Coperion_hero_twin_screw_3

挤出技术

60多年的持续研究和开发工作

我们所有的研究成果都是直接应用到新产品的开发和工艺优化中。这是我们为客户的挤出和混炼系统提供长期有效提升的唯一途径。通过这种方式,我们简化了客户的操作,提升了客户的产品质量和设备的使用效率。

我们的研究和开发领域非常的多元化,从模拟不同部件的设备,到分析工艺段的混合效果,再到调查不同螺杆元件造成产品磨损的原因。

我们研究开发工作的示例

Coperion Simulation Die Head

使用热流体力学模拟方法设计部件

科倍隆使用复杂的模拟方法开发新的部件和整体。有关部件的热力计算和流体力学的计算保证了流道的可靠设计和模拟预测。

例如,最新开发的SK 92机头,产量可以达到5t/hr,在其设计中,流道的几何结构和加热都做了优化,使产品可以稳定均一的流过整个面板。

Coperion Simulation Screws

瞬时两相模拟来计算部分填充的螺杆段

对于完全填充螺杆段的计算,例如建压段,现有技术已经可以完成了,不过科倍隆可以使用瞬时两相模拟来进一步调整部分填充段产品流向。这种方法使我们更好地理解了部分填充段的工艺过程。这些结果会用来开发新的螺杆元件和螺杆组型。

Coperion Simulation Mixing Behavior

瞬时多相模拟来计算分布分散的质量

科倍隆可以使用瞬时多相模拟方法模拟不同螺杆元件在加工段的混合效果。这项模拟考虑到了混合元件连续性的流入及流出,所以计算结果与挤出机工艺段的时间情况很吻合。该模型使用特别的起始和边界条件计算出与双螺杆连续生产的固定工艺条件。

一个适合的评估使决定通过模型而模拟的混合质量成为可能,因此我们可以对比不同混合元件的混合效果,以及不同工艺条件下(转速,产量),不同混合元件的组合效果。

Coperion Distributive Mixing

不同螺杆元件的分布混合效果

流体领域的瞬时模拟可以用来追踪大量微粒流程工艺段的螺杆元件。在45度和90度粘合块的上的表现出了不同的微粒路径。45度粘合块有显著的输送效果,不过有较差的混合效果。相反的,90度粘合块有更好的混合效果,不过没有输送熔体的能力。这些结果都会用来开发特殊元件和元件的几何结构。

Coperion Simulation Pressure Build Up

螺杆充分填充下的建压

我们正在开发的一个目标是优化同向双螺杆的建压能力。科倍隆使用合适的瞬时模拟方法来描绘单个元件的建压效果。这可以使我们观察不同元件几何效果的差异。

一个优化的建压区域不仅仅可以节约混炼过程中的能量消耗同时也获得更好的产品质量。这些模拟防范也可以用来说明不同螺杆组型的磨损问题。

Coperion Simulation

出料单元的压力损失优化

为了更进一步开发出料单元的,科倍隆依赖于流体动力学方法计算流体状态。这可让人准确的预测特殊应用的压力损失,比较不同过的变量。

Simulation Screw Element

由螺杆元件导致的产品应力

一个螺杆元件的准静止模拟可以使我们清晰的说明不同工艺参数下的剪切速率。由于科倍隆优化的螺杆结构,平均产品的应力即使在高转速下也处于一个低的水平。

这些考虑使我们在特定的应用领域准确使用螺杆元件和混合元件。

Coperion Simulation Screen Pack Changer

由于对流体工艺的充分理解而进行的整合优化设计

科倍隆使用的流体动力学方法给我们方法看清设备的细节,比如SWZ换网器的过滤网位置。建模和计算单独的换网器实现的部件的按照目标要求优化。

 对每一个换网器,我们都通过模拟实际的过滤网尺寸来计算压损的范围。因此,在改变网孔直径和宽度是,我们可以精确计算出压力损失。设计时考虑主要流向和交叉流向可以帮助我们获得最小的压损。

瞬时多相模拟

Coperion Transient multiphase simulations Play video
不同元件的瞬时多相模拟决定了科倍隆挤出机加工段的混合品质。

订阅科倍隆时事通讯