單螺桿與雙螺桿擠出機(jī)的全面對比
一、核心結(jié)構(gòu)差異
| 特征 | 單螺桿擠出機(jī) | 雙螺桿擠出機(jī) |
|---|---|---|
| 螺桿數(shù)量 | 1根 | 2根（同向/異向旋轉(zhuǎn)） |
| 螺紋設(shè)計(jì) | 全螺紋/局部混煉段 | 組合式螺紋（輸送+剪切+混煉模塊） |
| 長徑比(L/D) | 通常20:1~30:1 | 通常36:1~48:1 |
| 自清潔性 | 無 | 同向旋轉(zhuǎn)機(jī)型具備自清潔能力 |
二、工作原理對比
-
輸送機(jī)理
-
單螺桿：
-
拖曳流主導(dǎo)，輸送效率低
-
固體輸送率公式：
Qs=π2D2hfNsin??cos??（D=螺桿直徑，hf=進(jìn)料段槽深，N=轉(zhuǎn)速，?=螺旋角）
-
-
雙螺桿：
-
正位移輸送+剪切流，效率高3-5倍
-
嚙合區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)制輸送：
-
-
-
熔融過程
參數(shù) 單螺桿 雙螺桿 熔融長度 較長（需5-8D） 短（2-4D） 剪切速率(s?¹) 10²~10³ 10³~10? 熱源占比 機(jī)械能30%/加熱70% 機(jī)械能60%/加熱40%
三、性能指標(biāo)對比
| 指標(biāo) | 單螺桿 | 雙螺桿 |
|---|---|---|
| 混合能力 | 差（分布混合為主） | 優(yōu)（分散+分布混合） |
| 填充料上限 | 通常≤40% | 可達(dá)80% |
| 能耗(kWh/kg) | 0.15-0.25 | 0.25-0.40 |
| 產(chǎn)量波動率 | ±5% | ±1.5% |
| 溫控精度(℃) | ±3 | ±1 |
四、典型應(yīng)用場景
-
單螺桿優(yōu)勢領(lǐng)域
-
純樹脂造粒（PE/PP）
-
管材/片材擠出
-
低精度注塑成型
-
-
雙螺桿必選場景
-
高填充復(fù)合材料（如50%玻纖增強(qiáng)PA66）
-
反應(yīng)擠出（接枝改性）
-
熱敏材料（PVC醫(yī)用導(dǎo)管）
-
導(dǎo)電復(fù)合材料（碳納米管分散）
-
五、創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)展
-
單螺桿改進(jìn)
-
屏障型混煉段：提升混合能力30%
-
開槽機(jī)筒：固體輸送率提高50%
-
-
雙螺桿突破
-
三維打印螺桿：復(fù)雜流道設(shè)計(jì)
-
智能溫控系統(tǒng)：
-
六、維護(hù)成本對比
| 項(xiàng)目 | 單螺桿 | 雙螺桿 |
|---|---|---|
| 螺桿更換成本 | $800-2000 | $5000-15000 |
| 維護(hù)周期 | 6-12個(gè)月 | 3-6個(gè)月 |
| 拆洗工時(shí) | 2-4小時(shí) | 4-8小時(shí) |
七、選型黃金法則
-
選擇單螺桿當(dāng)：
-
預(yù)算有限
-
加工普通樹脂
-
產(chǎn)量要求<500kg/h
-
-
必須選雙螺桿當(dāng)：
-
配方含≥30%填料
-
需要化學(xué)反應(yīng)
-
產(chǎn)品價(jià)值>50元/kg
-
