Экструдер для полипропилена своими руками чертежи

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:

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.

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.

Изготовить экструдер для пластика своими руками мне придется по следующим причинам. Во-первых, я задумал сделать 3D принтер своими руками, и мне потребуется достаточно много довольно дорогого прутка для 3D принтера, который в разы дешевле производить самому при помощи экструдера для пластика, чем покупать готовый пруток из ABS или PLA пластика для 3D принтера. Во-вторых, экструдер для пластика — это одна из составных частей термопласт-автомата (ТПА), о котором я давно мечтаю. Таким образом, я опять пытаюсь убить сразу двух зайцев и сэкономить себе кучу денег.

Давайте разберемся, из чего состоит экструдер для пластика и как его сделать своими руками с минимальными затратами. Экструдер для пластика состоит из трубки, заканчивающейся съемным латунным соплом, из которого будет выходить расплавленный пластик. Внутри трубки будет вращаться так называемый шнек (такой большой винт, как в мясорубке). Этот шнек будет проталкивать гранулы пластика вдоль по трубке. Начиная где-то слегка до середины трубка будет нагреваться специальным нагревательным элементом, благодаря чему пластик внутри трубки будет плавиться и доходить до сопла уже в довольно текучем состоянии.

В качестве шнека выступает обычное крупногабаритное сверло по дереву, купленное в магазине инструментов за 340 рублей. С диаметром я немного лохонулся и взял 22мм, о чем потом сильно пожалел, потому как довольно трудно оказалось найти трубу с таким же внутренним диаметром. Поэтому мой вам совет — сперва найдите трубу, потом ищите под нее подходящее сверло (шнек).

Как видно на самой первой фотографии, трубка разделена на две части, соединенные между собой фланцами. Это необходимо для того, чтобы отделить особенно сильно нагреваемую часть трубки от остального механизма. Позднее между фланцами будет зажата жаропрочная теплоизоляционная прокладка. В общем-то, тепло все равно будет передаваться через шнек, но разборная трубка сделает экструдер более ремонтопригодным, и оставит пространство для эксперимента (снял одну трубку — прикрутил другую).

Фланцы я изготовил на своем самодельном станке с ЧПУ из 5мм стального листа. Как видите, мой станочек довольно сносно грызет и сталюку, несмотря на свою до сих пор хлипковатую и недоделанную ось Z В тисочки были зажаты сразу два фланца, скрученные болтами. Мы же хотим, чтобы все отверстия у них совпадали!

Чтобы обеспечить параллельность двух кусков трубы, фланцы я приваривал к срубе до ее распиливания. Скручиваем между собой два фланца (в одном из них я нарезал резьбу М6, в другом просто сквозные отверстия), причем скручивать надо обязательно через шайбы, толщина которых позволила бы потом пролезть между этими фланцами полотну ножовки по металлу. Кстати, не забудьте пометить, как должны крепиться фланцы. Для этого на торце я пропилил метку напильником. Фланцы соединены правильно, если метки на них совпадают.

Следующим этапом я сделал прорезь в короткой части трубы. В эту прорезь через специальную воронку будет поступать гранулированный пластик и проталкиваться шнеком далее по трубе в направлении к соплу. Обратите внимание, что правая часть прорези загрузки примерно совпадает с началом винта.

Одним из самых муторных этапов создания экструдера для пластика своими руками является изготовление нагревательного элемента для самой длинной части экструдера — той, в которой будет происходить плавление пластмассы. Тут я тоже решил сэкономить и сделать нагревательный элемент самостоятельно из толченого огнеупорного кирпича, смешанного с жидким стеклом, и нихромового провода, предварительно рассчитанного на заданную мощность.

Сложность в том, что у меня нету углекислого газа для быстрого отвердевания жидкого стекла. Пока я так и не нашел, где у нас в городе можно подзаправить баллон углекислоты. Можно было бы, конечно, побаловаться с углекислотным огнетушителем, но как-то не захотелось расходовать по пустякам такой ответственный прибор.

В интернете вычитал неплохой рецепт, когда в огнеупор добавляют немного цемента (1/5 или даже меньше). Тогда жидкое стекло вступает с цементом в реакцию и твердеет буквально за считанные минуты. Весной у меня неплохо получалось со свежим цементом, но сейчас к осени цемент уже полежал и подпортился, поэтому жидкое стекло никак не хотело как следует затвердевать.

Кстати, чехол от моего шнека, в котором он продавался, очень пригодился в качестве формочки для заливки трубы огнеупором. И если бы я не забыл о специальных мерах по отверждению жидкого стекла, то мой нагревательный элемент получился бы просто идеальной формы. На деле же я забыл добавить туда цемента, поэтому мне пришлось всю эту формочку снимать и вручную обмазывать трубу огнеупорной смесью, а потом заворачивать все это в обычную бумажку на просушку. Кстати, хорошо помогает ускорить процесс отверждения прокаливание жидкого стекла градусах так на 150-160 С.

Сегодня я размотал этот свиток и проконтролировал результат. Прилипшую бумагу очень легко получается удалить, если смочить ее немного водой. В целом, получилось неплохо, но придется обмазывать кое-где повторно, заделывая дырки. Дело в том, что в некоторых местах раствор огнеупора с жидким стеклом «поплыл», немного отстав от трубы экструдера. Это легко было обнаружить, продавив пальцем мой нагреватель для экструдера вдоль всей поверхности. Там, где огнеупор не плотно прилегал к трубе, он крошился и отваливался.

Конечно, над технологией изготовления нагревателей для экструдеров своими руками из огнеупорного кирпича и жидкого стекла нужно будет немного поработать. Особенно воодушевляет это прокаленное колечко — оно получилось вообще просто супер! (Его хорошо видно на этой фотке как раз рядом с крепежным фланцем) Но пока серийно выпускать нагреватели для экструдеров я не собираюсь, поэтому отложим этот вопрос в долгий ящик.

Итак, получился нагреватель мощностью примерно в 3кВт Да, в таком можно алюминий плавить — не то что пластик. Интересно, какой производительности экструдера можно достичь с таким нагревателем?

Теперь остается приладить двигатель и сделать к нему нормальный драйвер с синхронизацией. Следите за обновлениями…

Вот не понимаю. Допустим поработал разок такой экструдер. Пластик внутри застыл. Как дальше жить-то?

Имеем здоровенную ось 22мм, расплавленный пластик будет пытаться лезть во все доступные щели.
После остывания в этих щелях не факт что нагреватель его расплавит или расплавит полностью.
Шаговик вытянет такую дикую нагрузку?

Ещё можно зубной пасты туда засунуть — посмотреть насколько равномерно пластик будет выдавливаться. Вообще конечно интересно глянуть что получится.

Ну, судя по всему, придется достаточно точно загружать требуемый объем пластика и вырабатывать его полностью. В любом случае, нужно выдавливать весь до последнего из шнека, и тогда останется небольшой кусочек в самой головке, который достаточно хорошо отделяется (судя по видео уже работающих экструдеров на Ютубе).

Вот щелей как раз нужно делать поменьше Ну и в теории пластик будет лезть туда, куда его выдавливает сила выдавливания Расплавленному не дадут лезть назад свежие только что поступившие в шнек гранулы.

По поводу двигателя — видел проекты и на шаговиках, и даже на движках стеклоподъемников автомобильных. Все, вроде, давят не менее 1мм/сек, чего для экструдера прутка для 3D принтера вполне достаточно.

Я же планирую экструдер еще и для термопласт-автомата, поэтому движок хочу 500 Вт асинхронник влепить. Хорошо бы серву, да нет у меня такой, а покупать дорого очень.

для всех типов пластика, будь то abs, pla или какой другой есть набор определенных физических свойств, начиная от температуры текучести, вязкости расплава и проч.

для любого экструдера есть такое понятие как скорость подачи. об этом не читали? оно опять же привязано намертво к типу пластика который вы обрабатываете.

скорость подачи завязана на редукторе, мощность движка завязана на типе материала и его объеме в цилиндре.

какая у вас рабочая зона будет считали?

сколько сопел у вас будет? у вас разгрузочная камера как я понимаю на выходе будет судя по размерам цилиндра, но вопрос зачем, если вы пруток делать намерены… да и вам как минимум киловатный движок нужен чтоб такую массу прокрутить… чем меньше диаметр шнека и его длина, тем меньшая мощность двигателя… для шнека в 30х300 мм 500Вт уже не хватит…

если в одно сопло экструдер и без наворотов типа вакуумной камеры или разгрузки на выходе, берите 12 мм шнек и длинной 200 мм, этого за глаза хватит… тем более для 1.75-3 прутка вам больше 20 оборотов в минуту = обратный ток материала…

сразу скажу, рабочая зона, где материал начинает плавиться у вас будет максимум 100мм при шнеке в 18мм

Про типы пластика и различную скорость подачи в зависимости от пластика — это вещи довольно очевидные, чтобы про них читать. Про все читать и все считать — так жизни не хватит. Я предпочитаю этому метод научно-экспериментального тыка

Я не только пруток задумал делать. Я хочу еще и термопласт-автомат сгородить на базе этого экструдера. Киловатный движок у меня тоже есть, если что. Шнек у меня, кстати, 22мм (в статье написано).

Но, вероятно, давить пруток и термопласт-автомат — это слишком разные задачи, чтобы все их одним экструдером давить. Или, по крайней мере, нужно несколько нагревателей ставить и отдельно ими управлять, в зависимости от решаемой задачи.

К расчетам камер и зон я еще даже не приближался:) Оставил теорию на потом, на тот случай если не удастся решить задачу наскоком

22 мм это много много, вам разгрузку делать придется и выводить на 3-5 сопел

под термопласт вам шнек заводской понадобится с грушей, аля 20к минимум за него отдать придется…
лучше поршневого типа термопласт делать, меньше забот, т.к. гидравлику легче настроить в плане скорости подачи, да и с составляющими проблем нет особых… да и циклически все равно это… а со шнеком у вас сразу скажу проблемы вылезут с обратным током материала, ибо скорость тут больше нужна.

определитесь с объемом литья, больше 8000 куб. см нет смысла что-то делать, уже после 1000 нужна будет вакуумная камера или центрифуга

с рабочей зоной тоже не все так просто, перегреете — материал начнет разлагаться, причем большая часть этих составных и побочных веществ ядовиты и понадобится хорошо вентилируемая зона, работа в респираторе газопылевом или еще лучше в противогазе. оно вам нужно?

потому лучше потратить жизнь на теорию, чем помереть от рака легких например или тяжелого отравления соединениями на практике

Да я так и думал что-либо по-производительнее сделать с выводом сразу в несколько сопел

С 8-ю литрами вы загнули, конечно! Я такими объемами лить даже и не мечтал! И литр тоже много. Меня вполне устроила бы мелочевка, равная по объему расплавленному объему в шнеке. Что-то вроде BabyPlast (на Ютьюбе видео смотрел однажды).

А так, у меня и вакуум есть, и вытяжка принудительная в перспективе планируется (уже трубы под нее закупил — лежат пылятся).

От рака мы и так все, скорее всего, помрем:( У меня почти все соседи в округе пластиковый мусор в кострах жгут. Объяснять людям бесполезно.

объемы… всегда решали все объемы… для всякого рода профилей лучше использовать само собой экструдер, но трубу вы все равно производить не будите я более чем уверен, да и не сможете, ибо шнек нужен профильный, другие несколько мощности и оборудование, а для формовки и шприца хватит. к тому же вам придется решить вопрос с самой формой, т.к. тут гипс не катит, алюминий не желателен, нужна сталь, т.к. греть форму придется в любом случае. абс допустим 200 градусов держать придется точно, ПВД 160. а алюминий будет быстро отдавать тепло и изделие может пузырями пойти..

з.ы. возвращаемся как вы видите к теории )))

кстати.. в качестве нагревательного элемента рекомендую кольцевые тэны взять. на том же алиэкспрессе, там же термостат цифровой, нихром перегреваться будет часто, этап пройденный будет гареть все ) для теплоизоляции керамическое волокно рекомендую найти, штука редкая, специальная, но считай в 2 раза увеличите кпд ваших тэнов и самое главное никакого вреда как от асбеста например.

Да мне жалко на ТЭНы деньги тратить, когда у самого катушка нихрома лежит:) Я бы уже давно купил бы их, если б ни эта катушка

Термостат уже взял!

ну так или иначе к тэнам придете )

Привет а можно как нибудь самому нагреватель сделать или из чего нибудь чтобы много энергии не жрал?

Энергии будет затрачено с любым нагревателем одинаково — ровно столько, сколько потребуется для расплава пластика заданного количества.
Мощный нагреватель будет греть быстрее, а слабый — медленнее. С мощным надавишь ведро за час, со слабым — стакан за неделю.

И как ты сделаешь чтобы по ребята энергию сколько надо ?

Это физика Пластик сам возьмет ровно столько, сколько ему нужно, чтобы расплавиться. Если ты его будешь греть дальше, то он уже просто начнет разлагаться, поэтому тебе просто необходимо будет вырубать нагрев.

Еще раз повторю, у каждого вещества есть удельная мощность плавления, т.е. сколько-то киловатт на килограмм. Ты будешь греть либо 15 минут киловаттом, либо 15 часов 10 ваттами. За какое время ты хочешь расплавить пластик — выбирать тебе.

В результате, тебе нужно будет просто подобрать правильно скорость экструзии в зависимости от мощности твоего нагревателя. Если у тебя пластик быстро плавится, то и давить его нужно быстро!

И еще раз повторю! Тебе НЕ ПОЛУЧИТСЯ сэкономить энергию. Пластик возьмет ровно столько, сколько ему нужно для плавления. Не меньше!

костер разведите зато дешево

вам тены для чего? для чего вам готовая технология расписана от и до? для красоты? вы для начала почитайте теорию, а потом говорите о практике и задавайте вопросы.

Хочу экструдер сделать все уже готово остался нагреватель сделать хочу поэкономичнее и чтото самостоятельно сделать чтобы не переплачивать

чтоб не переплачивать нужно купить готовое )

Сей девайс скорее похож на экструдер для производства самой пластиковой нити — сырья для 3D принтера!

Изучал тему, чем новым заняться в новом году и набрел на Вашу тему. Скажите, после года работы(а была работа?), как себя ведет Ваша сборка?

Нет, Ренат, проект пока заморожен на неопределенное время Давить этим экструдером пока ничего не пробовал даже от дрели. Меня несколько разочаровало качество смеси толченого огнеупорного кирпича с жидким стеклом. ЖС от нагрева пузырится и вспучивается, в итоге обмазка трескается и осыпается.
Только недавно купил нормальной каминной глины и хочу попробовать нагреватель сделать из нее. Но пока весь в работе над новым ЧПУ…

Интересно запустили этот станок или нет, и как он работает?

Уважаемый модератор я дико извиняюсь от назойливости..читая ваши коменты я в восторге) нужна ваша помощь) задумка, изкотовления самому екструдера для abs и pla нитей 1,75 -3мм…. киловат так на 7 и 10 с двумя ваннамми охлаждения…..помогите расчитать шнековую пару? и нагрев?(тен кольцевой), (вакум, фильтр будут присудствовать) с головой? (можно на пару тройку нитей), редуктора, мотора 380V…честно я уже ходячая энциклопеди по этому делу)) очень мало инфы про поизводственные лини(((( заранее спасибо

There’s more to talk about…

Great discussions are happening here on Disqus. You’ll never be bored.

There’s more to talk about…

Great discussions are happening here on Disqus. You’ll never be bored.

Добрый день есть решение вашего вопроса.
Привода в наличии и преобразователи частоты!.
+7 343 345-40-87

3 квт на такой махонький?не многовато? сложно следить.только если пид регулятором.с обогревом слишком заморочено.все эти обмазки не практично, не ремонтоспособно и затратно по времени. куда проще намотать спираль от «утюга» сверху асбест и лента фум.прогревается быстрее держит стабильнее

Да он не махонький, вроде. Ну, я с запасом и для скорости PID-регулятор, конечно, прикупил к нему.

А по поводу намотать — на что намотать? Я эту обмазку и слепил, чтобы от трубы изолировать и чтобы витки зафиксировать, чтоб меж собой не коротили. Хотите сказать, лента-фум будет держать накал докрасна?

нагреватель от»утюга» в керамических чашечках или трубочках сверху асбест потом толстая фумка

Да я сперва с утюгом-то и хотел… Но, оказывается, найти такой утюг с чашечками — большая проблема Оттого и пришлось городить огород с собственной «керамикой».

Просто представьте, что вы решили производить такие экструдеры массово. Где вы будете столько утюгов искать? С обмазкой, конечно, тоже не вариант

подобных нагревателей тьма разных номиналов и размеров.цена-смех 300 руб в базарный день.низковольтные по-дороже будут

В практике производственной деятельности небольших предприятий, занимающихся упаковкой различной продукции, а также при прокладке пластиковых труб необходим инструмент, при помощи которого можно было бы надёжно соединять между собой материалы, имеющие низкую температуру плавления. Класс таких материалов велик – это полиэтилен низкого давления (ПНД), полихлорвинил (ПВХ), полипропилен и т. д. Со всеми этими работами справляется ручной сварочный экструдер.

Конструкция и принцип работы

Ручной сварочный экструдер представляет собой термомеханической устройство, последовательно осуществляющее два процесса – нагрев легкоплавящегося пластика до вязкого состояния, и последующего выдавливания массы на поверхность в зоне стыка. Там ПНД, ПВХ и прочие легкоплавкие пластические массы застывают, образуя прочный сварочный шов.

Для компактности и удобства использования рассматриваемая техника обычно оформляется в виде пистолета с ручкой (в которой монтируется приводной электродвигатель) и верхней насадкой для нагрева рабочей смеси. Состоит сварочный экструдер из следующих узлов:

Электромотора.
Питателя.
Экструзионной камеры.
Дробильного шнекового устройства.
Камеры для расплавления пластика.
Термонагревателя.
Сварочного сопла.
Системы управления.

Для функционирования устройство предварительно заправляется присадочным прутком из того материала, которым будет выполняться сварка. Процесс происходит следующим образом. На верхней панели экструдера размещается приёмная втулка с отверстием, куда пропускается присадочный пруток. Заправка должна быть такой, чтобы свободный конец прутка попал в зону его захвата шнеком. При включении электродвигателя происходят два процесса: нагрев присадочного прутка концентрированной струёй горячего воздуха, и – спустя некоторое время, которое определяет датчик прибора – подача прутка в зону его измельчения.

Там вращающийся шнек выполняет дробление пластика прутка, превращая его в гранулированную массу. Последняя при нагреве плавится, и, перемещаясь далее, попадает в зону плавления. В этой зоне гранулят уже механически и гомогенно однороден. Под воздействием давления от шнека, он проходит в сварочную зону, поступает в сварочное сопло и в процессе прижима к поверхности свариваемых изделий выдавливается наружу однородной полосой, ширина которой зависит от конфигурации сопла. Поскольку внешняя температура намного меньше той, что создаётся термонагревателем, то материал присадочного прутка мгновенно застывает, образуя сварочный шов.

В менее компактных, но более производительных моделях экструдеров, нагрев присадочного прутка выполняется при помощи внешнего термонагревателя, а воздух туда подаётся от небольшого компрессора. Конструктивные различия могут иметься и в способе нагрева присадочного материала: иногда нагрев производится кольцевыми нагревательными элементами, коаксиально размещёнными в корпусе термонагревателя.

Система управления ручным сварочным экструдером выполняет следующие функции:

Предварительную установку температуры нагрева, которая определяется температурой плавления пластика (как известно, ПНД плавится при 120…130ºС, ПВХ – при 150…220ºС, а полипропилен – при 170…190ºС).
Включение термонагревателя;
Запуск привода шнекового измельчителя;
Блокировку «холодного старта», когда шнек может перемещать ещё неоднородный присадочный материал;
Отключение термонагревателя при ещё вращающемся шнеке, что исключает прилипание остатков гранулята в сварочной камере.

Правила эксплуатации и выбор модели ручного сварочного экструдера

Перед использованием требуется выполнить ряд условий, обычных для пластика: очистить поверхность соединяемых изделий от внешних загрязнений и не допускать работу с влажным материалом.

Успех работы зависит также от разницы в значениях температур плавления соединяемых материалов, если они обладают различным химическим составом. Например, ПНД с полипропиленом можно сваривать рассматриваемым способом, поскольку диапазоны температур их плавления полностью, либо частично перекрываются. Наоборот, сварка ПНД с ПВХ, и, тем более – с полипропиленом, проблематична или вовсе невозможна. В таких случаях сварочный экструдер можно применять лишь для соединения изделий, изготовленных из одинаковых материалов.

Компактность ручного сварочного экструдера позволяет его эффективное использование даже без прекращения работы соединяемых устройств. В частности, при сварке полипропиленовых труб необязательно отключать подачу воды по ним.

Предварительно выполняется ряд обязательных проверок (особенно, если экструдером ранее не пользовались):

Проверка прямолинейности подачи присадочного прутка во втулке экструдера: при высокой шероховатости образующей пруток может перемещаться не по прямой, а по винтовой линии, что ухудшит условия работы шнекового дробильного устройства и приведёт к образованию неоднородного по размерам гранулята.
Контрольная проверка эффективности температуры нагрева прутка до состояния его вязкотекучести: материал от разных производителей может иметь различный диапазон температур плавления.
Проверка надёжности прижима сварочного сопла к соединяемым поверхностям, особенно, если они обладают сложной конфигурацией. Многие модели ручных сварочных экструдеров с этой целью комплектуются сменными насадками.
Проверка возможности расплавления соединяемых материалов теплом от термонагревателя, без подачи присадочного прутка. Выполняется при отсутствии точных сведений о материале соединяемых таким способом изделий.

Выбор подходящей модели ручного экструдера производится по следующим параметрам:

По производительности в единицу времени;
По удобству управления параметрами процесса;
По толщине свариваемых изделий;
По комплектации устройства сменными приспособлениями
По диапазону диаметров прутка.

Следует отметить, что большинство торговых марок предназначено для работ с присадочным материалом от конкретного производителя (часто того же, который занимается и выпуском экструдеров).

Теоретически возможен вариант изготовления бытового сварочного экструдера своими руками. Для этого к обычному промышленному фену присоединяют шнековый привод (например, для измельчения кормов), и оформляют оба узла в компактном виде. Вместо шнека иногда устанавливают более доступный плунжерный привод, однако такой вариант малонадёжен: всё зависит от гомогенности материала исходного прутка. Электродвигатель для привода подбирают коллекторного типа, который лучше переносит постоянные изменения в значениях крутящего момента.

Производители сварочных экструдеров

Наибольшей популярностью в данном сегменте рынка пользуются следующие устройства:

От торговой марки Munsch (Германия). Потребительские преимущества – удобство крепления всех узлов (что повышает ремонтопригодность), нетребовательность к размерам присадочного материала, наличие функции раздельного нагрева (полезно при использовании экструдера вне помещений в холодное время года), удобный набор сменных насадок, совершенная система управления и контроля. Плюс — традиционно высокое немецкое качество изготовления и сборки.
От торговой марки Leister (Швейцария). Производитель выпускает широкую линейку типоразмеров сварочных экструдеров: от небольших, производительностью до 0,8…1,2 кг/ч, до профессиональных, рассчитанных на переработку до 6 кг/ч. Устройства оснащаются современной системой управления и мониторинга за ходом сварки, эргономичны в употреблении. Качество также находится на высоком уровне. Есть специальная линейка аппаратов для сварки линолеума.

От торговой марки Dohle (Германия). Фирма известна как производитель строительных фенов, однако в последнее время активно позиционирует себя и в качестве изготовителя ручных сварочных экструдеров. В отличие от вышеперечисленных брендов, использует для привода покупные электродвигатели. Выпускает самый малогабаритный экструдер производительностью всего 0,5 кг/ч, который комплектуется шлангом и встроенным мини-компрессором.
От торговой марки Stargun (Италия). При малом диапазоне моделей экструдеры этой фирмы отличаются мощностью привода, и рассчитаны на использование преимущественно в профессиональных условиях. Изюминкой аппаратов является возможность локальной подсветки зоны сваривания.
Отечественные экструдеры типа РСЭ. Оснащаются приводом подачи присадочного материала, включают в себя большинство тех же опций, что уже были перечислены выше.

Цены на экструдеры зависят от их функциональности и производительности. В среднем стоимость отечественных устройств составляет от 30000 до 55000 руб., импортных – от 50000 руб. и более.

Автор: Мария Сухоруких
Распечатать

Оцените статью:

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Источник

Пластмассовые изделия стали неотъемлемой частью нашей жизни, поэтому сегодня тема переработки пластика в домашних условиях приобрела особую значимость. Рециклинг пластмасс, даже осуществляемый в собственном доме, вносит свою лепту в защиту окружающей среды от огромных куч почти не разлагаемых пластиковых отходов.

Основа всех пластиков – полимеры (соединения, имеющие высокую молекулярную массу и состоящие из мономеров). Возможность переработки пластмасс зависит от типа сырья, из которого сделано пластиковое изделие. В наши дни существует множество видов пластика, которые, однако, можно объединить в две большие группы:

Термопластик. Из этого материала производится примерно 80% пластиковой продукции. Включает виды: ПНД, ПВД, ПЭТ, ПП, ПС, ПВХ и др.
Термореактивный пластик. Представлен полиуретаном, эпоксидной, фенольными смолами и т.д.

Переработать 2 тип пластмасс в домашних условиях невозможно, т.к. термореактивный пластик не поддается повторному плавлению (в некоторых случаях на предприятиях он подвергается измельчению и использованию в виде наполнителя). Термопластики же при нагревании плавятся без потери начальных свойств и, охлаждаясь, вновь приобретают исходную форму. Именно поэтому «дома» можно осуществлять переработку только термопластичных пластмасс с помощью специального, но «нехитрого» оборудования и получать из таких пластиковых отходов новые полезные изделия и материалы.

Наиболее распространенным перерабатываемым сырьем являются ПЭТ-бутылки и другая пластмассовая тара.

Полезная информация!
Чтобы понять, из какого вида пластика выполнено изделие, нужно обратить внимание на маркировку, нанесенную на его поверхности (часто на дне). Она имеет форму треугольника, внутри которого стоит цифра, соответствующая виду полимера. Также под треугольником ставят буквенное обозначение разновидности пластика.

Что нужно для переработки в домашних условиях

Промышленные аппараты, перерабатывающие пластик, дорогие и требуют больших площадей. Безусловно, такие агрегаты не подходят для реализации идеи переработки пластмассовых отходов в домашних условиях. Чтобы получать из ненужной пластмассы новые изделия кустарным способом, потребуется самостоятельно сконструировать несколько специальных машин.

Следуя проекту Precious Plastic

Для переработки пластика «своими руками» понадобятся следующие устройства (или одно из них в зависимости от поставленной цели):

Шредер. Измельчает пластиковые отходы с получением крошки заданного размера, которая затем подвергается дальнейшей обработке. Аппарат включает несколько основных компонентов: измельчающую часть, загрузочную воронку, станину и источник тока. Наиболее трудоемким этапом в изготовлении устройства является производство измельчающего элемента, состоящего из вала с «нанизанными» на него лезвиями. Загрузочный бункер делается из листового металла (здесь также могут идти в ход отходы, например, старые автомобильные части). Нужный размер получаемой пластиковой фракции задается с помощью сетки, установленной под измельчающую часть.
Устройство для сжатия (пресс). На пластиковую крошку, загружаемую в аппарат, воздействуют большое давление и высокая температура, результатом процесса является получение новых спрессованных пластмассовых изделий самых разных форм. Основные элементы устройства: печь, станина, пресс и электроника.
Инжектор («впрыскиватель»). Принцип работы данного устройства заключается в том, что под воздействием высокой температуры пластиковая крошка плавится до текучей массы, которая затем впрыскивается в какую-либо форму. После того, как пластмассовая масса остывает, получаются новые твердые предметы небольших размеров.
Экструдер. Нагретая пластиковая масса подвергается продавливанию через канал устройства, в результате процесса пластик выходит из аппарата в форме нитей. С помощью экструдера можно получать пластиковые гранулы.

Чертежи для сборки всех этих устройств можно скачать бесплатно на сайте preciousplastic.com. Там же можно просмотреть видео-инструкции, в которых наглядно и доступно рассказывают о технологиях создания аппаратов, необходимых материалах и последовательности действий.

Проект Precious Plastic является международным. Его создатель Дейв Хаккенс усовершенствовал найденные в Интернете чертежи устройств по переработке полимеров и, применив свои знания, сконструировал эффективные аппараты, позволяющие легко получать новые изделия из пластмассовых отходов. Проект помогает простому человеку создавать машины, перерабатывающие пластик, и с их помощью извлекать выгоду не только для себя, но и для окружающей среды.

Простой механизм для резки бутылок из пластика

Суть работы данного резака заключается в том, что он отрезает от края пластиковой бутылки (по ее окружности) нити, имеющие определенную толщину. Результат достигается благодаря зафиксированному лезвию, скользящему по изделию из пластика. Процесс не требует электрической энергии, устройство состоит лишь из держателя и непосредственно резака. Из полученных своими руками пластиковых нитей можно создавать различные предметы интерьера, корзинки и иные объекты, на которые у человека хватит фантазии.

Несколько слов о технике безопасности

Переработка пластмассы в домашних условиях не требует сверхъестественных знаний по технике безопасности. При плавлении пластика стоит вооружиться огнеупорными перчатками (можно использовать сварочные краги), чтобы избежать ожогов. Также при работе с пластиковыми изделиями важно знать, что их нельзя подвергать сжиганию, т.к. некоторые виды пластмасс, сгорая, выделяют в среду токсичные соединения. Безусловно, лучше, если измельчение пластмассовых отходов, их плавление и т.д. будет происходить в специально отведенном для этого месте, например в гараже.

Не стоит забывать и о безопасности во время изготовления устройств по переработке пластикового сырья. Здесь также необходимо использовать индивидуальные средства защиты: специальные очки, маску (сварочную), брезентовые или кожаные перчатки и т.д.

Как расплавить пластиковые отходы в домашних условиях

Расплавить отходы пластмасс в домашних условиях можно с помощью одного из описанных ранее устройств (пресса, инжектора, экструдера). Однако их создание требует определенных навыков и времени. Можно прибегать к плавлению пластмассы, используя более примитивные способы. Например, для получения пластикового винтового барашка можно соорудить металлический шприц и твердую пресс-форму.

Описание процесса

В качестве сырья можно использовать полипропилен (маркировка «РР»). Измельченный материал закладывается в изготовленный шприц и утрамбовывается металлическим поршнем. Наполненный пластиком шприц помещается в обычную духовку примерно на 30 мин при температуре 220-240оС. Затем расплавленная пластмассовая масса выдавливается из шприца в подготовленную пресс-форму, при этом в течение некоторого времени нужно произвести выдержку материала под давлением. После остывания из формы можно извлекать готовое изделие.

Видео переработки пластика в домашних условиях

Умельцы производят из ненужного пластика самые разные изделия. О том, как может осуществляться литье пластмассы в условиях дома с получением винтового барашка, смотрите в данном видео:

Расплавить несколько пластиковых крышек от бутылок можно с помощью строительного фена. Процесс формовки полезных небольших изделий из пластика представлен в следующем видео:

Выгода

Основная выгода самостоятельной переработки пластика состоит в том, что из ненужных и дешевых материалов получаются новые изделия, имеющие широкое применение в быту и других сферах нашей жизнедеятельности. Соорудив специальное оборудование, можно организовать небольшой бизнес, основанный на изготовлении и продаже материалов для последующей обработки (например, флекса) или готовых к употреблению предметов (пластиковой посуды, плетеной мебели и т.д.).

Промышленная утилизация пластика связана с решением множества задач. Переработать пластмассовые отходы в домашних условиях значительно легче. Важно лишь поставить себе цель и определиться с направлением переработки. А сконструировать перерабатывающие пластик устройства любой сложности можно с помощью «всезнающего» Интернета.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

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;
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.

Изготовить экструдер для пластика своими руками мне придется по следующим причинам. Во-первых, я задумал сделать , и мне потребуется достаточно много довольно дорогого прутка для 3D принтера, который в разы дешевле производить самому при помощи экструдера для пластика, чем покупать готовый пруток из ABS или PLA пластика для 3D принтера. Во-вторых, экструдер для пластика — это одна из составных частей термопласт-автомата (ТПА), о котором я давно мечтаю. Таким образом, я опять пытаюсь убить сразу двух зайцев и сэкономить себе кучу денег.

Чтобы обеспечить параллельность двух кусков трубы, фланцы я приваривал к срубе до
ее распиливания. Скручиваем между собой два фланца (в одном из них я нарезал резьбу М6, в другом просто сквозные отверстия), причем скручивать надо обязательно через шайбы, толщина которых позволила бы потом пролезть между этими фланцами полотну ножовки по металлу. Кстати, не забудьте пометить, как должны крепиться фланцы. Для этого на торце я пропилил метку напильником. Фланцы соединены правильно, если метки на них совпадают.

Written By:
.

Предупреждаю!

Здесь всё не по детски: конструирование, сварка, болгарка, токарка, наждак, высокое напряжение, высокая температура, программирование… :D:D:D

Общая схема (взято с робофорума)

Общие составляющие конструкции:

Шнек — сверло по дереву
Гильза — водопроводная труба
Двигатель с редуктором для вращения шнека 10-100 об/мин
Нагреватель для зоны расплава
Фильера для формирования диаметра нити — заглушка для трубы
Сырьём являются гранулы ABS и перемолотые части пластиковых деталей

Пересмотрел множество фотографий и видео различных конструкций. Понравилась вот такая (фото из сети):

Мой начальный набор

1. Гильза

Кончик обточен на наждаке.

3. Шаговый двигатель Nema23 с планетарным редуктором 15:1

4. Нагреватель в виде хомута , шириной 50 мм на 220 вольт 190 Ватт

5. Заглушка для трубы из хозмага

6. Упорный подшипник 15х28х9 мм

Центровочный кронштейн для подшипника

7. PID контроллер с SSR реле и термопарой
8. Драйвер шагового двигателя

9. Arduino Mega 2560 из запасников

10. Блок питания на 24 вольта

11. Набор свёрл для отверстия фильеры

12. Муфта соединения сверла с шаговиком сделана из торцевой головки. Квадрат расточен на токарном станке до 10 мм.

Некоторые размеры:
- внутренний диаметр трубы 21,6 мм
- длина трубы 375 мм
- длина отверстия для загрузки гранул 70 мм
- диаметр сверла 20 мм
- диаметр круглой части хвостовика сверла 12,7 мм
- длина шестигранной части хвостовика сверла 34,5 мм
- буфер, между концом сверла и выходом из трубы 13 мм
- отверстие в сопле 2,6 мм
  Как завести шаговик? Нужен драйвер под управлением Arduino
  
  Arduino пока питается от USB для оперативноной заливки скетча.
  
  Предварительный скетч для Arduino
  
  #include AccelStepper.h>
  
  stepper.setSpeed(1000000);
  
  stepper.runSpeed();
  
  Максимальна скорость должна быть 32 об/мин. Нужно сделать плавный пуск ШД.
  
  Пробный запуск (Разведка боем).
  
  Сегодня 31.01.15 знаменательный день. Запуск «самопала».
  
  Вот так выглядит мой гиперболоид.
  
  Один выключатель включает нагреватель, другой — шаговик. Ардуина лежит в пакете под драйвером.
  
  Гранулы (ABS Kumho 745 N) просушил в духовке минут 40 при температуре 65-85 градусов. Температуру контролировал пирометром .
  
  Разогрел нагреватель до 230 градусов. Подал питание на шаговик и насыпал гранул в бункер. Скорость оказалась высокой, а температура низкой. Шаговик начал активно пропускать шаги и дёргать трубу. Пришлось снизить скорость, добавить температуры и термоизолировать нагреватель.
  
  Новый скетч:
  
  AccelStepper stepper(1, 2, 3, 4);
  
  stepper.setMaxSpeed(10000000);
  
  stepper.setSpeed(1000);
  
  stepper.runSpeed();
  
  Температуру выставил 264 градуса, но теперь думаю и этого мало. Эта температура в месте прилегания термопары к нагревателю.
  
  Шаговик крутится очень медленно, но пруток ползёт из отверстия. Скорость я не замерял. Вместе с прутком от отверстия поднимается дымок с известным запахом АБСа. Пруток кольцами опускается на пол. Процесс навала прутка очень неравномерный и диаметр скачет в среднем от 2,5 до 2,9 мм. Делаем вывод: для стабилизации диаметра нужно исключить подёргивания прутка.
  
  После полной очистки бункера от гранул, пруток тянулся ещё долго и всё медленнее. После полного замедления я отключил нагреватель. Процесс остывания крайне медленный. Пришлось снять термоизоляцию. Может нужно для этого приспособить вентилятор? При достижении температуры 100 градусов пластик начал застывать, а шаговик начал пропускать шаги. Шнек уже не крутился. Процесс окончен.
  
  В итоге драйвер шаговика нагрелся очень сильно. Шаговик прогрелся терпимо. Нужно дополнительно охлаждать.
  
  Переходим к процессу печати (Mendel90).
  
  Из-за нестабильного диаметра прутка пришлось на экструдере установить пружинки. Сопло стоит 0,8 мм. Это экстремальный диаметр сопла для стандартной конструкции E3D-v5, нужно увеличивать температуру сопла и снижать скорость, чтобы небыло щелей между нитями. Печатал слоем 0,2 мм. Прилипает к столу очень хорошо. Слои ровные, несмотря на плавающий диаметр прутка.

Источник

Ручной сварочный инструмент — экструдер — сегодня уже не является чем-то необычным, сверхъестественным. Благодаря современным технологиям появилась возможность создавать подобный инструмент своими руками.

Экструдер предназначен для выполнения неразъемных соединений различных пластмассовых изделий, которые осуществляются посредством подачи расплавленной массы материала в разогретую ванну, формирующуюся кромками свариваемых образцов.

Применяют данный инструмент для производства емкостей, листовых изделий, устранения повреждений на пластмассовых конструкциях, к примеру, пайка автомобильных бамперов, сделанных из пластмассы.

Слабых мест экструдер не имеет, он отличается продолжительным сроком службы, прост в эксплуатации. Предприимчивые люди приобретают полуфабрикаты из пластмассы и с помощью данного инструмента изготавливают неповторимые конструкции. Одним из подобных проектов можно отметить «баню, организованную на воде». В качестве основания для нее был использован понтон.

Экструдер для сварки своими руками

Подобная идея возникла более чем 60 лет назад, поэтому до сегодняшнего дня она подверглась множествам различных изменений и стала практически идеальной. Появилось огромное количество механизмов, которые отличаются техникой воздействия, но практически однообразных в плане получаемых конструкций.

Как нагревается основа предполагаемой детали? Все достаточно просто: в результате механических процедур вырабатывается тепловая энергия, способствующая дополнительному нагреванию пластика. Не исключены тепловые воздействия извне. В данном случае процесс зависит в большей степени от первоначальной структуры экструдера.

Ручной сварочный экструдер: принцип работы

Экструдер не является сложным инструментом в управлении, существует три варианта исполнения:

холодная формовка;
горячая экструзия;
обработка тепловая.

Горячая формовка сегодня является самой востребованной технологией. Процедура осуществляется с высокой скоростью и под максимальным давлением. Для ее реализации используется шнековый экструдер, основным элементом конструкции которого является шнек особенной формы. Процедура формовки в данном случае выполняется на выходе. Сырьевой материал вместе с используемыми добавочными элементами помещается в специальную камеру.

Заводские аппараты имеют возможность обустройства специальными устройствами, от которых зависит смешивание, перемещение сырьевых компонентов.

Производство

Как сделать своими руками ручной сварочный экструдер для соединения изделий из полипропилена? Процедура сборки подобного инструмента не представляет особых трудностей, как может показаться на первый взгляд. Собрать его под силу любому желающему.

Изготовление экструдера — это достаточно увлекательный процесс, напрямую зависящий от предназначения, формы аппарата.

Чем может отличаться самодельный экструдер от заводского:

сборкой элементов конструкции;
числом рабочих камер;
присутствием дополнительных систем.

Неизменной остается цилиндрическая форма инструмента. Сегодня она считается наиболее технологичной, поэтому остается без изменений.

Технологические отличия

Необходимо еще осветить несколько достаточно важных моментов, в частности это касается процедуры прохождения сухой экструзии, которая напрямую зависит от тепловой энергии, выделяемой самим аппаратом, образующейся в процессе работы. Также остается возможность привлечения к процессу пара, для которого есть в наличии индивидуальная камера. Пар необходим для увеличения износоустойчивости оборудования.

Технология отличается высокой скоростью выполнения работ, процедура осуществляется всего лишь на протяжении 30 секунд. Аппарат для сварки пластика за такой короткий промежуток времени успевает выполнить с сырьем следующие операции:

измельчение;
обезвоживание;
смешение;
обеззараживание;
стабилизация;
увеличение объема.

Для самостоятельного изготовления ручного экструдера в домашних условиях нужно приобрести определенный перечень деталей:

шнек необходимой формы;
электродвигатель;
корпус для устройства;
емкость подачи;
емкость выходная;
камера вакуумная.

Чтобы сделать в бытовых условиях инструмент для сварки пластиковых изделий своими руками, достаточно понять процедуру создания экструдера, его рабочий принцип.

Экструзия является популярным методом получения полуфабрикатов или товаров, произведенных из полимеров любой длины, поэтому сделанный экструдер своими руками в некоторых случаях позволит сэкономить вам деньги. Данный процесс используют в пищевой промышленности или в производстве комбикорма. Процесс происходит так: расплав полимера выдавливается при помощи головки экструдера в формующую головку с необходимым профилем. Данный способ производства наряду с литьем пластмассовых материалов под давлением сейчас один из наиболее популярных. Практически все полимеры могут подвергаться экструзии: термопласты, эластомеры и другие материалы.

Технология экструдера применяется уже больше шестидесяти лет. За этот длительный период появилось достаточно большое количество машин, которые изготовлены специально для использования данной технологии. Если детально рассмотреть экструдер, то можно понять, что это такое. Процесс экструзии является достаточно сложным, основан он на физических и химических законах. Процесс проходит непосредственно под влиянием механических действий при воздействии высоких температур и наличии влаги. Из-за того, что механическая энергия обращается в тепло, которое выделяется вследствие внутреннего трения, при обработке материал подвергается нагреву.

При обработке экструзионной техникой есть несколько сменных характеристик: состав предоставляемого сырья, процент его влажности и природа. При производстве может меняться давление, температура и т.д.

Применение:

переработка кормов;
производство пластика и полиэтилена;
изготовление труб;
пищевое производство.

Немного истории

Экструдер начали применять еще в далеком девятнадцатом столетии. А серийное производство этого оборудования началось в двадцатых годах прошлого века. Сейчас экструдеры значительно отличаются от тех, что были раньше.

В современной промышленности экструдеры пользуются большой популярностью, причем выбрать можно из самых разнообразных видов. Купить новый экструдер – достаточно дорогое удовольствие. Но есть экструдеры, которые можно сделать своими руками.

Наиболее простыми в изготовлении являются экструдеры для глины и кормовые. Чтобы самостоятельно сделать другие виды этого оборудования, необходимо иметь хотя бы какие-нибудь базовые инженерные знания. А для изготовления этих экструдеров требуется не так много времени, и материалы стоят недорого.

Вернуться к оглавлению

Детали экструдеров

Головка экструдера. Она состоит из корпуса, который обогревается, и инструмента формующего с отверстием. Корпус прикрепляется к экструдеру. Отверстие инструмента может быть сужающимся к центру или в виде круглого канала. Обязательно должен быть раздатчик в виде спирали.
Корона или активатор улучшает адгезию поверхностей материалов. Активаторы бывают разные, они отличаются по мощности, ширине, бывают с фиксацией односторонней и двусторонней или же с изменяющейся шириной переработки поверхности.
Горячий нож. Горячий нож достаточно просто устроен, но его нужно правильно направлять относительно рукава, которые движется. Данный элемент увеличивает выход продукции почти в два раза. Горячий нож используется в экономичных целях.
Шнек может и отсутствовать в оборудовании. Он предназначен для того, чтобы была большая производительность и хорошая гомогенизация расплава обрабатываемого материала полимеров.
Узел тиснения. Он нужен для придания пленке особой жесткости и товарного красивого вида.
Узел, обеспечивающий вращение головки. Вращение головки экструдера размещает постоянные неровности пленки, при этом качество рулона делается лучше, но качество пленки не повышается.
Фальцовочное устройство оборудования.
Тянущее устройство экструдера.
Намотчик оборудования.
Обдувочное кольцо экструдера.

Вернуться к оглавлению

Экструдеры для глины своими руками

Для изготовления простейшего экструдера для глины потребуется обычная пластиковая бутылка любой формы.

Такие экструдеры называют экструдеры для лепки. С их помощью можно работать с разнообразными глинами и пластилином. Данные экструдеры позволяют делать различные детали и фигуры. К примеру, можно изготавливать человеческие волосы или отчетливо рисовать траву.

Основой для этого экструдера выступает простая пластиковая бутылка прозрачного цвета. Ее необходимо хорошо вымыть и высушить, и крышку тоже.

Из крышки с внутренней стороны нужно извлечь пластину. Сделать это можно иголкой или булавочкой. Далее в ней необходимо сделать отверстие, из которого будет выдавливаться глина. Его диаметр должен быть таким, как толщина желаемых линий. Это производится с помощью острого ножа. Края отверстия делаются гладенькими.

Дальше необходимо взять диск из металла, к которому нужно прикрепить ручку в форме буквы «Т». Получившийся экструдер должен быть похож на шприц. Пластина должна быть приготовлена из прочного материала, чтобы во время работы она не изменила свою форму под воздействием давления.

Вернуться к оглавлению

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.

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.

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.

Одной из основных технологий переработки пластмасс и изготовления из них разнообразных деталей и профильной продукции является экструзия. Заключается она в приготовлении расплава полимеров с последующим продавливанием его через формующие сопла — специальные насадки, придающие материалу заданную форму. Главным элементом производственной линии, использующей подобную методику, является экструдер для пластика.

Принцип работы экструдера

Экструдер представляет собой электромеханическое устройство, непосредственное предназначенное для процесса формовки пластмассовых профильных деталей их полуфабрикатов. Общее устройство экструдера для пластика:

Корпус с системой нагрева до необходимой температуры плавления полимеров. В качестве источника тепловой энергии
могут использоваться привычные резистивные системы или индукционные, создающие высокие температуры за счет наведенных на их корпус высокочастотных индукционных токов Фуко.
Узел загрузки, через который различными способами сырье поступает в полость корпуса.
Рабочий орган, создающий необходимое давление для перемещения сырья от узла загрузки до формующих насадок. Используются различные физические принципы, так это механизм может быть поршневым, дисковым или шнековым. Наибольшее распространение получили именно шнековые экструдеры.
Экструзионная головка (иначе — фильера), задающая форму получаемых изделий.
Механический привод (двигатель и редукторная система), создающий и передающий на рабочий орган необходимое усилие.
Системы контроля и управления, поддерживающие необходимый технологический режим.

Загруженное в виде гранул, порошка или лома сырье под действием рабочего органа перемещается в рабочую зону корпуса, где под действием давления, трения и подаваемой извне температуры нагревается и плавится до состояния, требуемого по условиям технологического процесса.

В ходе движения в полости корпуса сырье тщательно перемешивается до однородной гомогенизированной массы.

Под действием высокого давления расплав продавливается через сетчатые фильтры и формующие головки, где происходят его окончательная гомогенизация и придание заданного профиля.

Затем, охлаждаясь естественным или принудительным способом, он полимеризуются, и в итоге получаются изделия необходимой конфигурации с заданными физическими и механическими свойствами.

Видео: «Как работает экструдер?»

Виды экструдеров

Современные экструзионные установки различаются как по схеме рабочего органа, так и по своему целевому предназначению.

Экструдеры одношнековые и двухшнековые

Шнековые (червячные) экструдеры — наиболее распространенные,
так как практически в полной мере отвечают всем требованиям технологического процесса. Рабочим органом выступает шнек экструдера (винт Архимеда, известный каждому хотя бы по домашним мясорубкам).

Лопасть шнека экструдера захватывает сырье в области загрузки и перемещает последовательно по всей длине цилиндра корпуса, через зону нагрева, гомогенизации и формовки. В зависимости от технологической карты и вида исходного материала шнеки могут быть нормальными или быстроходными, цилиндрической или конической формы, сужающиеся к выходу. Одним из главных параметров является соотношение рабочего диаметра шнека к его длине. Различаются также шнеки шагом витков и их глубиной.

Однако одношнековые экструдеры не всегда применимы. Например, если в качестве сырья используется порошковый полуфабрикат, один винт не справится с тщательным его перемешиванием в ходе расплавления и гомогенизации.

В подобных случаях применяют двухшнековые экструдеры, винты которых могут находиться во взаимном зацеплении, совершать параллельное или встречное вращательное движение, иметь прямую или коническую форму.

В результате процессы разогрева, смешения и гомогенизации проводятся более тщательно, и на головку поступает полностью однородная и дегазированная масса.

Нельзя не отметить, что в некоторых технологических процессах применяются экструдеры и с большим количеством шнеков — до четырех, а кроме того, существуют и планетарные автоматы, когда вокруг центрального винта вращается до 12 сателлитных.

Это бывает необходимым при работе с некоторыми видами пластиков, которые под действием высоких температур имеют свойство к деструкции — потере физических качеств. Таким образом, их нагрев в подобных экструдерах осуществляется за счет силы трения и создаваемого высокого давления.

Экструдер для ПВХ профиля

Производство пластиковых или композитных профилей в большинстве случаев производится именно методом экструзии. Для этого, в зависимости от материала и сложности формы изделия, используют одно- или двухшнековые аппараты с соответствующими формующими головками.

Ассортимент весьма обширен — от тонких нитей или полос до листов, крупных панелей и сложных по геометрии профилей. Ставшие всем привычные пластиковые оконные и дверные системы собираются из ПВХ-профилей, изготовленных именно таким способом.

Добавка в полимер специальных компонентов позволяет выпускать сложные композиты, например, дерево-пластиковые конструкции, которые также часто применяются при изготовлении различных строительных конструкций.

Экструдер для производства труб

При производстве трубной продукции очень важным условием является отсутствие в гомогенизированной смеси пузырьков газа,
поэтому экструдеры для труб в обязательном порядке оснащаются системой дегазации. Обычно это — двухшнековые установки, в которых, помимо прочего, применяются так называемые барьерные шнеки, надежно разделяющие еще твердый полуфабрикат от полностью расплавленного. Это обеспечивает полную однородность состава, что очень важно для эксплуатационных качеств выпускаемой трубы.

Экструдеры для полиэтилена

Все полимерные пленки изготавливаются исключительно способом экструзии. Для производства плёнок используется выдувной экструдер. Формующий узел экструдера для стрейч пленки может быть выполнен в виде узкой щели -на выходе получается однослойная пленка необходимой толщины и ширины.

В некоторых моделях используются круглые щелевые фильеры большого диаметра — пленка получается в виде рукава.

Мини экструдеры для пленки производят полиэтилен шириной рукава до 300мм и толщиной до 600 мкм. Небольшой размер устройства позволяет установить его даже в обычном помещении.

Экструзионные линии

В промышленных условиях экструдер — это один из главных компонентов целой экструзионной линии, которая включает, помимо него, ряд других установок и механизмов:

Система подготовки и загрузки сырья — иногда полуфабрикат нуждается в предварительной просушке и калибровании перед подачей в загрузочный бункер.
Система охлаждения — устанавливается на выходе экструдера для ускорения процесса полимеризации изделий. Могут быть различного типа — воздушные или в виде охлаждающих ванн.
Механизмы протяжки готовых профилей.
Маркирующие и ламинирующие системы различного принципа действия.
Намоточные и отрезные механизмы для приведения изделий в требуемый для складского хранения и транспортировки вид.

Могут использоваться и другие механизмы и технологические устройства для автоматизации непрерывного процесса производства.

Производители экструзионных линий

Экструзионные линии пользуются огромным спросом, и их производство налажено во многих странах Европы и Азии. Традиционными лидерами в производстве подобного оборудования считаются австрийские производители, практикующие выпуск подобных линий еще с середины прошлого столетия. Европейские системы всегда отличали высочайшее качество, использование самых современных инновационных разработок в области технологии обработки пластмасс.

В последнее время на рынок экструзионных линий активно поставляется продукция китайских производителей. Вопреки расхожему мнению, это вовсе не говорит о ее низком качестве — и надёжность, и характеристики выпускаемого оборудования в целом отвечают современным требованиям. Кроме того, цены на экструдеры из Китая могут быть значительно ниже европейских.

Стараются не отстать от жизни и отечественные промышленники. Так, пользуются спросом экструзионные линии «Полипром Кузнецк», выпускаемые в Пензенской области, или «Группы компаний СТР» из подмосковных Подольска и Воскресенска.

Цена на экструдеры для пластика варьируются от страны-производителя и индивидуальных характеристик устройства.

Специалистам, профессионально занимающимся выполнением работ по прокладке пластиковых труб, важно иметь в арсенале специальный инструмент, позволяющий создавать надежное соединение между материалами с низкой температурой плавления. За последнее время было создано немало материалов с подобными характеристиками. К ним можно отнести полиэтилен низкого давления, полихлорвинил, полипропилен и другие. Обеспечить их надежное соединение сможет ручной сварочный экструдер.

Конструкция и принцип работы

Ручной экструдер выполнен в виде механического приспособления, при использовании которого соединение материалов осуществляется поэтапно: вначале пластик подвергается нагреву для придания ему вязкого состояния, а затем полученная масса выдавливается на поверхность в месте стыка. После охлаждения ПНД, ПВХ и других легкоплавких пластических масс на месте проведенных работ появляется прочный сварочный шов.

Устройство экструдера

Чтобы было удобнее работать с этим прибором, производители выпускают его в виде пистолета с ручкой и верхней насадкой, предназначенной для нагрева рабочей смеси. В конструкции экструдера можно выделить следующие рабочие узлы:

Принцип действия

Перед работой в экструдер вставляют присадочный пруток
, который должен быть выполнен из материала, планирующегося для использования в сварочных работах. Сам рабочий процесс выглядит так: на верхней панели прибора крепят приёмную втулку с отверстием, в которую затем вставляется присадочный пруток. Он должен располагаться в нём таким образом, чтобы свободный конец оказался в области его захвата шнеком.

Когда специалист запускает электродвигатель, подвергаясь воздействию насыщенной струи горячего воздуха, пруток нагревается, и одновременно с этим по прошествии некоторого времени, которое заранее выставлено датчиком прибора, пруток подаётся в область его измельчения. Здесь шнек, совершающий вращательные движения, начинает дробить пруток, который приобретает вид гранулированной массы. В результате нагрева она начинает плавиться и постепенно перемещается в область плавления, где гранулят уже имеет полностью однородный состав.

Испытывая воздействие давления со стороны шнека, гранулят направляется в сварочную зону
, а оттуда идёт в сварочное сопло, где в процессе прижима к поверхности соединяемых изделий выходит наружу в виде однородной полосы заданной ширины, определяемой конфигурацией сопла. Учитывая, что температура за пределами свариваемого изделия гораздо ниже создаваемой термонагревателем, материал прутка быстро охлаждается, в результате чего возникает сварочный шов.

При использовании более габаритных и производительных моделей экструдеров функцию нагрева присадочного прутка берёт на себя внешний термонагреватель, в который воздух поступает от небольшого компрессора. Экструдеры могут отличаться между собой и способом нагрева присадочного материала. В отдельных моделях для этой цели используются кольцевые нагревательные элементы, установленные в корпусе термонагревателя.

На систему контроля в составе экструдера возложены следующие функции:

Правила эксплуатации и выбор модели

Прежде чем приступить к сварке пластиковых изделий, необходимо выполнить ряд условий
, обусловленных особенностями материала. С поверхности соединяемых изделий необходимо удалить все имеющиеся загрязнения и позаботиться, чтобы во время работы они не контактировали с влажным материалом.

Для надлежащего выполнения работы необходимо учитывать разницу температур плавления соединяемых материалов, если они отличаются между собой химическим составом. Так, ручной экструдер можно использовать для сварки ПНД и полипропилена, так как у этих материалов диапазон температуры их плавления полностью или частично перекрывается. Когда же необходимо соединить материалы из ПВХ и ПНД или полипропилена, часто возникают сложности. При работе с такими материалами ручной экструдер допустимо использовать исключительно для соединения изделий, которые выполнены из идентичных материалов.

Поскольку ручной экструдер обладает компактными размерами, сварку пластиковых элементов можно проводить с помощью этого устройства, не прекращая работы соединяемых изделий. Так, трубы из полипропилена можно сваривать без предварительного отключения подачи воды по ним.

До начала работ по сварке пластиковых изделий необходимо провести ряд обязательных проверок:

Чтобы подобрать наиболее подходящую модель устройства, необходимо учитывать ряд характеристик:

диапазон диаметр прутка;
наличие в комплектации сменных приспособлений;
толщину соединяемых изделий;
удобство настройки параметров процесса;
производительность за единицу времени.

Многие производители выпускают экструдеры вместе с фирменными присадочными материалами, дополнительно указывая, что для создания надежного соединения расходный материал должен соответствовать изготовителю инструмента.

В принципе всегда можно рассмотреть возможность изготовления экструдера для домашнего использования своими руками. В качестве основы для него используется обычный промышленный фен
, к которому подключают шнековый привод, а затем видоизменяют конструкцию для придания обоим узлам компактного вида. В некоторых случаях шнек можно заменить плунжерным приводом, однако надежным такой вариант считать нельзя. Такой самодельный экструдер для сварочных работ по-разному может себя вести с посадочными прутками из-за того, что они могут быть изготовлены из разных материалов. В качестве привода лучше всего использовать мотор коллекторного типа, поскольку он более стабилен при постоянных изменениях показателей крутящего момента.

Производители экструдеров для сварочных работ

Чаще всего потребители приобретают для проведения сварочных работ ручные экструдеры от следующих производителей:

может быть различной и определяться функциональностью и производительностью конкретной модели. Если рассматривать агрегаты от российских производителей, то в среднем их можно приобрести за 30-55 т. р. Зарубежные производители готовы продать сварочный экструдер собственного производства не менее, чем за 50 тыс. руб.

Пластиковые трубы, которые за последнее время приобрели большую популярность, сегодня широко используются на самых разных объектах. Нередко сами владельцы решаются поменять систему водопровода на новую, выполненную из этого технологичного материала. Но для соединения элементов труб необходимо специализированное оборудование.

Довольно часто специалисты для выполнения подобного рода работ используют сварочный экструдер, который поддерживает работу с изделиями не только из ПВХ, но и других видов пластика. Однако работа с этим устройством требует знания особенностей не только сварочного аппарата, но также и материалов, которые планируется соединять. Не всем известно о том, что разница температур плавления у разных материалов может негативно повлиять на надежность создаваемого соединения. Поэтому экструдер не всегда может рассматриваться как самый подходящий тип инструмента для выполнения сварочных работ.

Также существует и ряд других важных параметров
, которые должны учитываться при выборе экструдера для сварки пластиковых изделий. Подобной информацией большинство рядовых пользователей, как правило, не владеет, поэтому вполне понятно, почему сварочный экструдер считается рабочим инструментом профессионалов.

Если и возникнет желание самостоятельно выполнить сварку труб из ПВХ, то желательно это делать под руководством опытного специалиста и с точным соблюдением его указаний по проведению рабочего процесса. Иначе все может закончиться весьма плачевно для владельца вплоть до возникновения аварийных ситуаций в самый неожиданный момент.

Термопластик. Из этого материала производится примерно 80% пластиковой продукции. Включает виды: ПНД, ПВД, ПЭТ, ПП, ПС, ПВХ и др.
Термореактивный пластик. Представлен полиуретаном, эпоксидной, фенольными смолами и т.д.

Наиболее распространенным перерабатываемым сырьем являются ПЭТ-бутылки и другая пластмассовая тара.

Полезная информация!
Чтобы понять, из какого вида пластика выполнено изделие, нужно обратить внимание на маркировку, нанесенную на его поверхности (часто на дне). Она имеет форму треугольника, внутри которого стоит цифра, соответствующая виду полимера. Также под треугольником ставят буквенное обозначение разновидности пластика.

Что нужно для переработки в домашних условиях

Следуя проекту Precious Plastic

Шредер. Измельчает пластиковые отходы с получением крошки заданного размера, которая затем подвергается дальнейшей обработке. Аппарат включает несколько основных компонентов: измельчающую часть, загрузочную воронку, станину и источник тока. Наиболее трудоемким этапом в изготовлении устройства является производство измельчающего элемента, состоящего из вала с «нанизанными» на него лезвиями. Загрузочный бункер делается из листового металла (здесь также могут идти в ход отходы, например, старые автомобильные части). Нужный размер получаемой пластиковой фракции задается с помощью сетки, установленной под измельчающую часть.
Устройство для сжатия (пресс). На пластиковую крошку, загружаемую в аппарат, воздействуют большое давление и высокая температура, результатом процесса является получение новых спрессованных пластмассовых изделий самых разных форм. Основные элементы устройства: печь, станина, пресс и электроника.
Инжектор («впрыскиватель»). Принцип работы данного устройства заключается в том, что под воздействием высокой температуры пластиковая крошка плавится до текучей массы, которая затем впрыскивается в какую-либо форму. После того, как пластмассовая масса остывает, получаются новые твердые предметы небольших размеров.
Экструдер. Нагретая пластиковая масса подвергается продавливанию через канал устройства, в результате процесса пластик выходит из аппарата в форме нитей. С помощью экструдера можно получать пластиковые гранулы.

Проект Precious Plastic является международным. Его создатель Дейв Хаккенс усовершенствовал найденные в Интернете чертежи устройств по переработке полимеров и, применив свои знания, сконструировал эффективные аппараты, позволяющие легко получать новые изделия из пластмассовых отходов. Проект помогает простому человеку создавать машины, перерабатывающие пластик, и с их помощью извлекать выгоду не только для себя, но и для окружающей среды.

Простой механизм для резки бутылок из пластика

Несколько слов о технике безопасности

Как расплавить пластиковые отходы в домашних условиях

Описание процесса

Видео переработки пластика в домашних условиях

Выгода

Источник

Экструдер — незаменимый в частном хозяйстве аппарат для приготовления комбинированных кормов. Грануляты полезнее и экономичнее: животные не имеют возможности выбрать лакомые кусочки из смеси, лучше проедают пищу, получают больше витаминов. Сделать аппарат самостоятельно можно несколькими способами из подручных материалов.

Технические особенности экструдеров

Аппарат состоит из нескольких частей, и условно делится на три секции:

Первая отвечает за приемку сырья,
Во второй происходит пластификация и сжатие,
В третьей — прессование.

Обработка зерна в промышленных экструдерах происходит при высоких температурах: от 110 до 180°С, и давлении выше 40 атмосфер. Подобные условия необходимы для расщепления клетчатки, белков и крахмала, содержащихся в цельном зерне. Весь процесс занимает всего несколько минут, а значит расщепленный белок не успевает коагулировать.

Еще один плюс экструдирования — получение чистого и безопасного комбикорма: почти все виды бактерий и грибков погибают при термической обработке.

Экструдер зерновой оборудован специальной камерой, в которой продукты подвергаются прессованию. В ней же расположен вал со шнековыми прессующими, промежуточными и подающими элементами. Мощность аппарата зависит от двигателя и ротора, который отвечает за работу режущего узла.

Виды самодельных экструдеров

Промышленные модели аппарата в цене начинаются от 45 000 рублей, что не всегда приемлемо для небольших хозяйств и частных подворий. Чтобы приготовить домашнему скоту и птице полноценный и полезный корм, многие фермеры научились собирать устройство самостоятельно. Есть несколько способов, как сделать экструдер своими руками:

Для больших объемов сырья,
Из запчастей для сельхозтехники,
Из пылесоса.

Прежде чем приступать к изготовлению, необходимо найти схемы и чертежи. Они помогут разобраться в тонкостях и нюансах крепления и расположения основных рабочих узлов.

Самодельный экструдер получится не только дешевле. Сделать его можно размером, подходящим под нужды хозяйства, оснастить дополнительными фигурными ножами или несколькими матрицами.

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.

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.

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.

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 зерновой устанавливается на ровную плоскую поверхность. Желательно использовать аппарат в помещении с невысокой влажностью и хорошей вентиляцией. Подается зерно равномерно и постоянно, иначе отсек с прессом будет перегружен. Для регулировки размера готовых гранул меняют сито или затягивают болт матрицы.

Завершают работу постепенным сокращением оборотов. После каждого использования аппарат необходимо разобрать и промыть, чтобы избежать забивания рабочих и режущих узлов частичками засохшего корма.

Простой в устройстве экструдер для кормов дает возможность самостоятельно производить комбикорм для животных. Данный аппарат считается незаменимым помощником как в масштабной сельскохозяйственной сфере, так и в небольшом фермерском хозяйстве по выращиванию животных и птиц. В специализированных магазинах такое оборудование стоит приличных денег. Для экономии агрегат можно собрать своими руками, чертежи и рекомендации специалистов послужат вспомогательным информатором в этом деле.

Что это такое

Применяется экструдер для переработки зерновых культур в комбикорм, который усваивается в желудке у животных существенно легче. Обработка осуществляется при помощи пресса под давлением 60 атмосфер и при высокой температуре. В результате получается продукт, по форме напоминающий кукурузные палочки 20-30 мм, но с плотной структурой.

Аппараты для приготовления корма существуют с разным показателем мощности, от нее зависит объем выходящего продукта. Для небольшой фермы отлично подойдет прибор с производительностью 25-45 кг/ч — цена такого устройства стартует от 47 тыс.руб. Но в большом хозяйстве потребуются более мощные модели, способные производить до 1,5 тонн в час и стоят они от 160 тыс.руб.

Устройство экструдера

В связи с высокими ценами, оборудование для переработки продуктов в комбикорм даже в б/у доступно узкому кругу потребителей. Но если сделать экструдер для кормов своими руками, то можно хорошо сэкономить. Только в данном случае нужно подробно изучить устройство агрегата, принцип работы, а также иметь в наличие все необходимые запчасти.

В конструкцию прибора входят следующие элементы:

рама — служит основой, на ней фиксируются все детали;
привод;
ремень;
погрузочная емкость;
манжета;
шнек-дозатор с отдельным приводом;
редуктор;
приемный резервуар;
мотор;
нагнетающий шнековый конвейер;
блок управления;
резное лезвие;
шайба;
ключ для регулировки.

Принцип действия

В самодельном экструдере главную функцию производит прессовочный механизм. Элемент включает нагнетающий шнековый узел, вмонтированный в цилиндр. Блок с лезвием придает продукту форму продолговатых палочек.

Функции электроприбора не ограничены только прессованием корма. С его помощью можно измельчать зерно, проводить термообработку и обеззараживание кормов, смешивать разные составляющие в единую массу.

Конструкция нагнетательного шнека включает:

внешнюю часть;
внутреннюю;
подогревающие шайбы;
выходящий шнек.

Каждый узел устанавливается на шпильку с резьбовой частью левого типа и накрывается корпусом из металлического материала. Благодаря шпонкам обороты поступают от основного вала к комбинированному шнеку. Все составляющие прочно фиксируются на раме.

скачать)

Корпусный элемент оснащается отверстием, к нему монтируется приемная часть. Внутренняя область оборудуется продольными пазами, за счет них все компоненты корма перемешаются по продольной стороне оси.

На выходной части установлен регулятор гранул, в его конструкцию входит:

блок матрицы;
выходной корпус;
лезвие, прижатое пружинным элементом к блоку матрицы.

Обороты вала с лезвием осуществляются посредством повода. Отслеживать температурный режим можно при помощи термопары, установленной на раме. Функционирует зерновой экструдер от электрического напряжения. Но уже существуют модификации, работающие от горючего.

Делаем экструдер для кормов своими руками

При наличии необходимого материала, деталей и инструментов можно сделать экструдер своими руками. Рассмотрим, как получить модель небольшой производительности.

Для этого потребуется:

электрический двигатель с мощностью 2,2 кВт при 3 000 об./мин.;
шестеренки из тракторной коробки — отличным вариантом послужат детали из ЮМЗ;
пружинка 8 мм;
шток с сечением 5 см;
сварочное оборудование.

Поэтапная работа по изготовлению кормового экструдера своими руками:

Для получения цилиндра потребуется сварить тракторные шестерни между собой. В результате должна выйти запчасть с сечением 625 мм. Далее на гидроцилиндрический шток монтируется пружинка с диаметром 8 мм. Заварите все детали, при неровном шве обработайте участок болгаркой.

При помощи токарного оборудования выточите 2 буксы, которые будут предназначаться для шнека и редуктора. Сварите шнек, валовый элемент и буксы в единую деталь, при этом не забудьте вставить подшипник между последними запчастями.

Головка оборудования монтируется на шнек, она будет выступать в качестве регулятора фильеры, к которой варятся патрубки.

Шнек накрывается корпусом, собираются все детали и фиксируются к раме, также монтируется электрический двигатель, ремни и пусковая часть. Сверху устанавливается погрузочная емкость.

В общих чертах самодельный экструдер по внешним и функциональным характеристикам имеет сходства с бытовой мясорубкой электрического типа.

ВИДЕО: Изготовление шнекового гранулятора своими руками (ч.1)

Как применять самодельную конструкцию

Зерновой гранулятор, собранный своими руками перед масштабным производством, нуждается в предварительном испытании и проверочных работах. Тестировать оборудование следует в безопасных условиях.

Первое, что необходимо проверить, это качество всех соединений, а также крепежные элементы и максимальный уровень поднятия до упора.
Дальше аппарат фиксируется на ровной, устойчивой поверхности. Если покрытие будет шатким, прибор может неправильно выполнять свои функции.
Подключите к источнику питания, запустите и оставьте на несколько минут для полного прогрева системы. Чтобы элементы не вращались впустую, можно для проверки пропустить через механизм легкий продукт в виде муки или жмыха от семечек подсолнуха. По правильности формы определяется, достаточно ли прогрелся аппарат.

Когда форма «колбаски» становится ровной и плотной, значит агрегат готов к работе с зерном

После того, как комбикорм будет выходить нужной формы, можно засыпать зерновой продукт. Подача зерна должна быть регулярной без остановок, нельзя допускать того, чтобы механизм функционировал вхолостую. Также следует засыпать сырье равномерными порциями, чтобы не нагружать систему и не создать затор.
На выходе нужно настроить фракцию комбикорма, периодически подкручивая болт и уменьшая отверстие фильерной пластины.
На момент завершения производительного процесса необходимо тщательно очистить внутренние узлы от остатков продукта. Для этого не требуется разбирать прибор, достаточно засыпать в оборудование скорлупу от семечек. Данное сырье способно хорошо собирать частицы зернового продукта за счет содержащихся масел.
Сократите уровень вращения для постепенного остывания узлов механизма. При необходимости разбора устройства следует надеть термозащитные перчатки, есть риск получить ожег.

Прибор, изготовленный своими руками, способен производить до 40 кг/ч комбикорма. Уровень производительности полностью зависит от степени мощности мотора, который состоит в конструкции оборудования. Для личного применения такой эффективности переработки будет достаточно.

Механизированная переработка сырья позволяет полностью обеспечить живность комбикормом, при этом сократить затраты на покупку фабричного комбикорма. В процессе приготовления кормовых гранул можно использовать самые разные зерновые продукты с добавками, обогащая питание различными миро- и макроэлементами, которых так не хватает в обычном корме.

ВИДЕО: Изготовление шнекового гранулятора своими руками (ч.2)

Экструзия представляет собой способ получения полуфабрикатов или изделий из неограниченной длины. Применяется этот процесс также в пищевой и комбикормовой промышленности. Головкой экструдера расплав полимера выдавливается в формующую головку с нужным профилем. Этот способ изготовления, наряду с литьем пластмасс под давлением, на данный момент один из самых популярных. Экструзии подвержены почти все основные типы полимерных материалов: эластомеры, термопласты, реактопласты и прочие. Итак, сам процесс понятен, поэтому стоит рассмотреть экструдер: что это такое, как он работает, а также другие моменты, связанные с ним.

Принцип действия и конструкция

Экструзионная технология существует уже более шестидесяти лет, и за это время появилось много конструкций машин, предназначенных для ее реализации. Принцип действия прибора определяется сутью самого Итак, если рассматривать экструдер, что это такое, становится понятно после определения того, что данный сложный физико-химический процесс протекает под влиянием механических усилий при условии высокотемпературного воздействия и присутствия влаги. Продукт при переработке нагревается за счет того, что механическая энергия превращается в тепло, выделяемое в процессе борьбы с внутренним трением, а также продукта либо благодаря внешнему нагреву.

В процессе экструзионной обработки имеется несколько сменных параметров, а именно: состав сырья, его влажность и природа. Во время производства может изменяться температура, давление, а также интенсивность и продолжительность воздействия на сырье.

Методы работы

Рассматривая экструдер, что это такое, будем разбираться по порядку. Существует три основных метода работы: холодная формовка, горячая экструзия и теплая обработка. Наиболее распространен в последнее время метод горячей формовки, осуществляемый при высоком давлении и скорости, когда имеется значительный переход механической энергии в тепловую. Чтобы реализовать процесс, можно использовать шнековый экструдер, у которого основным рабочим органом служит шнек специальной конструкции, осуществляющий вращение в цилиндрическом корпусе. Формообразующая матрица находится на выходе.

Схема экструдера предполагает, что в конструкции его рабочей части шнеки и камеры смонтированы для точного выполнения поставленных задач. Имеется загрузочная камера, куда осуществляется ввод сырья и разнородных добавок, закрытые камеры, в которых есть отверстия для измерения давления и температуры, а также добавление жидких веществ и отбор проб. Шнеки можно оснастить дополнительными элементами, благодаря чему перемещение продукта будет осуществляться под дополнительным сопротивлением, а также все будет перемешиваться в процессе.

Экструдер: что это такое и как он устроен?

Рабочую часть механизма с учетом стадий процесса обработки можно разделить условно на три зоны: первая, отвечающая за прием сырья; вторая, отвечающая за пластификацию и сжатие; третья — зона выпрессовывания продукта. Рабочая часть шнековых экструдеров может иметь одну из нескольких разных конструкций:

Одинарные шнеки: цилиндрические с постоянным или переменным шагом, конический, винтовой, конический с шагом, уменьшающимся к выходу;

Сдвоенные шнеки: вращающиеся в одном или разных направлениях;

Сдвоенные шнеки, входящие в зацепление: вращающиеся в одном направлении и самоочищающиеся, вращающиеся в разных направлениях и частично очищающиеся.

Использование

Экструдер зерновых работает за счет того, что в частицах зерна, находящихся в камере закрытого типа, при нагревании происходит нарастание внутреннего давления за счет испарений влаги. Из-за мгновенной разгерметизации камеры происходит расширение паровоздушной смеси, что приводит к увеличению объема зерновых частиц.

В комбикормовой промышленности чаще всего используются одношнековые механизмы с постоянным шагом и цилиндрической формой шнека. Производство экструдеров такой конструкции использует набор шнеков, а между ними в четко определенной последовательности находится несколько подпорных шайб, а шнеки и шайбы на шпильке закрепляются при помощи болта с конусной головкой. Кожух рабочей части изнутри оснащается несколькими продольными каналами, которые гарантируют, что продукт не будет перекручиваться во время перемещения. На выходе кожуха имеется обычная конусная гайка, снабженная отверстием. Регулирование зазора между конусами болта крепления шнеков с выходной гайкой позволяет регулировать температуру продукта. Так устроен экструдер. Что это такое, вам уже понятно, теперь осталось разобраться с иными моментами.

Производство механизмов

Разные модели экструдеров характеризуются различным конструктивным исполнением элементов, включенных в рабочую часть, числом рабочих камер, присутствием дополнительных систем, с помощью которых расширяются технологические возможности приборов, особенностью приводов, питателей и прочих частей. Форма цилиндра признана самой технологичной в плане изготовления, что делает ее себестоимость самой низкой.

Технология сегодня

Итак, можно рассмотреть, как работает экструдер. Что это такое, было описано ранее, а теперь стоит определиться с некоторыми важными моментами. Современные конструкции механизмов реализуют технологию сухой экструзии. Она так названа из-за того, что весь процесс осуществляется при помощи тепла, выделяемого в процессе прохождения продукта сквозь рабочую часть механизма. Имеется возможность использования пара при экструдировании. Для этого у прибора имеется камера предварительной паровой обработки сырья. Использование пара позволяет увеличить производительность и уменьшить износ основных частей и узлов механизма.

Сухая экструзия

Весь процесс занимает не более 30 секунд. Этого времени хватает для измельчения, тепловой обработки, обезвоживания, смешивания, обеззараживания, стабилизации и увеличения объема. Можно сделать экструдер своими руками, работающий по данной технологии. Для этого потребуется приобрести все элементы для будущего механизма, которые в дальнейшем будут соединены в соответствии со схемой прибора. Вам понадобится шнек подходящей конфигурации, электродвигатель, который станет основой механизма, корпус будущего прибора, подающая емкость и емкость на выходе, камера, в которой будет создаваться вакуум.

Альтернативные примеры

Процесс экструзии может использоваться не только при производстве. Существует такой прибор, как ручной сварочный экструдер, который предназначен для соединения полимерных материалов, а именно пленок, между собой посредством нагрева их краев с одновременной стыковкой. Чаще всего такой прибор используется для соединения элементов из термопластов. Эти вещества встречаются сейчас повсеместно. Это тазики, шланги, ведра, бочки, люки, емкости, канализационные решетки, элементы наружной и внутренней отделки помещений. Перечень можно составить достаточно длинный. Такое обилие термопластов привело к тому, что промышленные производители разработали весьма компактные приборы, которые предназначены для работы с этими материалами на местах их использования. Именно для этого был разработан сварочный экструдер. Его использование заметно упростило работы по сварке изделий из синтетических термопластов: поливинилхлорида, полиэтилена и полипропилена.

Готовится очень часто. Для этого нужно еще и оборудование, а промышленные образцы стоят немало. Но выход все же есть — собрать зерновой экструдер своими руками.

Описание и назначение

Этот механизм предназначен для переработки сырья (зерна, соломы и т. д) в «легкий» корм для животных. Необходимыми условиями для получения подобных продуктов являются высокое давление и большая температура.

Такая специфика работы накладывает отпечаток на всю конструкцию. Среди основных деталей и узлов значатся:

рама (она же станина), которая будет держать весь аппарат;
приемный бункер;
привод в виде ремня;
двигатель;
редуктор;
шнек;
фиера;
цилиндр;
манжета;
регулировочный ключ;
шайбы;
щиток управления.

Конечно, промышленные образцы более сложны и производительны, но владельцу подворья будет достаточно и самодельного варианта. Если под рукой имеется довольно мощный электродвигатель, то можно получить до 40 кг качественной смеси в час.

Принцип работы

Узнав, для чего предназначен экструдер, и как он может помочь в подготовке кормовой базы, присмотримся к самому процессу обработки.

Большинство экструдеров (как заводских, так и самодельных) отличается своей универсальностью. Кроме зерновой массы, в качестве сырья для переработки подойдут:

и соя;
шрот и жмых, полученные от этих культур;
и мясная мука.

Важно!
При работе корпус прогревается практически сразу
— будьте осторожны, не дотрагивайтесь до него.

То есть, агрегат может «выдавать» любой комбикорм, а это уже прямая экономия — не нужно каждые выходные скупать мешки на рынке, достаточно просто засыпать пшеницу или сою из имеющихся запасов. К тому же, такая пища легче усваивается животными (что хорошо сказывается на цифрах привеса).

Переработка стартует с того, что попавшее в бункер сырье подается к нагнетающему шнеку, разогревающие шайбы которого размягчают зерно.
Шнек, вращаясь, перемещает продукты на фиеру. Именно там происходит термообработка и основная опрессовка.

Последний этап — проход через диск, управляемый рукоятью (меняя положение, можно выставить нужную величину фракции). К нему пружиной подцеплен небольшой валик с ножом, который нарезает полученные «колбаски». Они выходят через отверстия в виде тонкого (до 3 см) плотного жгута. Отметим, что это характерно для больших, промышленных агрегатов. У самодельных же выход налажен прямо с фиеры.

Экструдер, предназначенный для приготовления кормов, выгодно отличается тем, что в дело можно пустить даже лежалое и немного взопревшее зерно — при такой термообработке плесень «нейтрализуется»
.

Как сделать своими руками

Собрать такой аппарат в домашних условиях можно. Для этого понадобятся подходящие детали и слесарные навыки (хотя знакомство с токарями тоже желательно). Начнем с подготовки «железа».

Материалы и инструменты

Первым делом подбирают электродвигатель
. Здесь нужен мотор на 4 кВт (1400 об/мин) — для работы с бытовой электросетью на 220 V это оптимальный вариант. Менее мощный «движок» с такими нагрузками не справится.

Часто для таких целей берут старые моторы, которые не использовались годами, припадая пылью в углу. В этом случае агрегат придется капитально осмотреть — корпус разбирают, проверяют состояние ротора, обмотки и подшипника.

Не помешает и элементарная диагностика. Простой тест «на вращение»: попытайтесь раскрутить ротор вручную (только на неподключенном двигателе). Если с усилием, но все же пошло — проблем нет. В свою очередь, тугой ход может быть результатом засорения или негодности смазки в подшипниках (или использования неподходящей).

Убедившись в исправности мотора, поставьте кожух на место и попробуйте включить. Прислушайтесь — гул должен быть ровным, без режущих ухо «подклиниваний». Их наличие указывает на люфт подшипников или разбитую обойму.

С двигателем разобрались. Кроме «сердца», вам понадобятся такие компоненты:

железный уголок (25 и 35 мм);
вал под шнек;
стальная проволока (диаметром 10 мм);
прутки (8 мм);
труба (для корпуса);
заготовка под фиеру;
резьбовой переход;
муфта с контргайкой на выход;
букса с двумя подшипниками (63х18 в диаметре);

Важно!
Заготовленные подшипники желательно протереть перед установкой. Для этого сгодится тряпка, смоченная керосином или бензином.

два шкива (передаточное число ¼);
оцинкованное железо под бункер;
конденсаторы (4 рабочих на 8 мКф и 2 пусковых по 280 мКф);
вилка и выключатель.

Обязательный «реквизит» — угловая шлифмашина, сварочный аппарат и тисы. Кроме них, придется задействовать еще и токарный станок.

Процесс изготовления

Алгоритм действий в начале сборки будет следующим:

Первой готовится рама. Уголки подрезаются по размеру, выставляются и провариваются. В нашем случае основание «станины» имеет габариты 40х80 см. Верхняя площадка под корпус — 16х40.
Затем на раму выставляют ножки (40 см). Приварив их к основе, переходят к соединению с «верхушкой». Сантиметрах в 5 под ней ставятся парные перемычки.
Для крепления двигателя придется варить еще одну рамку из того же уголка. В ее стойках делаются продолговатые прорези, благодаря которым будет регулироваться натяжение ремня. Ее окончательно крепят только после того, как выставлены оба вала.

На одном из краев вала (длиной 42 см и диаметром 27 мм) на токарном станке вытачивается 2-сантиметровый конус с углами в 45°. Ему отводится роль кончика.

Знаете ли вы?
В 1963 году под Костромой была заложена лосеферма! Животных было немного, они периодически разбегались, и тогда к поискам подключали местное население. Удивительно, но экспериментальное хозяйство работает и поныне.

На основание вала, плотно зажатого в тисах, накручивают проволоку-«десятку». Это и будут винты. Ее придется выставлять под нужным углом, приваривать и аккуратно подравнивать гребни «болгаркой». Без помощника это почти нереально.
Первый выходит от необработанного станком валика. От первого до второго винта должно быть порядка 25 мм (если мерить по центру гребня) — именно сюда попадает сырье. Разрыв между вторым и третьим будет тем же.
Пять центральных витков ставятся с интервалом в 20 мм;
В 2–2,5 см от них плотно «склепывают» сразу два куска проволоки — заготовку разогревающей шайбы. Подровняв ее поверхность, «болгаркой» делают слегка косые неглубокие разрезы (по всей окружности, с шагом в 1 см).
От края шайбы будет выступать шнек выносной части, после которого с разрывом в 20 мм идут еще три. На такую работу может уйти целый день.

С цилиндром
тоже придется повозиться.

Выставить прутки просто так, «на глаз» не выйдет. Чтобы избежать перекоса, поищите трубу — «сороковку» (у нее наружный диаметр 48 мм). На оба ее конца ставятся хомуты, которые будут зажимать прутки. Но есть еще один нюанс. Еще до «обварки» несколько прутков придется обрезать так, чтобы получилось загрузочное окно (3х2 см), которое будет находиться в 3 см от одного из краев.

Важно!
В качестве рабочей площадки выбирается ровная поверхность. Наклон в любую сторону противопоказан
— в таком случае аппарат либо перегреется, либо будет «молоть» вхолостую
.

Вал должен выходить из цилиндра с запасом — его должно хватить для установки шкива. Все выставлено и подогнано — можно варить. Будьте готовы к тому, что заготовка нагреется и просядет, и выбить ее из трубы будет непросто. Чтобы облегчить задачу, берите трубу подлиннее, а по необходимости приварите к стенке корпуса пятак, по которому придется сильно бить кувалдой.

Когда цилиндр остынет, его очищают от ржавчины. Затем вставляют готовый шнек. Между стенками и винтами должно оставаться не более 1 мм. Конусный край вала будет выходить полностью. Именно туда будет привариваться подходящая по диаметру резьба (здесь — «на 50») длиной 2 см.

Отдельная тема — изготовление фиеры
. Это сложная токарная работа. Дело в том, что одним концом она должна надеваться на конусный край вала (придется делать аналогичную выемку по центру). Не забывайте и о наружной резьбе, которой вся деталь будет накручиваться на цилиндр. А вот ее параметры:

длина — 80 мм;
диаметр «стыка» — 49 мм;
внутреннее отверстие — 15 мм.

Сделать корпус
уже легче — отрезается кусок трубы нужного диаметра, после чего она режется вдоль. Цилиндр кладут внутрь, для примерки. Возможно, придется ровнять полость молотком. Если все подходит, цилиндр накрывают второй половиной кожуха и пускают швы по месту разреза трубы. По бокам же аккуратно прихватывают, примотав паронит. Сверху подготовленного окна ставится подходящая трубка длиной 3 см (ее тоже приваривают «по месту»).

Знаете ли вы?
Пожилые люди, наверное, помнят запрет на содержание скота в пригородах, действовавший в начале 1960-х гг. Некоторые владельцы в то время шли на хитрость, отправляя своих кормильцев в подполье (в прямом смысле слова).

Не забывайте и про подшипники
, которые придется набивать на вал. Опрессовка требует аккуратности и установки опорных втулок. Учитывайте, что они несколько затрудняют обслуживание подшипника, следовательно, обоймы должны быть «свежими».

Для небольшого хозяйства будет достаточно обычного засыпного бункера
из оцинкованного железа. В его основе — клепаный квадрат (16х16 см). Отсчитав от его верха 14 см, сделайте внизу передней стенки равномерный изгиб. Потом подгоняется задняя стенка и делается отверстие, которое должно заходить в окошко на корпусе.

С верхней станиной его соединяют «ножки» из уголка 25 мм, приваренные под углом. К ним бункер приклепывают с обеих сторон, предварительно просверлив отверстия.

Окончательный монтаж связан с электрооборудованием
:

Все рабочие компенсаторы помещают в один блок и спаивают последовательно. С пусковыми та же история.
Затем оба провода с первого рабочего выводят.
На среднем и нижнем болте моторной «колодки» уже должны быть закреплены свободные концы от вилки. Один из свободных проводов от конденсатора цепляют за верхний болт, а второй выводится на пусковой «кондей».
На первый рабочий «кондей» припаивают провод от выключателя пусковых (второй уже соединен с ними).

Все готово к пуску. Пусковые конденсаторы включаются на пару секунд, в самом начале работы, иначе они могут взорваться.

Важно!
Все конденсаторы нужно «упаковать» в деревянные ящички. Конечно же, после работы их накрывают, чтобы туда не попадала влага.

Финальный аккорд — установка и «вывешивание» шкивов, которые должны стоять строго вертикально и без малейших перекосов относительно друг друга. Если все сошлось, можно тестировать и начинать работу. Первые «прогонки» делаются на мягком сырье вроде жмыха.

Сделать или купить?

Мы привели пример того, как можно собрать экструдер дома, и этого «мануала» хватит, чтобы понять, что это такое, и стоит ли браться за изготовление самому.

В пользу такого решения приводят такие аргументы:

дешевизна;
возможность «подогнать» агрегат под свои нужды, выбрав подходящий размер;
простота в обслуживании;
несложная электрическая цепь без множества колодок и штекеров;
экономия на покупке комбикормов (в ход идут домашние запасы);
неплохая продуктивность.

Но есть и свои минусы:

трудоемкость сборки, которая требует инструмента и навыков;
ускоренный нагрев цилиндра, от которого страдают почти все «самоделки»;
незащищенная проводка.

Выводы пусть каждый делает сам, исходя из своих соображений. Нам остается лишь констатировать, что экструдер будет отличным подспорьем небольшому подворью с «рукастым» хозяином. А вот фермеру с большим размахом понадобится стабильно работающее (и дорогое) заводское изделие.

Теперь вы знаете, чем полезен экструдер, и с чем связано его изготовление. Надеемся, вы правильно рассчитаете конструкцию, собрав долговечный аппарат. Успехов в хозяйстве!

Была ли эта статья полезна?

Спасибо за Ваше мнение!

Напишите в комментариях, на какие вопросы Вы не получили ответа, мы обязательно отреагируем!

Вы можете посоветовать статью своим друзьям!

раза уже
помогла

Обновлено: 13.06.2019

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Источник