Лабораторный двухвалковый стан заводы

Когда слышишь про лабораторные двухвалковые станы, сразу представляются идеальные линии с синхронными валами — но на практике даже у ведущих производителей вроде Brabender или Thermo Scientific бывают зазоры в сотые доли миллиметра, которые новички принимают за брак. На самом деле это технологический допуск для компенсации температурного расширения при работе с полимерами.

Мифы о калибровке валков

Многие технологИ до сих пор уверены, что параллельность валков можно выставить раз и навсегда. На нашем лабораторном двухвалковом стане МИ-2 от Мико-Тек пришлось переделывать систему регулировки — штатные винты изнашивались после 200 циклов нагрева до 180°C. Добавили термостойкие прокладки из стали 40Х13, что продлило ресурс втрое.

Особенно проблемно с ПВХ-компаундами — при температуре ниже 165°C материал начинает налипать на верхний вал. Пришлось разрабатывать градиентный прогрев с точностью ±1.5°C, хотя в паспорте указаны ±2°C. Кстати, на сайте https://www.miko-tech.ru есть хорошие схемы по модернизации термопар, но там не учтена инерционность нагрева при работе с термоэластопластами.

Запомнился случай на заводе в Дзержинске — пытались воспроизвести рецептуру каучука SBS, но не учли, что двухвалковый стан с электроприводом постоянного тока дает просадку скорости при пиковых нагрузках. В итоге получили неравномерную гель-фракцию. Решение нашли через динамический контроль момента на валу — установили датчики от Siemens, хотя изначально проектировщики утверждали, что хватит штатной защиты.

Практические нюансы работы с полимерами

С полипропиленом особенно интересно — если зазоры меньше 0.8 мм, начинает расти давление экструзии, а при зазорах свыше 1.2 мм теряется однородность смешения. Мы в ООО ?Дунгуань Мико Технология Машиностроения? рекомендуем для лабораторных исследований устанавливать переменный зазор от 0.5 до 3 мм с дискретностью 0.05 мм.

Часто упускают из виду чистку валков после работы с наполненными композициями. Один раз пришлось полностью разбирать приводную часть — стекловолокно из полиамида PA6 проникло в подшипниковые узлы. Теперь всегда используем промывочные составы на основе полиэтиленгликоля сразу после остановки.

Современные заводы переходят на систему водяного охлаждения с точностью ±0.3°C, но мы экспериментально выяснили, что для каучуков лучше комбинированная система — водяное охлаждение плюс воздушное дутье на торцы валков. Это предотвращает перегрев уплотнений.

Ошибки при выборе оборудования

Видел как в НИИПП покупали дорогой немецкий стан для испытаний резиновых смесей, но не проверили совместимость с российскими стандартами вязкости. В итоге пришлось переделывать всю методику калибровки.

У нас в Мико-Тек была похожая история с поставкой в Казань — заказчик требовал скорость вращения валков до 60 об/мин, но для их материалов оптимальным оказался диапазон 25-40 об/мин. Пришлось на месте перенастраивать редуктор и менять алгоритм управления.

Важный момент — многие не учитывают инерционность системы при остановке. Для безопасного извлечения образца нужно чтобы валки полностью остановились за 1.2-1.5 секунды, иначе возможен обрыв материала с повреждением поверхности.

Особенности работы с цветными композициями

При введении красителей в полиолефины возникает проблема с очисткой — если использовать абразивы, повреждается хромирование валков. Мы разработали специальные полиуретановые скребки с подачей технического спирта.

Интересное наблюдение — при работе с ПЭТ и ПЭТГ разница в температуре между зонами валков не должна превышать 8°C, иначе начинается расслоение пигмента. Это особенно критично для прозрачных композиций.

На лабораторном оборудовании часто экономят на системе съема материала — ставят стандартные ножи из нержавейки. Но для липких составов лучше использовать тефлоновое покрытие или подогрев кромки ножа до 70-80°C.

Перспективы развития технологии

Сейчас тестируем систему предиктивной аналитики на базе нашего двухвалкового стана — датчики вибрации позволяют предсказать износ подшипников за 30-40 часов до критического состояния. Уже предотвратили три аварийные остановки на производстве в Подольске.

Интересное направление — комбинированные установки где лабораторный двухвалковый стан совмещен с экструдером для оперативной оценки реологических свойств. Такие системы особенно востребованы при разработке биополимеров.

Из последних наработок — модульная конструкция позволяющая за 2-3 часа переходить от работы с эластомерами к испытаниям термопластов. Главное преимущество — унификация нагревательных элементов и системы охлаждения.