Зертханалық экструвер - бұл материалдарды әзірлеу, зерттеу және шағын материалдар өндірісі, әсіресе пластмассалар, резеңке және басқа полимерлерде қолданылатын арнайы жабдық. Өнеркәсіптік масштабтағыштардан айырмашылығы, зертханалық экструдтаушылар, көбінесе эксперименттік параметрлерде, көбінесе эксперименттік параметрлерде немесе пилоттық жобаларда, зерттеушілерге өндірісті масштабтауға дейін оқуға және оңтайландыруға мүмкіндік береді. Зертханалық экструдер көптеген салалар үшін, соның ішінде материалдық ғылым, биомедициналық зерттеулер, тамақ өнімдерін өңдеу, және басқалары үшін өте маңызды.
Бұл мақалада зертханалық экструдер, оның компоненттері, оның қалай жұмыс істейтіні, оның қосымшалары және материалды игерудің маңызды құралы болып табылады.
Зертханалық экструдерді түсіну
Экструдер дегеніміз не?
Өзегінде, экструдер - бұл материалды өлім немесе көгеру арқылы мәжбүрлеу үшін пайдаланылатын машина. Экструзия процесі арнайы жасалған саңылау арқылы жылу, қысым көрсету және мәжбүрлеуді қамтиды. Материал, әдетте, белгілі бір форма немесе өнім түрінде маңызды деформациядан өтеді.
Өнеркәсіптік экструдтаушылар жаппай өндіріс үшін үлкен көлемді материалдарды өңдей алады, зертханалық экструдтаушылар эксперимент, сапаны бақылау және шағын өндіріс үшін оңтайландырылған. Олар әдетте ғылыми зерттеулер мен әзірлемелерде қолданылады, онда ғалымдар мен инженерлер ғалымдар мен инженерлер ірі өндіріске дейін жаңа материалдарды, процестерді және өндірістік әдістерді сынай алады.
Зертханалық экструдер компоненттері
Лабораториялық экструдерлер, олардың өнеркәсіптік әріптестерінен кіші болса да, көптеген ұқсас компоненттер бар. Зертханалық экструдердің негізгі компоненттері:
Берілім хоппері : бұл шикізат (көбінесе түйіршіктер немесе ұнтақтар түрінде) экструдерке жүктеледі.
Бұрандалы және баррель : Бұранданың - Экструдердің жүрегі. Ол бір уақытта жылыту және араластыру кезінде материалды бөшке арқылы бұрады және қозғалады. Бұранданы және бөшке дизайны материалдың қалай өңделетінін анықтайды.
Жылытқыштар : экструдтаушылар әдетте материалды оңтайлы өңдеу температурасына дейін қыздыру үшін температураны бақылау механизмдері бар. Бұл пластмассалар мен резеңкелер сияқты материалдар үшін еріген немесе жұмсартылуы керек материалдар үшін қажет.
Өлеп өледі : өлу - бұл материалды сыртқы түрге салатын қалып, сыртқы түріне шығарады. Лабораториялық экструдтаушылар көбінесе әртүрлі пішіндермен және өлшемдермен тәжірибе жасау үшін ауыстырылатын қайтыс болады.
Мотор және жетек жүйесі : мотор бұранданың айналуын басқарады, бұл кез-келген жағдайда, жүйе арқылы материалдың ағынын басқарады.
Басқару жүйесі : Бұл температура, қысым, бұрандалы жылдамдық және материалдық ағын сияқты параметрлерді бақылау және реттеу үшін қолданылатын сандық интерфейстерден және сенсорлардан тұрады.
Зертханалық экструдер қалай жұмыс істейді?
Зертханалық экструдтаманың жұмыс істеуі шикізатты қажетті өнімге өңдеу үшін бірнеше кезеңдерге бөлінуге болады.
1-кезең: Материалды тамақтандыру
Процесс шикізаттан бактерге беріледі. Материал әр түрлі формада, соның ішінде түйіршікті, ұнтақ немесе сұйықтық. Зертханалық масштабтағы экструзияда, әдетте, әдетте полимер немесе пластикалық қосылыс қажет.
2-кезең: жылыту және балқыту
Бөшкенің ішінде бір рет баррельде орналасқан электр жылытқыштары арқылы жоғары жылу беріледі. Материал химиялық құрамы мен қалаған қасиеттеріне негізделген белгілі бір температураға дейін қызады. Көптеген полимерлер үшін бұл температура диапазоны 150 ° C және 250 ° C-қа дейін (302 ° F + 302 ° F дейін). Жылу материалды жұмсартады, оны ағып кетуді жеңілдетеді.
3 кезең: қысу және араластыру
Бұражай бөшке ішіне айналады Бұранданы көбінесе материалды итеруге, араластыруға және ерітуге көмектесетін нақты ойықтар мен рейстермен жасалған. Материал біртіндеп өлуі, оның тұтқырлығы мен температураға сәйкес келетіндігін қамтамасыз етеді.
4 кезең: Өлім арқылы экструзия
Материал дұрыс қызып, араласып, ол өледі. Өлімнің пішіні материалдың соңғы формасын анықтайды. Бұл үздіксіз парақ, пленка, жіп немесе қалаған басқа болуы мүмкін. Зертханалық экструдюртерде, ауыстырылатын қайталауларды қолдану ортақ, сондықтан операторға әртүрлі пішіндер мен өлшемдермен тәжірибе жасауға мүмкіндік береді.
5 кезең: Салқындату және қатайту
Өлден өткеннен кейін, экструдталған материал тез салқындатылады, әдетте су моншалары немесе ауа салқындату жүйелері арқылы. Бұл материалды түзеді және оның пішінін сақтайды. Осы кезде өнім әдетте қолданбаға байланысты ұсақ ұзындыққа кесіледі немесе үздіксіз жіптермен жиналады.
Материалдық зерттеулер және даму
Зертханалық экструдтаушылардың негізгі өтініштерінің бірі - материалдық ғылымдар мен дамуға. Зерттеушілер жаңа полимер қоспаларын тұжырымдау үшін зертханалық экструдтаушыларды пайдаланады, түрлі қоспаларды сынап көріңіз (мысалы, бояғыштар, толтырғыштар және тұрақтандырғыштар) және өңдеу жағдайларын оңтайландыру. Шығару параметрлерін дәл бақылау мүмкіндігі әртүрлі салаларда пайдалы болуы мүмкін жаңа материалдарды құруға мүмкіндік береді.
Мысалы, зертханалық экструдтаушылар биологиялық ыдырайтын пластмассаларды, медициналық-тәрбие полимерлерін немесе аэроғарышқа немесе автомобиль салаларында қолдануға болатын жоғары сапалы композиттерді дамытуда қолданылады. Лабораториялық экструдтаушылардың икемділігі сонымен қатар, сапалы, икемділік және жылу кедергісі сияқты материалдардың қасиеттерін дәлдеуге көмектеседі.
Тағамдарды өңдеу
Тамақ өнеркәсібінде зертханалық экструдтаушылар ингредиенттерді тағамдар, жарма, макарон және үй жануарларының тамағы сияқты өнімдерге өңдеу үшін қолданылады. Экструзия параметрлерін (мысалы, температура және бұранданы жылдамдығы), өндірушілер түпкілікті өнімнің құрылымын, сәйкестігін және тағамдық құндылығын өзгерте алады.
Медициналық және фармацевтикалық қосымшалар
Зертханалық экструдтаушылар медициналық мақсаттағы бұйымдар мен фармацевтикалық өнімдерді дамытуда маңызды рөл атқарады. Бұл қосымшаларда зертханадан тыс пайдаланушылар, зілзалдан шығарылатын дәрілік заттар, биокомпсикалық полимерлер және медициналық түтік сияқты материалдар жасау үшін пайдаланылады. Экструзия процесін бақылаудағы дәлдік осы салаларда талап етілетін қатаң стандарттарды қанағаттандыру үшін қажет.
Полимерді араластыру және құрастыру
Тағы бір негізгі бағдарлама полимерлі қосылыстарда. Лабораториялық экструдтаушылар жаңа композициялық материалдарды жасау үшін әртүрлі полимерлерді, қоспаларды және толтырғыштарды араластыру үшін қолданылады. Бұл қосылыстарды белгілі бір қасиеттер үшін өткізгіштік, беріктігі немесе қоршаған ортаның жағдайына төзімділігі үшін тексеруге болады. Бұл әсіресе электроника, автомобиль және құрылыс сияқты салалар үшін материалдарды құруда пайдалы.
Зертханалық экструдты пайдаланудың артықшылықтары
Нақты және бақылау
Лабораториялық экструдтаушылар қосымша дәлдік пен экструзия процесін бақылауды ұсынады. Параметрлер, температура, қысым, бұранданы және материал ағын сияқты, барлық заттарды экстрагенттің қасиеттерін оңтайландыру үшін реттеуге болады. Бұл оны ҒЗТКЖ үшін баға жетпес құрал жасайды, онда материалдың сипаттамаларын дәл баптау қажет.
Кішкентай партия өндірісі
Ауқымды экструдтаулардан айырмашылығы, ірі көлемді өндіріске арналған, зертханалық экструдтаушылар Excels кішігірім партияларды өңдеу кезінде Excel. Бұл компанияларға прототиптерді құруға және сынауға, жаңа тұжырымдамалармен тәжірибе жасауға, жаңа өнімдерді жасауға және жаңа өнімдерді әзірлеуге, өндірістік масштабта ірі инвестициялардысыз дамуға мүмкіндік береді.
Зерттеу үшін үнемді
Зерттелетін объектілерді пайдалану құны өнеркәсіптік экструдерден едәуір төмен. Бұл зерттеу зертханалары мен материалдарды сынау және дамыту қажет шағын өндірушілер үшін үнемді оппозицияны жасайды, бірақ өндірістік жүйелер өндірген үлкен көлемдерді қажет етпейді.
Ә маяғы
Лабораториялық экструдтаушылар термопластикадан бастап, медициналық полимерлерге арналған тағамдық ингредиенттерге термопластикадан көптеген материалдар мен өнім түрлерін жүргізе алады. Өлеңдерді өшіру және параметрлерді реттеу мүмкіндігі зертханалық экструдерді алу үшін әр түрлі қосымшалар мен эксперименттер үшін қолданыла алатындығын білдіреді.
Қорытынды
Зертханалық экструдер - бұл материалдық ғылымдар, ғылыми-зерттеу және шағын өндіріс саласындағы маңызды құрал. Эксперимент үшін бақыланатын ортаға ие болу арқылы, ол зерттеушілерге жаңа материалдарды сынауға, процестерді оңтайландыруға және өнеркәсіптік өндіріске дейін масштабтауға мүмкіндік береді.
Азық-түлік өңдеуден полимерлі қосылыстарға дейін зертханалық экструдтаушылар әр түрлі салаларға, жоғары сапалы өнімді жасау үшін дәлдік, әмбебап және үнемді шешімдерді ұсынады. Жаңа материалдар мен технологиялар пайда болғандықтан, зертханалық экструдердің инновациялар мен материалдарды дамыту рөлі ғана маңызды бола бастайды.
Зерттелетін экструдтаушылар қалай жұмыс істейтінін және олардың кең ауқымы жұмыс істейтінін және олардың кең ауқымы, бизнес және зерттеушілер осы жан-жақты жабдықты олардың материалдық даму процестеріне қалай қосқаны туралы ашық шешім қабылдай алады.
