RU203882U1 - Экструдер - Google Patents
Экструдер Download PDFInfo
- Publication number
- RU203882U1 RU203882U1 RU2020141745U RU2020141745U RU203882U1 RU 203882 U1 RU203882 U1 RU 203882U1 RU 2020141745 U RU2020141745 U RU 2020141745U RU 2020141745 U RU2020141745 U RU 2020141745U RU 203882 U1 RU203882 U1 RU 203882U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granules
- cylinder
- extruder
- liquid cooling
- screw
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области трехмерных печатных изделий для сырьевого материала в виде гранул. Устройство представляет собой вертикальный шнековый экструдер, который предназначен для установки на 3D-принтеры, работающие по технологии послойного наплавления, FDM или FFF. Экструдер предназначен для 3D-печати наполненными и ненаполненными термопластичными полимерами в виде гранул или вторичного сырья с температурой плавления до 500 градусов Цельсия.Экструдер, содержащий электродвигатель, соединенный с корпусом, в котором располагаются входной штуцер для подачи гранул, цилиндр с установленным в него шнеком, нагреватель и сопло, расположенные на цилиндре. Электродвигатель снабжен редуктором, входной штуцер для подачи гранул выполнен с газоотводящими отверстиями, дополнительно в корпусе установлен штуцер жидкостной системы охлаждения, лабиринт жидкостного охлаждения и датчик контроля наличия гранул, шнек выполнен с постоянной шириной винтовой канавки, но с изменяющейся площадью, и содержит четыре зоны: загрузки, сжатия, гомогенизация и дозирования, цилиндр имеет три участка нагрева, на каждом участке нагрева установлено от одного до двух нагревателей и один датчик контроля температуры.Таким образом, предлагаемая полезная модель с вышеуказанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками позволяет создать экструдер повышенной надежности при работе с расходным материалом большой тугоплавкости, достигнуть улучшения качества экструзии и возможности расширения сортимента используемых термопластичных полимерных материалов.
Description
Полезная модель относится к области трехмерных печатных изделий для сырьевого материала в виде гранул. Устройство представляет собой вертикальный шнековый экструдер, который предназначен для установки на 3D-принтеры, работающие по технологии послойного наплавления, FDM или FFF. Экструдер предназначен для 3D-печати наполненными и ненаполненными термопластичными полимерами в виде гранул или вторичного сырья с температурой плавления до 500 градусов Цельсия.
Известен экструдер согласно патента KR №101894845 (МПК: В29В 9/12, В29С 48/395, В29С 67/00, B33Y 30/00, публ. 29.10.2018), который является наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому техническому решению, и принят за прототип, при этом содержит электродвигатель, соединенный с корпусом, в котором располагаются входной штуцер для подачи гранул, шнек, нагреватель, цилиндр, сопло.
Недостаток прототипа заключается в том, что площадь сечения винтовой канавки по всей длине шнека постоянная, нагрев цилиндра однозонный, что сказывается на однородности и равномерности экструзии полимерного материала, установлена воздушная система охлаждения, использование которой увеличивает габариты устройства и ограничивает выбор тугоплавких термопластичных полимерные материалы в качестве расходного материала.
Технической проблемой, не решенной в известном устройстве, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является повышение однородности и равномерности экструдируемого полимерного материала за счет геометрии шнека и организации трех-зонного нагрева цилиндра, наличия жидкостного охлаждения корпуса, позволяющая уменьшить габариты устройства применять в качестве расходного материала более тугоплавкие термопластичные полимерные материалы.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание экструдера с повышенной надежностью работы с расходным материалом большей тугоплавкости, улучшение качества экструзии при достижении повышенной однородности и равномерности экструдируемого материала за счет геометрии шнека и организации трехзонного нагрева, организации жидкостного охлаждения корпуса.
Техническая проблема решается за счет того, что в экструдере, содержащем электродвигатель, соединенный с корпусом, в котором располагаются входной штуцер для подачи гранул, цилиндр с установленным в него шнеком, нагреватель и сопло, расположенные на цилиндре, согласно полезной модели, электродвигатель снабжен редуктором, входной штуцер для подачи гранул выполнен с газоотводящими отверстиями, дополнительно в корпусе установлен штуцер жидкостной системы охлаждения, лабиринт жидкостного охлаждения и датчик контроля наличия гранул, шнек выполнен с постоянной шириной винтовой канавки, но с изменяющейся площадью, и содержит четыре зоны: загрузки, сжатия, гомогенизация и дозирования, цилиндр имеет три участка нагрева, на каждом участке нагрева предусмотрена установка от одного до двух нагревателей и одного датчика контроля температуры.
В отличие от прототипа, применение электродвигателя с редуктором, позволяет повысить крутящий момент.
Выполнение корпуса с лабиринтом жидкостного охлаждения позволяет уменьшить габариты экструдера и использовать широкий выбор тугоплавких термопластичных полимерных материалов с температурой плавления до 500 градусов Цельсия в качестве расходного материала.
Выполнение входного штуцера для подачи гранул с газоотводящими отверстиями, позволяет отводить воздух, поступающий с гранулами.
Использование датчика контроля наличия гранул позволяет контролировать наличие материала (гранул) в корпусе.
Выполнение шнека с постоянной шириной винтовой канавки, с изменяющейся площадью и выполнением 4 зон: загрузки, сжатия, гомогенизации и дозирования, выполнение цилиндра экструдера с 3 участками нагрева, где на каждом участке нагрева установлено от одного до двух нагревателей и один датчик контроля температуры позволяет повысить однородность и равномерность экструдируемого материала.
На фиг. 1 представлен внешний вид экструдера.
На фиг. 2 представлен (вид слева) продольный разрез.
На фиг. 3 представлен разрез корпуса А-А.
На фиг. 4 представлен продольный разрез шнека.
На фиг. 5 представлено изменение площади винтовой канавки шнека.
На фиг. 6 представлены участки нагрева цилиндра и сопла.
Экструдер (без позиции) содержит электродвигатель 1 с редуктором 2, прикрепленный к нему корпус 6, в котором расположены штуцер жидкостной системы охлаждения 3, входной штуцер для подачи гранул 4 с газоотводящими отверстиями 5, лабиринт жидкостного охлаждения 7 и датчик контроля наличия гранул 8, цилиндр 10 с установленным в него шнеком 9.
Цилиндр экструдера имеет 3 участка нагрева I, II, III (без позиции), на каждом участке нагрева предусмотрена установка от одного до двух нагревателей 23, 24, 25, 26, 27 и одного датчика контроля температуры 17, 18, 19, который позволяет контролировать оптимальную температуру на каждом участке нагрева цилиндра. Количество нагревателей на каждом участке может варьироваться от выбранного материала и температуры его плавления.
Шнек 9 содержит 4 зоны: зона загрузки 11, в которой происходит подача гранул в цилиндр, зона сжатия 12, в которой происходит сжатие и плавление полимерных гранул, зона гомогенизации 13, в которой за счет изменения площади винтовой канавки происходит перемешивание полимерного материала и его гомогенизация, зона дозирования 14, участок, на котором полимер находится в расплавленном вязкотекучем состоянии. Шнек 9 выполнен с постоянной шириной Е и изменяемой площадью витковой канавки 16, при этом площадь сечения витковой канавки 16 постоянна в зоне загрузки 11, зоне сжатия 12 и зоне дозирования 14, и уменьшается в зоне гомогенизации 13.
Изменение площади витковой канавки 16 шнека 9 показана на фиг. 4 и 5. В зоне 11 и 12 площадь сечения винтовой канавки Б остается неизменной, в зоне 13 происходит уменьшение площади винтовой канавки 16, в зоне 14 площадь сечения В винтовой канавки 16 остается неизменной.
Применение многозонного нагрева и специального профиля шнека, обеспечивает повышение однородности и равномерности экструдируемого полимерного материала.
В сопло 20 предусмотрена установка твердосплавных вставок 21 для минимизации износа сопла 20 и формирования формы экструдируемого полимерного материала. Шнек 9 приводится во вращение с помощью электродвигателя 1, через редуктор 2, крутящий момент от редуктора 2 к шнеку 9 передается через муфту 22. Приведенные выше детали смонтированы на корпусе 6, в конструкции которого предусмотрен лабиринт жидкостного охлаждения 7, подвод охлаждающей жидкости осуществляется через штуцер жидкостной системы охлаждения 3. Подача полимерных гранул или вторичного сырья осуществляется через штуцер для подачи гранул 4, в конструкции которого предусмотрены газоотводящие отверстия 5. Подвод гранул от штуцера 4 к шнеку 9 осуществляется посредством сформированного в корпусе 6 наклонного сужающегося канала 15. Для контроля наличия полимерных гранул или вторичного сырья используется датчик 8.
На фиг. 6 представлен цилиндр 10 с конструктивными элементами Г и Д, представляющие собой несквозную круговую перфорацию, служащие для уменьшения перетекания тепла: между корпусом 6 и участком нагрева I; между участками нагрева I и II.
Таким образом, предлагаемая полезная модель с вышеуказанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками, позволяет создать экструдер повышенной надежности при работе с расходным материалом большой тугоплавкости, достигнуть улучшения качества экструзии и возможности расширения сортимента используемых термопластичных полимерных материалов.
Claims (1)
- Экструдер, содержащий электродвигатель, соединенный с корпусом, в котором располагаются входной штуцер для подачи гранул, цилиндр с установленным в него шнеком, нагреватель и сопло, расположенные на цилиндре, отличающийся тем, что электродвигатель снабжен редуктором, входной штуцер для подачи гранул выполнен с газоотводящими отверстиями, дополнительно в корпусе установлен штуцер жидкостной системы охлаждения, лабиринт жидкостного охлаждения и датчик контроля наличия гранул, шнек выполнен с постоянной шириной винтовой канавки, но с изменяющейся площадью, и содержит четыре зоны: загрузки, сжатия, гомогенизация и дозирования, цилиндр имеет три участка нагрева, на каждом участке нагрева установлено от одного до двух нагревателей и один датчик контроля температуры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020141745U RU203882U1 (ru) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Экструдер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020141745U RU203882U1 (ru) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Экструдер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU203882U1 true RU203882U1 (ru) | 2021-04-26 |
Family
ID=75587918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020141745U RU203882U1 (ru) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Экструдер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU203882U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210235U1 (ru) * | 2021-09-18 | 2022-04-01 | Евгений Андреевич ВОЛОХИН | Печатающая головка для 3d-печати высокотемпературными полимерами |
RU213762U1 (ru) * | 2022-05-30 | 2022-09-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Ниагара" | Устройство печати 3D-принтера |
WO2022232888A1 (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-10 | EELO Group Pty Ltd | Extruder for a three-dimensional printer |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160200024A1 (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-14 | Bucknell University | Dynamically controlled screw-driven extrusion |
KR101894845B1 (ko) * | 2017-04-05 | 2018-10-29 | 주식회사 본시스템즈 | 펠릿형 원료 압출기 |
WO2020104532A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Technische Universität München | Extruder device for 3d printing |
RU199884U1 (ru) * | 2020-03-30 | 2020-09-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Экструдер для аддитивной печати металлополимерами |
-
2020
- 2020-12-16 RU RU2020141745U patent/RU203882U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160200024A1 (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-14 | Bucknell University | Dynamically controlled screw-driven extrusion |
KR101894845B1 (ko) * | 2017-04-05 | 2018-10-29 | 주식회사 본시스템즈 | 펠릿형 원료 압출기 |
WO2020104532A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Technische Universität München | Extruder device for 3d printing |
RU199884U1 (ru) * | 2020-03-30 | 2020-09-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Экструдер для аддитивной печати металлополимерами |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022232888A1 (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-10 | EELO Group Pty Ltd | Extruder for a three-dimensional printer |
RU210235U1 (ru) * | 2021-09-18 | 2022-04-01 | Евгений Андреевич ВОЛОХИН | Печатающая головка для 3d-печати высокотемпературными полимерами |
RU215588U1 (ru) * | 2022-05-24 | 2022-12-19 | Антон Дмитриевич Куракин | Экструдер гранульный для изготовления трехмерных печатных изделий |
RU213762U1 (ru) * | 2022-05-30 | 2022-09-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Ниагара" | Устройство печати 3D-принтера |
RU215277U1 (ru) * | 2022-06-18 | 2022-12-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Мультипринт 3Д" | Экструдер для 3d-печати составами на основе восков и парафинов |
RU223141U1 (ru) * | 2023-11-28 | 2024-02-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет" | Экструдер |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU203882U1 (ru) | Экструдер | |
US20170291364A1 (en) | Single screw micro-extruder for 3d printing | |
US9011131B2 (en) | Lug type extruder screw | |
US3431599A (en) | Extrusion method and apparatus | |
US4199263A (en) | Method and apparatus for mixing viscous materials | |
US10906215B2 (en) | Method for producing a foamed body by extrusion and extrusion device for producing a foamed body | |
US5358327A (en) | Apparatus for plasticizing particulate plastic material | |
US3305893A (en) | Extruder | |
CN216267654U (zh) | 塑料颗粒挤出装置及3d打印机 | |
US20130242689A1 (en) | Twin screw extruder | |
EA000540B1 (ru) | Способ и устройство для изготовления экструдированного изделия из пластмассы и изделие из пластмассы | |
US3788614A (en) | Mixing section for extruder feed screw | |
Nassar et al. | Design of 3D filament extruder for Fused Deposition Modeling (FDM) additive manufacturing | |
US4309114A (en) | Method for attaining maximum production effectiveness in a plasticating extruder | |
CA2912484C (en) | Method for producing a foam body by means of an extrusion process, and extrusion device for producing a foam body | |
JPH047686B2 (ru) | ||
US6409491B1 (en) | Extrusion die assembly | |
CN105365196A (zh) | 双螺杆挤压机 | |
CN112339243A (zh) | 可连续挤出的同向差速非对称双螺杆挤出机及其加工方法 | |
CN207290865U (zh) | 双螺杆挤出机机筒 | |
CN211891910U (zh) | 双螺杆挤塑机中的温度控制装置 | |
RU2745944C1 (ru) | Экструдер 3д принтера c конвекционным нагревом | |
CN205112337U (zh) | 双螺杆挤压机 | |
RU2706625C1 (ru) | Шнековый пластикатор для литья под давлением полимеров | |
US3360822A (en) | Hot melt extruder |