Nowe wytłaczarki made in Poland

Choć oferta polskich producentów wytłaczarek jest skromniejsza niż konkurencji z Zachodu czy Dalekiego Wschodu, to na krajowym rynku można znaleźć ciekawe rozwiązania, cieszące się uznaniem ekspertów. Przedstawiamy niżej ofertę kilku rodzimych firm proponujących maszyny do ekstruzji.

Firma General Plastics Sp. z o.o. z Łomianek jest jednym z bardziej znanych polskich producentów różnego rodzaju maszyn na bazie wytłaczarek. Są to między innymi wytłaczarki oraz kompletne linie do folii polietylenowych jedno- lub wielowarstwowych, wykonywanych metodą wytłaczania z rozdmuchem. Oferta spółki obejmuje zarówno modele bardzo proste, jak i skomplikowane, o wysokim stopniu automatyzacji. Uzupełnieniem linii są minimaszyny do recyklingu, umożliwiające nawrót odpadu technologicznego.

W zakresie wdrożeń General Plastics może się pochwalić wykonaniem kompletnej linii do wytłaczania folii 5-warstwowych w jednej z polskich firm. Linia jest bogato wyposażona w systemy pomiarowo-kontrolne z automatyczną regulacją parametrów, m.in. w system grawimetrycznego dozowania surowców podstawowych i masterbaczy, system chłodzenia wewnętrznego (IBC) rękawa foliowego, system pomiaru i korekty grubości folii, system pomiaru i regulacji szerokości wstęgi folii, system prowadzenia wstęgi, a także w stabilizator rękawa i trójkąty do zakładek regulowane elektrycznie, aktywator powierzchni folii ("jonizator"), neutralizator ładunków elektrostatycznych, automatyczny, podwójny nawijak wolnostojący "back to back" oraz układ rozdrabniania paska brzegowego z transportem przemiału do kosza zasypowego wytłaczarki.

Linie do wytłaczania folii metodą rozdmuchu z serii GF są dostosowane do przetwórstwa takich tworzyw jak LDPE, LLDPE, HDPE, MDPE oraz ich mieszanek, również z innymi dodatkami (np. koncentraty barwne, czy środki poprawiające własności fizyko-mechaniczne folii), z możliwością produkcji zarówno folii jedno-, jak i wielowarstwowych. Wielkość linii (standardowych) wynosi w zakresie średnicy ślimaków: od 25 do 125 mm, zaś szerokości wałków: od 300 do 3500 mm.
Montowane w liniach układy uplastyczniania są wykonane z wysokojakościowej stali 41CrALMo7, azotowanej do twardości 950-1100 HV, a głowice – ze stali wysokostopowej chromowanej. Podzespoły i elementy takie jak silniki, pneumatyka, czy elektronika pochodzą od czołowych producentów, np. Siemens, Lenze (silniki napędzające ślimaki i wałki, regulowane falownikami), Siemens, Schneider, Mitsubishi (sterowniki PLC, falowniki, elementy elektryczne), Omron (moduły grzejne i sterowniki temperatury), Bosch, Rexroth (układy prowadnic) oraz Festo czy Metal Work (pneumatyka).

Firma oferuje również wytłaczarko-rozdmuchiwarki (butelczarki), przeznaczone do wytwarzania butelek i pojemników z HDPE, LDPE, PP, PCV, PET-G, PA. Mogą to być zarówno pojemniki proste, jednowarstwowe, jak i wysokobarierowe struktury wielowarstwowe, od małych fiolek po 10-litrowe kanistry. Oferowany jest pełen zakres modeli, od jednogłowicowych, jednostołowych, po skomplikowane modele wielogłowicowe, dwustołowe, w pełni zautomatyzowane, bogato wyposażone w urządzenia peryferyjne. Jakość otrzymywanych wyrobów, wyeliminowanie czynnika olejowego poprzez zastąpienie napędów hydraulicznych pneumomechanicznymi lub serwonapędami, niskie koszty eksploatacji, obniżony poziom hałasu, a także prosta i bezpieczna obsługa, czynią te maszyny szczególnie użytecznymi w branży spożywczej, farmaceutycznej, kosmetycznej i w chemii gospodarczej.

Ofertę firmy w zakresie wytłaczania uzupełniają automaty do tub, zniczy i olejaków oraz linie do regranulacji odpadów tworzyw sztucznych.

Z kolei firma WW Ekochem z Dobrzejewic oferuje wytłaczarki budowane pod zamówienie klienta na podzespołach producentów polskich, włoskich oraz niemieckich.

W ofercie producenta znaleźć można m.in. wytłaczarki jednoślimakowe WJ o średnicy ślimaka wynoszącej od 20 do 150 mm i L/D 25-38. Wydajność urządzeń wynosi od 35 do 900 kg/h. Wytłaczarki dwuślimakowe równoległe WDR posiadają średnicę ślimaka od 20 mm, zaś stożkowe WDS - od 35 mm. Ich wydajność zaczyna się od 30 kg/h.

W zależności od typu, wytłaczarki mogą służyć do przetwarzania tworzyw sztucznych różnego rodzaju. Mogą służyć jako składowa linii do regranulacji czy wytłaczania, np. poliolefin (typ WJ), do kompoundingu czy mieszania barwników (typ WDR) oraz to przetwórstwa twardego PVC (typ WDS).

Warto dodać, że WW Ekochem oferuje również ślimaki i cylindry do wytłaczarek i wtryskarek. Średnice ślimaków mogą wynosić od 20 do 500 mm, a ich maksymalna długość - 10000 mm. Mogą one być azotowane, chromowane lub bimetaliczne. Firma oferuje także układy plastyfikujące do wytłaczarek dwuślimakowych równoległych 35-250 mm oraz konikalnych 35 mm/70-92 mm/178.

W ofercie firmy Zamak Mercator ze Skawiny można znaleźć zarówno wytłaczarki przemysłowe, jak i laboratoryjne.

Jednoślimakowe wytłaczarki przemysłowe producenta mogą mieć średnicę ślimaka od 16 do 150 mm. Układ uplastyczniający urządzeń dostosowany jest geometrią do przetwarzanego tworzywa. Cylinder układu może występować w wersji gładkiej jak i ze strefą rowkowaną.

Układ plastyfikujący wytłaczarki grzany jest elektrycznie (3 do 5 stref grzewczych) w zależności od wersji wytłaczarki i chłodzony powietrzem za pomocą wentylatów. W strefie zasypu granulatu stosuje się chłodzenie wodą. Dodatkowo w wytłaczarkach Zamak powyżej średnicy 45 mm, ślimak w standardzie posiada dodatkowy obieg chłodzenia.

Do napędu wytłaczarki stosowany jest silnik prądu zmiennego. Napęd z silnika na ślimak przenoszony jest poprzez skrzynię redukcyjną wyposażoną w łożysko oporowe, z własnym systemem smarowania. Standardowym wyposażeniem wytłaczarki jest lej zasypowy w wersji grawimetrycznej lub wolumetrycznej, z czujnikiem minimalnego poziomu granulatu oraz z tzw. szybkim spustem granulatu.

Wytłaczarki przemysłowe jednoślimakowe Zamak posiadają nowoczesne sterowanie zrealizowane za pomocą sterownika PLC. Układ sterowania umożliwia precyzyjną regulację i utrzymywanie temperatury w zakresie do 400 st. C. Płynną (bezstopniową) regulacje prędkości obrotowej silników zapewniają wektorowe przetwornice częstotliwości ze sprzężeniem zwrotnym. Opcjonalnie wytłaczarki przemysłowe wyposażone są w duży, 20" panoramiczny ekran dotykowy z przejrzystą wizualizacją, ułatwiającą obsługę oraz pozwalającą na precyzyjniejszą kontrolę parametrów procesu technologicznego. Bezprzewodowy dostęp do Internetu, dzięki wbudowanemu Wi-Fi, umożliwia łatwą i bezproblemową obserwację parametrów. Układ sterowania ma możliwość wprowadzenia zewnętrznego sygnału zadającego sterowanie linii.

Jednoślimakowe wytłaczarki przemysłowe mogą pełnić rolę koekstrudera, jako wytłaczarka pomocnicze. Najczęściej w linii pomocniczej stosuję się koekstrudery o wymiarach od 16 mm do 32 mm, pracujące w układzie pionowym lub poziomym z regulowaną osią wytłaczania w zakresie od 800 do 1600 mm wraz z 4 kółkami jezdnymi, ułatwiającymi łatwe przemieszczanie koekstrudera. Sterowanie obrotami może odbywać się zdalnie w przypadku utrudnionego dostępu do pracującego urządzenia.

Zamak Mercator jest także producentem dwuślimakowych wytłaczarek o średnicy ślimaków od 26 mm do 130 mm. Wytłaczarki dwuślimakowe równoległe produkowane przez Zamak mogą występować w wersji współbieżnej i przeciwbieżnej w zależności od przetwarzanego tworzywa.

Cylinder dwuślimakowych wytłaczarek może występować w wersji monolitycznej jak również i segmentowej. Układ plastyfikujący wytłaczarki grzany jest elektrycznie (5 do 8 stref grzewczych), w zależności od wielkości wytłaczarki oraz chłodzony powietrzem za pomocą wentylatorów. Strefa zasypu granulatu jest chłodzona wodą. Do napędu wytłaczarki stosowany jest silnik prądu zmiennego. Napęd z silnika na ślimak przenoszony jest poprzez skrzynię redukcyjną wyposażoną w łożysko oporowe z własnym systemem smarowania.

Sterowanie, podobnie jak w przypadku maszyn jednoślimakowych, odbywa się za pomocą sterownika PLC.

Bardzo bogata jest oferta producenta w zakresie wytłaczarek laboratoryjnych. Zamak Mercator oferuje tu wytłaczarki dwuślimakowe stożkowe i walcowe, wytłaczarki jednoślimakowe do tworzyw i gumy oraz wytłaczarki modułowe. Ze względu na bogactwo oferty, w tym miejscu zaprezentujemy jedynie wytłaczarki dwuślimakowe walcowe, jako że jeden z modeli tych urządzeń - EHP2X12 Sline - został nagrodzony jako najlepszy produkt targów Rubplast 2011.

Laboratoryjne wytłaczarki dwuślimakowe są urządzeniami dostosowanymi do potrzeb nowoczesnych ośrodków badawczych. Układ plastyfikujący umożliwia prowadzenia badań w szerokim zakresie materiałów polimerowych. Producent oferuje wytłaczarki dwuślimakowe walcowe w dwóch seriach: IQline oraz Sline.

Wytłaczarki serii IQline są najbardziej innowacyjnymi laboratoryjnymi wytłaczarkami dwuślimakowymi. O ich wyjątkowości stanowi konstrukcja skrzyni przekładniowej, służącej do napędu ślimaków. Innowacyjny napęd ślimaków w przypadku maszyn EHP-2x16, EHP-2x20 i EHP-2x24 umożliwia zmianę kierunku obrotów jednego ze ślimaków, w wyniku czego wytłaczarka współbieżna może pracować jako przeciwbieżna, po uprzedniej wymianie ślimaków. Przełączanie układu na przeciwny następuje dzięki zaawansowanemu automatycznemu systemowi bezpiecznego przełączania kierunków obrotów Safe switching, który uniemożliwia zmianę kierunku obrotów w trakcie pracy urządzenia oraz w przypadku zainstalowania ślimaków w układzie o wzajemnie niedopasowanej geometrii. Wytłaczarki z serii Sline występują w rozmiarze EHP 2xØ12, EHP 2xØ16, EHP 2xØ20 oraz EHP 2xØ24 ze ślimakami o średnicy od 12 mm do 24 mm i długości układu plastyfikującego 40D z możliwością demontażu ostatniego segmentu i skrócenia do 32D. Wytłaczarki EHP 2xØ12 są wyjątkowo dostarczane o długość układu 28D / 22D.

Konstrukcja segmentowego cylindra, dzielonego w płaszczyźnie poziomej, umożliwia zmianę długości układu plastyfikującego (dla wszystkich typów wytłaczarki z 40D na 32D, z wyjątkiem EHP 2xØ12 - 28D na 22D). Każdy segment wyposażony jest w czujnik temperatury, elementy grzejne oraz gniazda umożliwiające podłączenie dodatkowych dozowników, czujników ciśnienia i układu odgazowania. Segment zasypowy posiada zamknięty układ chłodzenia wodnego. System ten należy zaliczyć do wysoce efektywnych i ekologicznych. Opcjonalnie cylinder może zostać wyposażony w indywidualne chłodzenie wodne każdej strefy. Konstrukcja ślimaków segmentowych pozwala na dopasowanie charakterystyk stref roboczych tj. uplastyczniania, mieszania i zagęszczania, do potrzeb i możliwości technologicznych różnego rodzaju materiałów polimerowych jak i kompozytowych. Standardowym wyposażeniem wytłaczarki jest lej zasypowy wyposażony w ślimak dozujący pracujący w płaszczyźnie poziomej. Wytłaczarka posiada instalację odgazowania z możliwością podłączenia do dowolnie wybranego segmentu cylindra.

Sterowanie odbywa się, podobnie jak w przypadku wytłaczarek przemysłowych, za pomocą sterownika PLC.

Nagrodzona przed czterema laty miniwytłaczarka EHP 2x12 Sline przeznaczona jest do przetwarzania materiałów termoplastycznych i kompozytowych z minimalną ilością wsadu rzędu ok. 25 cm sześc. Układ dwóch ślimaków segmentowych pracujących współbieżnie zapewnia jednorodne mieszanie składników i dopasowanie charakterystyk stref roboczych do przetwarzanych materiałów. Dzielona budowa cylindra umożliwia podgląd procesu w czasie pracy urządzenia. Nierdzewny cylinder o długości 22D posiada możliwość dołączenia segmentu celem wydłużenia układu o 6D. O wyjątkowości wytłaczarki stanowi również innowacyjny napęd ślimaków pozwalający na przetwarzanie tworzywa o wysokich oporach wytłaczania. Wytłaczarka posiada własny system sterowania cyfrowego oparty na sterowniku PLC.

Układ plastyfikujący zapewnia bardzo jednorodne i intensywne mieszanie materiałów polimerowych oraz kompozytowych o osnowie termoplastycznych polimerów wzmacnianych proszkami lub włóknami. Układ plastyfikujący wytłaczarki EHP - 2xØ12 umożliwia pracę z niewielką objętością wsadu w granicach 25 cm sześc., gwarantując uzyskanie jakościowo poprawnego wyrobu. Elementy układu, dzięki utwardzeniu powierzchniowemu, są odporne na ścieranie. Cylinder segmentowy, dzielony w płaszczyźnie poziomej umożliwia obserwację stopnia homogenizacji materiału w dowolnym momencie trwania procesu badawczego.

Wytłaczarka jest wyposażona w system bezpiecznego przełączania Safe switching, który uniemożliwia zmianę kierunku obrotów podczas pracy urządzenia oraz zabezpiecza użytkownika przed przypadkowym przełączeniem obrotów. Zmiana kierunku pracy ślimaków na przeciwbieżny znacznie zwiększa zakres możliwości prowadzenia badań, obejmujących również materiały charakteryzujące się małą odpornością na wysokie siły ścinające. Mieszanki polimerowe o takich właściwościach pod wpływem ślimaków pracujących współbieżnie mogą ulegać degradacji.

Seria wytłaczarek jednoślimakowych firmy ICHEMAD-Profarb (dawniej: ZMCh Metalchem) z Gliwic obejmuje maszyny ze ślimakami o średnicy 20-125 mm i pozwala na przetwórstwo szerokiego spektrum termoplastycznych tworzyw sztucznych. W ofercie dostępne są wersje wytłaczarek wyposażone w przekładnie o różnych przełożeniach, silniki o różnej mocy oraz układy uplastyczniające o długości względnej i konstrukcji ślimaków dobranych specjalnie do przetwarzanego tworzywa i konkretnego zastosowania. Przetwórcy tworzyw sztucznych mogą zatem otrzymać wytłaczarkę przeznaczona do pracy w liniach technologicznych do produkcji rur, profili, folii i granulatów, wytłaczania powłok izolacyjnych kabli energetycznych i innych specjalistycznych wyrobów, a także małe współwytłaczarki i wytłaczarki pionowe, wytłaczarki do gumy i do przetwórstwa surowców roślinnych

W wytłaczarkach śląskiego producenta stosuje się szereg rozwiązań, które mają zapewnić wysoką wydajność i wysoką jakość produktów przy możliwie niskiej temperaturze stopu tworzywa i dobrej homogenizacji.

Zespół uplastyczniający składa się z cylindra (z obsadą) z zamontowanym wewnątrz ślimakiem. Standardowo ślimak i cylinder wykonane są ze stali do azotowania i utwardzone w procesie azotowania gazowego. W wykonaniach specjalnych, zalecanych szczególnie dla tworzyw zawierających dodatki wysokościerne lub silnie korozyjne, ślimaki mogą mieć wierzchołki zwojów pokryte odpowiednimi stopami przedłużającymi ich żywotność.

Konstrukcje ślimaków, optymalizowane stosownie do własności przetwarzanego tworzywa, obejmują ślimaki jedno i wielozwojne, zwykłe (strefowe) i barierowe, z rozmaitymi elementami mieszającymi i zapewniają łagodne, ale efektywne topienie polimerów, właściwą charakterystykę transportu i płynięcia, dobra homogenizację stopu i niskie zużycie mocy.

W zależności od zastosowania wytłaczarki wyposażone są w cylindry gładkie lub z rowkowaną, intensywnie chłodzoną strefa zasilania, a w niektórych przypadkach w układy uplastyczniające z odgazowaniem. Standardowym wyposażeniem jest uchwyt narzędziowy przeznaczony do mocowania, odpowiedniej dla konkretnego wyrobu, głowicy formującej.

Dokładna kontrola temperatury wzdłuż cylindra realizowana jest za pomocą grzejników ceramicznych i powietrznego systemu schładzania. W najnowszych konstrukcjach wysokowydajnych wytłaczarek wysoka efektywność wymiany ciepła uzyskiwana jest przy szczególnie niskim poziomie hałasu i precyzyjnym sterowaniem temperaturą stopu tworzywa. Zespół napędu ślimaka w wykonaniu podstawowym zawiera silnik bocznikowy prądu stałego, którego prędkość obrotowa jest bezstopniowo i precyzyjnie regulowana tyrystorowym układem napędowym. Z silnika napęd przenoszony jest na ślimak wytłaczarki za pośrednictwem elastycznego sprzęgła i wielostopniowej przekładni redukcyjnej. Dwu- lub trzystopniowe przekładnie są dobrane i zaprojektowane na odpowiednie duże obciążenia osiowe i momenty, a zastosowanie kół o zębach skośnych i materiałów wysokiej jakości zapewniają cichą pracę i długą żywotność mechanizmów. Generalną zasadą stosowaną we wszystkich modelach naszych wytłaczarek jest umieszczenie silnika głównego pod strefą zasilania cylindra - rozwiązanie takie redukuje do minimum wymiary gabarytowe maszyny oraz miejsce potrzebne do jej obsługi.

Wytłaczarki dwuślimakowe produkowane przez ZMCh Metalchem są maszynami przeciwbieżnymi i jako takie przeznaczone są do pracy w liniach technologicznych do wytłaczania rur, granulatów, profili i płyt z polichlorku winylu PVC, przede wszystkim z surowca w postaci suchego proszku (dry blendu PVC). Z wyjątkiem największej wytłaczarki 2T14MG wszystkie pozostałe są maszynami ze ślimakami stożkowymi.

Takie rozwiązanie konstrukcyjne wykazuje wszystkie od dawna znane zalety wytłaczarek dwuślimakowych ze ślimakami stożkowymi, tj. plastyfikacja jest osiągana przy minimalnym poziomie naprężeń w materiale wyjątkowa elastyczność w odniesieniu do parametrów przetwórstwa, surowca i stosowanych receptur korzystne wydłużenie czasu przebywania surowca i zwiększenie powierzchni wymiany ciepła w strefie zasilania i plastyfikacji oraz zmniejszenie tych wielkości w strefie dozowania niskie ścinanie i tarcie w strefach za odgazowaniem skutkujące wyższą pozostałą stabilnością termiczną PVC niższe siły wzdłużne działające na łożysko oporowe ze względu na małą średnicę końcówek ślimaków łatwy demontaż ślimaków (do tyłu) nie wymagający demontażu urządzeń linii technologicznej Wtórnym efektem tych zalet jest przedłużenie trwałości ślimaków, cylindra i przekładni

Rozwiązania konstrukcyjne wytłaczarek dwuślimakowych przeciwbieżnych różnią się nieco w zależności od zastosowania: różne są konstrukcje (geometrie) ślimaków, a prędkości ślimaków i moce silników są generalnie mniejsze przy wytłaczaniu profili w porównaniu do innych zastosowań

Układ uplastyczniający stanowi para napędzanych i termostatowanych ślimaków, obracających się przeciwbieżnie w ogrzewanym cylindrze. PVC w cylindrze - na skutek kombinacji grzania, sprężania i zgniatania pomiędzy zwojami ślimaków - staje się stopioną, zhomogenizowaną masą, która jest następnie przetłaczana do odpowiedniej głowicy. Układ odgazowania wyposażony w pompę próżniową i zespół filtrujący zapewnia skuteczne odgazowanie tworzywa zanim jego stop zostanie wytłoczony przez głowicę.

W wykonaniu standardowym ślimaki i cylinder produkowane są jako monolityczne ze specjalnej stali do azotowania i utwardzone w procesie azotowania gazowego. Producent proponuje także ślimaki molibdenowane, w których wierzchołki zwojów pokryte są warstwą stopu na bazie molibdenu. Mimo że warstwa molibdenu nie jest twarda (tylko 500 HV) to zapewnia ona we współpracy z azotowanym cylindrem, bardzo dobre własności poślizgowe i optymalną odporność na ścieranie.

Układ termoregulacji cylindra i ślimaków - zadaniem jego jest utrzymanie temperatury tworzywa w poszczególnych strefach układu uplastyczniającego na wymaganym przez proces technologiczny poziomie poprzez dogrzewanie lub odebranie nadmiaru ciepła. Niemal we wszystkich produkowanych wytłaczarkach stosowany jest system elektrycznego grzania i powietrznego chłodzenia cylindra (powietrzem z indywidualnych wentylatorów) oraz zewnętrzny układ termostatyzacji ślimaków, w którym olej o zadanej temperaturze jest przetłaczany przez otwory w ślimakach ustalając ich temperaturę na właściwym poziomie. W chwili obecnej trwają próby z zastosowaniem wewnętrznego systemu termoregulacji ślimaków, w którym nadmiar energii w strefie dozowania jest używany do podgrzania tworzywa w strefie zasilania ślimaków.

Zespół napędu ślimaków składa się z silnika prądu stałego, którego prędkość obrotowa jest bezstopniowa i precyzyjnie regulowana za pomocą tyrystorowego układu napędowego, elastycznego sprzęgła łączącego go z przekładnią redukcyjną pracującą w układzie pionowym oraz z przekładni rozdzielczej, która - przez sprzęgła kłowe - przekazuje napęd na ślimaki w układzie uplastyczniającym. Obie przekładnie dobrane są i zaprojektowane na odpowiednio duże obciążenia i momenty, a zastosowanie kół o zębach skośnych i materiałów wysokiej jakości zapewniają cichą pracę i długą żywotność mechanizmów.

Dozowanie surowca może być zrealizowane z zastosowaniem:
poziomego dozownika ślimakowego, napędzanego silnikiem prądu zmiennego, z bezstopniowo regulowaną prędkością dozownika ślimakowego skośnego z silnikiem prądu zmiennego dozownika grawimetrycznego, który może być stosowany także w połączeniu z jednym z ww. dozowników

Wyposażenia elektryczne nie różni się istotnie od stosowanego w wytłaczarkach jednoślimakowych i obejmuje całość aparatury kontrolno-sterującej oraz zabezpieczającej i niezbędną dla konkretnego zastosowania liczbę stref termoregulacji głowicy. Całość umieszczona jest w szafie sterowniczej zamontowanej na konstrukcji wytłaczarki lub w szafie wolnostojącej współpracującej z niewielkim pulpitem umieszczonym na wytłaczarce.

W przeciwieństwie do wielu producentów w wytłaczarkach ZMCh Metalchem nie ma jednego standardowego rozwiązania układu sterowania. W uzgodnionym z odbiorcą maszyny mogą być zastosowane różne rozwiązania techniczne wykonane z zastosowaniem podzespołów wybranych producentów, które można jednak podzielić na 2 podstawowe grupy: z indywidualnymi, cyfrowymi regulatorami temperatury, bez wizualizacji procesu z zastosowaniem programowalnych sterowników PLC wraz z wizualizacją i raportowaniem parametrów procesu wytłaczania.