасплавленной экструдированной массы. При этом достигается высокая прочность сварного соединения — до 0,8 от прочности основного материала.

    Сварка пластика экструдером наиболее часто применяется в сантехнике — для соединения водопроводных труб, в строительстве, при различных работах, целью которых является изготовление любых пластиковых конструкций — баков, понтонов, теплиц.


    Изготовление экструдируемой массы осуществляется либо из полимерных гранул — исходного материала для создания любых пластиков, либо из так называемых присадочных прутков, которые перемалываются до гранулированного состояния внутри самого экструдера.

    В роли прутка в некоторых (не во всех) моделях может выступать узкий отрезок того же материала, который планируется сварить. Например, при сварке изделия из полипропиленовых листов можно применять в качестве прутка ненужный отрезок полипропилена, но не другого пластика.

    Большинство сварочных экструдеров западного производства предназначены для использования с присадочным материалом от того же производителя. Отечественные разработки менее требовательны к присадке. Ручной сварочный экструдер в обиходе часто называют экструзионным пистолетом.

    Ручной экструдер для пластика своими руками

    Ручной сварочный экструдер своими руками больше не является фантазией. С развитием технологий, появилась реальная возможность создать этот агрегат самостоятельно.

    Разберемся для начала, что это такое и для чего необходимо. Именно с помощью этого агрегата получают полимерные изделия без ограничений по длине. Это имеет свои сферы пользования и применения. Ручной экструдер своими руками — простота и удобство сборки и последующей эксплуатации.

    Процесс выделки

    Верхняя часть, так же именуемая «головкой экструдера», перемещает плавкий полимер в следующую камеру, иначе именуемую «формовкой», с должным для выбранного изделия профилем. Описанный способ один из наиболее распространенных методов. Сравнить с ним можно только способ изготовления плас.

    Какие полимеры особенно ярко взаимодействуют с экструзией:

    Что ж, непосредственный процесс довольно прозрачен, стоит рассмотреть поближе собственно экструдер.

    Конструкция и действие

    Самой идее уже больше шестидесяти лет, не удивительно, что за прошедшее время она претерпела некоторые изменения и стала почти идеальной. С течением времени появилось большое количество машин обладающих разным способом воздействия и почти одинаковыми в области получаемых изделий.

    Что нагревает основу будущего изделия? Здесь все довольно просто, энергия от механических процессов становится теплом, что равно помогает нагреву пластика. Так же возможно внешнее тепловое воздействие. Здесь по большей части идет зависимость от изначальной конструкции экструдера.

    Изменчивые элементы обработки пластика при помощи экструзии:

    • состав;
    • природа;
    • влажность;
    • интенсивность;
    • продолжительность;
    • давление и температура.

    Работа экструдера

    Экструдер достаточно простой агрегат, и все технические вариации можно поделить на три группы. Группы разделяются по рабочим моментам:

    • формовка холодная;
    • экструзия горячая;
    • тепловая обработка.

    Наиболее востребованный элемент в данное время это горячая формовка. Этот процесс сопровождается высоким давлением и скоростью. Для реализации необходим экструдер именуемый шнековым. У таких агрегатов основным элементом служит шнек особого вида. Здесь процесс формовки расположен на выходе. Сырье загружается в специализированную камеру, точно так же как и выбранные добавочные компоненты. Эти агрегаты имеют заводскую возможность оснастки шнеков особыми элементами. От этого зависит смешивание состава и его перемещение.

    Читайте также:
    Хозблок из профнастила своими руками

    Как устроен экструдер

    Экструдер, его рабочую часть, можно условно разделить на трое:

    Процесс пользования экструдером

    Зерновой агрегат осуществляет свою работу за счет камер закрытого типа и зерен в них располагающихся. Внутреннее давление возрастает благодаря выпариванию влаги. Чтобы осуществить увеличение объема смеси пара и воздуха осуществляется резкая разгерметизация. А разгерметизация в свою очередь повышает объем зерен.

    Производство

    Ручной экструдер для полипропилена своими руками — это один из простых способов приобретения подобного агрегата. Следует отметить, что процесс сборки не так сложен, как может показаться, и вполне по силам любому.

    Читать также: Как определить проводимость транзистора

    Производство экструдеров довольно интересный процесс, напрямую зависящий от конфигурации и назначения агрегата. Производственные различия:

    • количество рабочих камер;
    • наличие дополнительных систем;
    • конструктивное исполнение элементов.

    Единственное что неизменно – цилиндрическая форма. На сегодняшний день она полагается наиболее технологичной, а потому остается собой.

    Технологические различия

    Процесс создания и работы экструдера достаточно понять. Но осталось несколько важным моментов, которые следует осветить. В частности, освещения требует процесс сухой экструзии. Почему именно так? Сухая экструзия завязана на тепле, выделяемом агрегатом самостоятельно, за счет непосредственного процесса работы. При этом остается возможность привнесения в работу пара, для этого имеет особая камера. Для чего необходим пар? Именно благодаря ему повышается износостойкость агрегата.

    Особое отличие этого способа – скорость. Процесс длиться всего лишь полминуты. За это время агрегат успевает:

    • измельчить;
    • обезводить;
    • смешать;
    • обеззаразить;
    • стабилизировать и увеличить объем.

    Ручной сварочный экструдер своими руками требует приобретения нескольких элементов из которых и производится сборка. Перечень необходимых для сборки элементов:

    • шнек должной конфигурации;
    • электрический двигатель;
    • корпус прибора;
    • емкость для подачи и выходная емкость;
    • вакуумная камера.

    Конструкция

    Любой сварочный экструдер — это сдвоенное устройство. Один из его узлов — мощный нагреватель с реле температуры, который предназначен для расплавления пластика. Другой является собственно выдавливающим устройством, снабженным шнековым механизмом, который подает расплав через сопло-насадку.

    В зависимости от типа питания (пруток или гранулы) в составе экструдера может присутствовать измельчитель (дробилка). Твердый материал нагревается до нужного состояния дольше, и для его подачи нужна конструкция более сложного типа, чем традиционный недорогой и простой в эксплуатации шнек. Таким образом, менее сложные и менее дорогие экструдеры в большинстве своем сконструированы под питание гранулами.

    В общем случае конструкция типового экструдера содержит, кроме вышеназванных, следующие узлы и элементы:

    • асинхронный электродвигатель;
    • «обойму» для питания;
    • экструзионную камеру;
    • камеру для расплавления;
    • ТЭН;
    • насадку-сопло (у хороших моделей — комплект из нескольких насадок);
    • прямую и боковую рукоятки;
    • блок управления с термостатом.

    В зависимости от типа питания сварочного экструдера подаваемая присадка либо сразу попадает в камеру расплавления (сыпучие гранулы), либо поступает в экструзионную камеру, где подвергается предварительному нагреву, измельчению, и только после расплаву. Расплавленная масса через сопло подается на сварочный шов, где застывает за считаные секунды.

    Цельнометаллический хотэнд

    Широко распространены и пользуются популярностью хотэнды фирмы E3D. Можно купить его на ebay.com за 92 $ (без доставки) или скачать чертежи, находящиеся в свободном доступе на официальном сайте компании (https://e3d-online.com/), по которым и сделать, прилично сэкономив.

    Радиатор изготавливается из алюминия и служит для отвода тепла от ствола хотэнда и предотвращения преждевременного нагревания материала для печати. Вполне подойдет светодиодный радиатор , для усиления охлаждающего эффекта можно направить на него еще и вентилятор небольшого размера.

    Ствол хотенда – полая металлическая трубка, соединяющая радиатор и нагревательный элемент. Изготавливается из нержавеющей стали из-за ее низкой теплопроводности.

    Вот как выглядит деталь в разрезе и ее с размерами под пруток Ø 1,75 мм.

    Тонкая часть трубки служит термобарьером и предотвращает распространение тепла в верхнюю часть экструдера. Важно, чтобы филамент не начал плавиться раньше времени, ведь в этом случае прутку придется толкать слишком много вязкой массы. В результате увеличивается сила трения, и забиваются трубка и сопло.

    Если вы сами просверлили деталь, нужно отполировать отверстие ствола. Для черновой шлифовки подойдет мелкая наждачная бумага «нулевка», закрепленная скотчем на сверле меньшего диаметра.

    Обязательна чистовая полировка до зеркального блеска (нитью и пастой ГОИ № 1), затем полезно прожарить отверстие подсолнечным маслом для уменьшения силы трения. Чтобы предотвратить слишком раннее разогревание пластика, можно покрыть нижнюю часть трубки, находящейся в радиаторе, тонким слоем термопасты.

    Еще одна возможная проблема: расплавленный пластик под давлением поступающего прутка может просочиться вверх и остыть в зоне охлаждения, что приведет к забиванию ствола и прекращению печати. Бороться с этим можно с помощью тефлоновой изоляционной трубки, которая вставляется в ствол хотэнда до зоны начала разогрева филамента.

    Для каких материалов применим

    Качественный сварочный экструдер должен иметь блок регулировки с механическим, сенсорным или кнопочным управлением, которое позволит менять температуру нагрева смеси.

    Дело в том, что разные пластики плавятся при различной температуре. Наименьшая она у ПНД — 120-130 °C (в зависимости от марки), наивысшая — у поливинилхлорида — до 220 °C. Остальные популярные промышленные полимеры имеют температуру плавления в пределах 170-200 °C.

    Экструзионной сварке можно подвергать только пластики из группы термопластов. Материалы из группы реактопластов расплавлению с последующим восстановлением не подвергаются, при высокой температуре они просто начинают гореть.

    Обзор принтера Bigrep One

    Данная модель характеризуется наличием двух экструдеров, наличием подогрева рабочей платформы и внушительными габаритами. Bigrep One (изображен на фото) предназначен для профессионалов, специализирующихся на производстве качественных изделий в 3D формате.

    Читайте также:
    Штукатурный ковш пневматический своими руками

    Еще одним плюсом 3d принтера Bigrep One 2 с двумя экструдерами считается его стоимость. На фоне цен на аналогичные устройства она более приемлема, поэтому пользуется большим спросом.

    Принтер Bigrep One

    Отмечают следующие преимущества принтера Bigrep One:

    1. Рабочий объем 1,3 м3.
    2. Низкая себестоимость 3D моделей.
    3. Отсутствие необходимости в оснастке готовых изделий.
    4. Повсеместность применения.
    5. Экономичность и производительность.
    6. Наличие камеры 3D печати.
    7. Обширный ряд возможных филаментов (нити ABS и PLA, нейлон, гибкие эластомеры).

    Bigrep One представляет собой новое поколение принтеров, употребление которых расширяет сферу использования 3D технологий.

    Самодельное устройство


    Сварочный экструдер относится к сложным механизмам для профессионального использования. Его цена начинается от 30 тысяч рублей за самую простую модель, и может доходить до ста тысяч и более за мощную и высокопроизводительную. Отечественные разработки также представлены на рынке, они на 10-20% дешевле импортных, но все равно стоят достаточно дорого.

    Поэтому при возникновении разовой необходимости сварить, к примеру, две водопроводных трубы (их обычный материал изготовления — полипропилен) проще воспользоваться экструдером, сделанным своими руками. Самый простой вариант конструкции представляет собой мощный строительный фен, снабженный насадкой для прутка — либо самодельной, из жести, либо промышленного изготовления.

    Подача прутка в этом случае будет производиться вручную. Мощности фена хватит для его расплавления, но качество шва, конечно, будет ниже, чем у промышленных моделей.

    Если позволяют возможности, фен можно соединить со шнековым или плунжерным приводом для подачи питания. В этом случае, если смонтировать приемную камеру, можно будет использовать гранулированное сырье.

    Двигатель для привода рекомендуется коллекторный, так как работа экструдера подразумевает постоянное изменение крутящего момента. Двигатели других типов хуже выдерживают такой режим работы.

    Подающий механизм

    Прежде всего, нужно подобрать шаговый двигатель. Лучше всего купить аналог Nema17, но вполне подойдут и моторы от старых принтеров или сканеров, которые на радиорынках продаются совсем дешево. Для нашей цели нужен биполярный двигатель, имеющий 4 вывода. Собственно, можно использовать и униполярный, его схема показана на рисунке. В этом случае желтый и белый провода просто останутся неиспользованными, их можно будет отрезать.

    Как правило, моторчики от принтеров слабые, но вот EM-257 (Epson), как на рисунке ниже, с моментом на валу 3,2 кг/см, вполне подойдет, если вы собираетесь использовать филамент Ø 1,75 мм.

    Для прутка Ø 3 мм, или при более слабом двигателе, понадобится еще и редуктор. Его тоже можно подобрать из разобранных старых инструментов, например, планетарный редуктор от шуруповерта.

    Переделка понадобится, чтобы насадить шестерню двигателя шуруповерта на шаговик, совместить ось вращения моторчика с редуктором. И крышку для подшипника выходного вала тоже нужно изготовить. На выходной оси устанавливается шестерня, которая и будет подавать пруток пластика в зону нагрева.

    Корпус экструдера служит для крепления двигателя, прижимного ролика и хотэнда. Один из вариантов показан на рисунке, где через прозрачную стенку хорошо виден красный пруток филамента.

    Изготовить корпус можно из разных материалов, придумав собственную конструкцию, или, взяв за образец готовый комплект, заказать печать на 3-d принтере.

    Главное, чтобы прижимной ролик регулировался пружиной, так как толщина прутка не всегда идеальна. Сцепление материала с подающим механизмом должно быть не слишком сильным, во избежание откалывания кусочков пластика, но достаточным для проталкивания филамента в hot-end.

    Нужно отметить, что при печати нейлоном лучше использовать подающую шестерню с острыми зубчиками, иначе она просто не сможет зацепить пруток и будет проскальзывать.

    Двухшнековые экструдеры

    Настройте выбор под себя

    D | Диаметр шнека (мм):

    L/D | Соотношение шнека:

    D | Диаметр шнека (мм):

    L/D | Соотношение шнека:

    D | Диаметр шнека (мм):

    L/D | Соотношение шнека:

    D | Диаметр шнека (мм):

    L/D | Соотношение шнека:

    D | Диаметр шнека (мм):

    L/D | Соотношение шнека:

    D | Диаметр шнека (мм):

    L/D | Соотношение шнека:

    D | Диаметр шнека (мм):

    L/D | Соотношение шнека:

    Двухшнековые экструдеры серии STR (грануляторы, линии для производства компаундов и суперконцентратов) – это оборудование с двумя параллельно расположенными наборными шнеками. Движение шнеков – однонаправленное.

    Преимущества экструдеров однонаправленного вращения:

    • Высокая смешивающая способность;
    • Высокая производительность;
    • Самоочищение во время работы за счет зацепления шнеков.

    Шнеки состоят из отдельных кулачковых элементов, которые монтируются наборным способом, образуя винтовую линию. Для выполнения различных задач можно легко изменять конфигурацию шнеков и заменять один элемент другим. Наборные шнеки, распределительные и смесительные элементы позволяют легко адаптировать двухшнековый экструдер для работы с различными видами полимеров.

    Производительность экструдера определяется в зависимости от числовых данных о диаметре шнека (D) и соотношении длины шнека к его диаметру (L/D). Для работы с разными типами материалов используют разные соотношения длины к диаметру:

    • Для переработки пластиков на основе ПВХ (PVC) используют соотношение L/D не менее 32:1.
    • При производстве композитов и суперконцентратов красителей соотношение L/D должно составлять не менее 40:1.
    • Для производства ТЭП соотношение L/D должно составлять не менее 48:1.

    На таких двухшнековых экструдерах можно выполнять различные технологические операции, причем последовательность операций – любая:

    • изменение свойств полимеров;
    • смешивание;
    • диспергирование;
    • пластификацию;
    • наполнение.

    Система охлаждения жидкостью, входящая в состав конструкции двухшнековых экструдеров серии STR, позволяет точно регулировать температуру расплава полимеров.

    В зависимости от сырья и требований технологического процесса, можно задавать следующие параметры:

    • конфигурацию шнеков,
    • соотношение длины к диаметру шнека;
    • ввод основного и вспомогательного сырья;
    • местоположение систем дегазации;
    • сменные сетки фильтров;
    • способ гранулирования;
    • электрические приборы автоматического контроля.

    Двухшнековый экструдер серии STR характеризуется длиной шнека, диаметром шнека и их соотношением.

    Двухшнековые экструдеры (линии грануляции) могут работать как на первичном грануляте, так и вторичном сырье (гранулы, агломерат, дробленка, порошки, пасты, расплавы и прочее).
    Двухшнековые экструдеры серии STR работают со всеми видами существующих полимеров и композиций: ПП, ПВД, ПНД, ПЭТ, ЛПВД, АБС, АБС+ПК, ПК, САН, ЭВА, ПА, ПС, ПБТ, ПВХ, ПОМ, МСМ, ПА+СКЭПТ, ПП+СКЭПТ, ТЭП, полиэстер и т.д.

    Читайте также:
    Что можно изготавливать своими руками на продажу

    Типичные материалы применяемые при работе двухшнековых экструдеров STR:

    • ПЭ, ПП, ПС+СБС; ПА+СКЭПТ; ПП+НБР; ЭВА+ каучуки и т.д.
    • ПЭ, ПА, ПК, ХПЭ+АБС(сплав); АБС+TPU; ПБТ+ПЭТ; ПП+ПЭ и др.
    • ПЭ, ПП, ЭВА, и т.д.+ мел, тальк, диоксид титана; АБС, ПК, ПС и т.д. + гидроксид алюминия, гидроксид магния, оксид сурьмы
    • ПП, ПА, АБС + технический углерод, сернистый порошок, керамический порошок
    • ПП, ПА, АБС, ПБТ и др. + антипирены и др. вспомогательные добавки
    • ПЭ, ПП, ПС и др. + крахмал (возможна биоразлагаемость гранул)
    • ПЭ +стабилизаторы и др.
    • ПЭ, ЭВА, АБС, и др. + технический углерод
    • ПЭ, ПП, АБС, AS, ПА, ЭВА, ПЭТ + пигменты и вспомогательные добавки
    • ПП, ПБТ, АБС, AS, ПА, ПК, ПОМ, PPS, ПЭТ, и т.д. армирован длинными и короткими волокнами и т.д.
    • ПЭНД, ПЭВД, ЛПЭВД, МДПЭ, ЭВА, ПВХ, ПП, ПЭ, кабельный ПЭ, сшитый ПЭ
    • ЭВА, ПП, ТПР + спец. добавки
    • ПА и спец. добавки
    • Полиэстер, полиуретан и т.д.

    Для изменения свойств производимого материала, добавляют минералы (мел, тальк), каучуки, графит, стеклоровинг, антиперены и другие добавки.

    Важно! При переработке графитовых добавок и ПАП-1,2 оборудование должно иметь взрывозащищенное исполнение всех электрических схем и электронных компонентов.

    Мы предлагаем двухшнековые экструдеры (линии грануляции) серии STR, выполняющие качественное смешивание и гомогенизацию материала, благодаря чему можно постоянно совершенствовать и усложнять рецептуры используемых композитов, увеличивая количество добавок и процент наполнения от 6% до 86%.

    Экструдер для производства изделий из пластика и пластмассы

    Развитие технического прогресса привело к появлению различных технологий, которые позволяют производить изделия, отличающиеся улучшенными эксплуатационными характеристиками. Одной из востребованных в настоящий момент является экструзия. Собой она представляет технологический процесс переработки пластмасс, из которых изготавливают разнообразные детали, а также производят различную профильную продукцию.

    • Принцип действия и конструкция
    • Принцип работы экструдера
    • Виды экструдеров
      • Одношнековый
      • Двухшнековый
    • Производство ПВХ-профилей
    • Изготовление труб
    • Экструдеры для полиэтилена
    • Экструзионные линии
    • Подводя итоги

    Сама технология состоит в приготовлении сплава из полимерных материалов с последующим его продавливанием через специальные насадки, которые придают ему определенную форму. Основным элементом линии по производству изделий из пластика является экструдер.

    Принцип действия и конструкция

    Следует сказать, что экструзия является далеко не новой технологией. Ее история насчитывает более шести десятилетий. За это время было создано большое количество конструкций машин, с помощью которых обеспечивается ее реализация. Принцип действия этого прибора базируется на сути самого технологического процесса.

    Технологический процесс экструзии является сложным физико-химическим процессом, на который оказывают воздействие механические усилия в условиях высокой температуры и влаги. Нагрев продуктов переработки происходит благодаря тому, что возникающая при борьбе с внутренним трением, а также при пластических деформациях механическая энергия превращается в тепло.

    В процессе экструзионной обработки существует несколько сменных параметров. К числу наиболее важных следует отнести:

    • состав сырья;
    • влажность;
    • его природа.

    При протекании экструзионного технологического процесса может происходить изменение:

    • температуры материала;
    • давления;
    • интенсивности и длительности воздействия на исходное сырье.

    Принцип работы экструдера

    Само по себе такое оборудование представляет электромеханическое устройство, основным предназначением которого является осуществление процесса формовки профильных деталей из пластика или его полуфабрикатов. В своем составе общее устройство экструдера для пластика содержит следующие компоненты:

    • корпус системы нагрева полимерных материалов. В качестве основного источника тепловой энергии при осуществлении этого технологического процесса могут выступать обычные резистивные или индукционные системы. При использовании последних возникновение высоких температур происходит за счёт наведения на корпус высокочастотных индукционных токов Фуко;
    • узел нагрузки. Через этот элемент в полость корпуса различными способами поступает исходное сырье;
    • рабочий орган. Он создает в оборудовании необходимое давление, благодаря которому обеспечивается перемещение сырья непосредственно от узла загрузки до насадок, которые формуют из полимерных материалов готовые изделия. При использовании экструдера применяются разнообразные физические принципы, поскольку это устройство может иметь разные варианты исполнения — шнековый, дисковый, поршневый. В настоящий момент чаще других применяются шнековые экструдеры;
    • экструзионная головка. По-другому специалисты называют ее фильерой. Именно она обеспечивает форму изделий, которая получается по завершении технологического процесса;
    • механический привод. В этом оборудовании он представлен двигателем и редукторной системой. Благодаря ему обеспечивается создание и передача необходимого усилия на рабочий орган;
    • система контроля и управления. Благодаря ей обеспечивается поддержание необходимого технологического режима.

    В качестве исходного материала обычно выступают гранулы и порошок. Они загружаются в оборудование, а далее под действием рабочего органа происходит их перемещение в рабочую зону корпуса. Там под воздействием давления, силы трения и температуры подаваемое извне исходное сырье нагревается, а в процессе его плавления возникает состояние, которое требуется по условиям технологического процесса.

    Во время движения исходного сырья в полости корпуса происходит его тщательное перемешивание до состояния однородной гомогенизированной массы.

    В условиях высокого давления происходит продавливание расплава при помощи формующих головок и сетчатых фильтров. В результате обеспечивается окончательная гомогенизация и придание материалу заданного профиля.

    После этого материал естественным образом охлаждается или же применяется принудительный способ с последующей полимеризацией. В конечном итоге получаются изделия, имеющие необходимую конфигурацию и обладающие заданными механическими и физическими свойствами.

    Виды экструдеров

    Современные модели экструзионных установок могут различаться между собой как конструкцией рабочего органа, так и назначением.

    Одношнековый

    Среди всех разновидностей экструзионного оборудования наиболее распространенным является шнековое. Такие машины удовлетворяют всем требованиям экструзионного процесса. В этих агрегатах в качестве основного рабочего органа применяется шнек. Специалисты называют его винтом Архимеда. Многие прекрасно знают этот рабочий элемент по домашним мясорубкам.

    При использовании экструдера для производства изделий из пластмассы лопасть шнека захватывает сырье в зоне загрузки, а далее происходит его последовательное перемещение по всей длине цилиндра корпуса, начиная от зоны нагрева через участок гомогенизации и формовки. В зависимости от особенностей технологической карты, которую имеет оборудование, а также вида используемого для производства изделий исходного сырья шнеки могут предусматривать несколько вариантов исполнения — конические, цилиндрические и нормальные быстроходные.

    Читайте также:
    Что дороже алюминий или нержавейка

    Также могут использоваться шнеки, которые сужаются к выходу. Для этого оборудования в качестве главного параметра специалисты рассматривают соотношение рабочего диаметра шнека и его длины. Также различаются шнеки по шагу витков и их глубине.

    Главный недостаток одношнекового экструдера заключается в том, что не всегда имеется возможность для их применения. Например, если в качестве исходного сырья выступают порошковые полуфабрикаты, то наличие одного винта в составе оборудования не позволяет справиться с перемешиванием массы в процессе ее расплавления и последующей гомогенизации. В таких случаях выбор делают в пользу двухшнековых экструдеров.

    Двухшнековый

    Особенность этого оборудования состоит в том, что в нём винты сцеплены между собой. Поэтому при использовании таких экструдеров имеется возможность совершения шнеками параллельных и встречных вращательных движений. Эти рабочие части оборудования могут быть прямыми или коническими.

    Использование подобных машин приводит к тому, что в процессе разогрева исходного сырья его смешивание и гомогенизация осуществляется более тщательно. В конечном итоге на головку для формования изделий поступает однородная и дегазированная масса.

    Необходимо отметить следующий момент: в отдельных технологических процессах могут использоваться экструдеры, имеющие большее количество шнеков — до 4. Помимо этого нередко применяется планетарный автомат, когда число шнеков, вращающихся вокруг центрального винта, доходит до 20.

    Необходимость в применении такого оборудования возникает при использовании в качестве исходного сырья отдельных видов пластиков, которые в условиях воздействия высоких температур имеют склонность к разрушению. Говоря другими словами, могут лишаться своих основных физических качеств. Таким образом, использование подобных экструдеров обеспечивает нагрев сырья за счет силы трения и высокого давления.

    Производство ПВХ-профилей

    В настоящий момент востребованным видом изделий являются пластиковые и композитные профили. В большинстве случаев производители изготавливают их, используя метод экструзии. Для изготовления такой продукции в зависимости от применяемого материала, а также сложности и формы изделия задействуются одно- или двухшнековые аппараты, которые имеют соответствующие формовочные головки.

    Ассортимент выпускаемых с использованием экструдеров изделий довольно широкий, начиная от тонких нитей и полос и заканчивая листами крупных панелей, которые имеют профиль сложной геометрии. Пластиковые окна и двери, выпускаемые сегодня многими компаниями, собираются с использованием именно ПВХ-профилей, которые изготовлены на экструзионном оборудовании.

    При производстве ПВХ-профилей многие производители добавляют в полимерный состав специальные компоненты, что дает возможность изготовления сложных композитов. Например, сегодня многие производители выпускают дерево-пластиковые изделия, которые довольно часто используются для изготовления разных строительных конструкций.

    Изготовление труб

    В такой сфере, как производство трубных изделий важным условием является отсутствие пузырьков газа в гомогенизированной смеси. По этой причине экструдеры, которые задействуются при производстве такой продукции, производители оснащают системами дегазации. В большинстве случаев применяются шнековые установки. Помимо прочего используют барьерные шнеки, благодаря которым обеспечивается надежное разделение твердого полуфабриката от полностью расплавленного. За счет этого достигается сохранение однородности состава, что положительным образом отражается на качестве выпускаемой трубной продукции и её эксплуатационных характеристиках.

    Экструдеры для полиэтилена

    Все плёнки, изготовленные из полимерных материалов, производятся компаниями исключительно с использованием способа экструзии. Для производства подобной продукции применяется выдувной экструдер. У оборудования, используемого для производства стрейч-пленки, формовочный узел может иметь вид узкой щели. При применении такого оборудования на выходе получается однослойная пленка, которая имеет необходимые параметры толщины и ширины.

    В отдельных моделях могут использоваться круглые щелевые фильеры большого диаметра. При использовании мини-экструдеров можно получить пленку с шириной рукава до 300 мм и с параметром толщины 600 мкм. Такие устройства обладают компактными размерами, что обеспечивает возможность их установки даже в небольшом по площади помещении.

    Экструзионные линии

    В условиях промышленных предприятий экструзионное оборудование следует рассматривать в качестве главного компонента линии по осуществлению этого процесса. Помимо основного оборудования — экструдера она включает и целый набор других механизмов и устройств:

    • намоточные и отрезочные механизмы. Они используются для приведения изделий в необходимый для складского хранения и транспортировки вид;
    • маркирующие и ламинирующие системы различного принципа действия;
    • механизмы протяжки готовых профилей;
    • система охлаждения. Её установка выполняется на выходе экструдера, чтобы повысить скорость процесса полимеризации готовых изделий. Эти системы могут быть различного типа — воздушные или в виде охлаждающей ванны;
    • система подготовки и загрузки сырья. В отдельных случаях полуфабрикат необходимо предварительно подвергнуть процедуре просушивания и последующей калибровке перед тем, как подавать его в загрузочный бункер.

    В составе оборудования могут использоваться и другие механизмы, а также применяться технологические устройства для автоматизации непрерывного процесса производства.

    Подводя итоги

    Экструзионная технология является довольно популярной в настоящее время. Ее используют при производстве различных изделий. В основном она применяется для изготовления продукции из пластика. Знакомые каждому в нашей стране пластиковые окна и двери изготавливают с использованием этого процесса. Для производства продукции используется такой прибор, как экструдер. Это оборудование отличается несложным устройством, поэтому изготовить экструдер для пластика своими руками — вполне осуществимая задача.

    Особенность этого процесса заключается в предварительном подогреве сырья, которое потом подвергается процедуре плавления в условиях определенного температурного режима и давления. Далее полимерная масса продавливается через формовочные насадки, что и позволяет получить изделия с нужными физическими и качественными характеристиками.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    gmnu-nazarovo.ru
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: