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In origine, L'estrusore arrivò dall'Inghilterra nel XVIII secolo. Nel XX secolo iniziarono ad apparire sistemi di alimentazione su larga scala. Il funzionamento elettrico dell'estrusore sostituì rapidamente la vecchia macchina di estrusione manuale. A questo punto, l'energia elettrica è preferita per la selezione dell'alimentazione da parte dell'estrusore e il motore diventa la principale fonte di energia e il componente principale della parte attualmente più importante della macchina per l'estrusione.
Storia degli estrusori
Origine in Inghilterra nel XVIII secolo
Il concetto di estrusore nacque in Inghilterra nel XVIII secolo. Inizialmente, gli estrusori erano semplici dispositivi utilizzati per compiti semplici, come modellare l'argilla o il cibo. Queste prime macchine erano azionate manualmente, con molto lavoro umano richiesto per applicare pressione e forzare i materiali attraverso una matrice per creare le forme desiderate. Questo processo ad alta intensità di manodopera era lo standard fino a quando significativi sviluppi tecnologici iniziarono a rimodellare il settore.
Evoluzione dei sistemi energetici su larga scala nel XX secolo
I sistemi di alimentazione su larga scala del XX secolo hanno rivoluzionato la tecnologia degli estrusori. Man mano che più energia elettrica diventava disponibile e accessibile, si gettavano le basi su cui si basava la rivoluzione nel funzionamento degli estrusori. I sistemi di alimentazione elettrica integrati negli estrusori hanno iniziato a rappresentare uno dei principali cambiamenti concettuali dal lavoro manuale ai processi meccanizzati. I motori elettrici, sviluppati in quest'epoca, erano in grado di fornire energia in modo costante ed efficiente; pertanto, hanno migliorato notevolmente le prestazioni e la produzione degli estrusori.
Il passaggio dalle operazioni manuali a quelle elettriche
Il passaggio da manuale a elettrico è stato come un cambiamento radicale. Ha avuto molti vantaggi: velocità, precisione e la capacità di gestire la maggior parte dei materiali che gli estrusori elettrici possedevano rispetto a quelli manuali. Il passaggio a questo collettore di uscita aumentato, riducendo al contempo lo sforzo umano, ha consentito di realizzare una produzione più complessa e pesante.
Il concetto prevedeva di posizionare i motori elettrici al centro di questa nuova generazione di estrusori, dopodiché l'ottimizzazione della selezione del motore è diventata centrale per una gamma di applicazioni di estrusione. Il motore è diventato importante nell'efficienza e nelle prestazioni complessive delle macchine estrusori, compresi i loro programmi di manutenzione. L'evoluzione ha quindi posto le basi per una rapida crescita nei progressi tecnologici del motore e nella sua applicazione sugli estrusori, stabilendo in definitiva sistemi altamente utilizzati ed efficienti nella produzione moderna odierna.
Importanza della selezione del motore negli estrusori
Ruolo dei motori negli estrusori
I motori sono un aspetto molto cruciale del funzionamento di un estrusore. I motori forniscono la potenza motrice all'intero processo di estrusione. Il tipo di motore selezionato influenza direttamente l'efficienza, le prestazioni e l'affidabilità dell'estrusore. Il ruolo principale del motore include i seguenti aspetti:
Sono macchine di trasmissione di potenza meccanica utilizzate per azionare la vite di estrusione che, ad alta pressione, spinge la materia prima attraverso una matrice per assumere una forma. La potenza richiesta dal motore deve soddisfare le esigenze che emergono in un processo particolare se si desidera che l'operazione sia uniformemente fluida.
Le caratteristiche prestazionali dell'estrusore dipendono principalmente dal tipo e dalla qualità del motore, poiché velocità, coppia ed efficienza energetica dipendono da questo elemento. Un motore scelto in modo appropriato aumenterà la capacità dell'estrusore di lavorare con un'ampia gamma di materiali lavorati e di raggiungere gli obiettivi di produzione in modo efficiente. Inoltre, la facilità di manutenzione e la durata del motore influiscono sui costi operativi totali e sui tempi di fermo; pertanto, la selezione del motore diventa critica per l'affidabilità e l'efficienza a lungo termine.
Rapido sviluppo nell’industria della plastica
La rapida crescita e lo sviluppo tecnologico nell'industria della plastica pongono richieste sempre crescenti per le attrezzature di estrusione ad alte prestazioni. Mentre questo settore continua a cambiare, lo stesso vale per le richieste che le tecnologie dei motori affrontano. In un ambiente così mutevole, i tipi di motore giusti devono essere scelti correttamente alla luce delle mutevoli richieste delle loro applicazioni nei processi di estrusione.
Necessità di scegliere tipi di motore appropriati
Con lo sviluppo di nuovi materiali e requisiti di estrusione più sofisticati, la selezione dei motori diventa cruciale. I motori devono essere in grado di fornire un controllo accurato della velocità e della coppia per gestire varie formulazioni di plastica e profili di estrusione. Oltre a questo, l'efficienza energetica è emersa come uno dei fattori chiave con i produttori che si sforzano di ridurre i costi operativi e il loro impatto ecologico.
La selezione del motore appropriato comporta la considerazione di diversi fattori: quelli relativi al particolare processo di estrusione, la natura e il tipo di materiali nel processo e le caratteristiche del prodotto finale. I progressi nella tecnologia dei motori offrono nuove opportunità per migliorare le prestazioni e l'efficienza dell'estrusore, inclusi i motori sincroni a magnete permanente CA e i motori multipolari. Tali motori sono in grado di fornire una regolazione ad alta velocità, un'elevata coppia e un basso consumo energetico, soddisfacendo così le moderne esigenze nella produzione di plastica.
Evoluzione dei tipi di motore negli estrusori
In un certo senso, le tecnologie dei motori degli estrusori sono state in uno stato di evoluzione con richieste di prestazioni migliorate, efficienza e capacità di adattarsi ai requisiti industriali in continua evoluzione. Nel corso degli anni, la preferenza per i tipi di motori è cambiata con l'emergere di nuove tecnologie, ciascuna con i suoi vantaggi e sfide.
Preferenza per motori DC
L'azionamento elettrico applicato agli estrusori inizialmente favoriva i motori DC perché avevano eccellenti prestazioni di regolazione della velocità. Era facile variare la velocità dei motori DC e quindi si dimostrarono altamente adatti per il controllo preciso che è solitamente richiesto nel processo di estrusione. Ciò aiutò i produttori a modificare la velocità di estrusione come richiesto per vari requisiti specifici del materiale e delle specifiche del prodotto.
Prestazioni di regolazione della velocità
I motori DC sono eccellenti nel controllo della velocità, che è un prerequisito fondamentale per garantire il mantenimento della qualità dell'estrusione. Un mantenimento accurato della velocità del motore consente all'estrusore di fabbricare prodotti entro tolleranze specifiche, il che diventa importante quando le applicazioni richiedono tolleranze strette.
Nonostante questi vantaggi, i motori a corrente continua presentavano anche alcuni svantaggi considerevoli, per cui nel tempo vennero ampiamente sostituiti da altri tipi di motori.
Svantaggi dei motori DC
Sebbene i motori a corrente continua avessero un'ottima regolazione della velocità, presentavano anche diversi svantaggi importanti che li rendevano inadatti all'uso a lungo termine nelle moderne applicazioni degli estrusori.
A causa di questi svantaggi, l'industria ha iniziato a cercare altre tecnologie di motori alternativi che avrebbero offerto tutti i vantaggi dei motori a corrente continua senza i loro svantaggi.
Passare ai motori CA
La ricerca di soluzioni migliori ha portato all'adozione di motori AC che sono più compatibili con le reti elettriche standard e, allo stesso tempo, promettono una migliore affidabilità e minori requisiti di manutenzione. Tra i tipi di motori AC, molto interesse si è concentrato sui motori sincroni a magneti permanenti AC.
Vantaggi dei motori sincroni a magneti permanenti CA
In prospettiva, questi motori sposano efficacemente i vantaggi del controllo preciso della velocità con la robustezza e le minori esigenze di manutenzione dei motori AC. Più efficienti dal punto di vista energetico con coppia elevata, trovano applicazioni per un'ampia gamma di requisiti nel processo di estrusione. Poiché sono prevalenti design più compatti, possono essere ospitati nel moderno sistema di estrusione e, quindi, questa sta diventando una scelta preferita dal produttore per prestazioni migliori e riduzione dei costi operativi.
Lo sviluppo di tipi di motori per estrusori riflette l'eterna ricerca dell'industria di prestazioni, efficienza e affidabilità. Pertanto, i motori AC applicati con tecnologie migliori avevano già sostituito i motori DC utilizzati in precedenza per fornire un'ottima regolazione della velocità che era altamente incompatibile con una rete AC, oltre a richiedere un'elevata manutenzione. Tra gli altri, sono emersi motori sincroni a magnete permanente AC per fornire la precisione e l'efficienza richieste nei moderni processi di estrusione. Ecco come l'evoluzione ha dimostrato che nulla è statico e che bisogna continuamente innovare e adattarsi alle attuali esigenze dell'industria manifatturiera della plastica.
Introduzione dei motori multipolari
La tecnologia dell'estrusore con un motore multipolare rappresenta un ulteriore passo avanti verso l'efficienza, l'efficacia e la semplicità operativa. Questi sono stati sviluppati appositamente data la crescente domanda elevata di moderni processi di estrusione; pertanto, a causa dei numerosi vantaggi che ne derivano, possono essere opzioni piuttosto interessanti. Quindi, i motori multipolari hanno caratteristiche quali:
Caratteristiche dei motori multipolari
Alcune delle caratteristiche principali che distinguono i motori multipolari da tutti gli altri modelli di motori convenzionali includono diverse caratteristiche importanti che sono responsabili della loro supremazia in termini di prestazioni e adattabilità nelle applicazioni di estrusione.
Fondamentalmente, i motori multipolari sono progettati per operazioni a bassa velocità; normalmente meno di 100 giri al minuto. Queste basse velocità sono ideali per applicazioni che richiedono un controllo esatto del processo di estrusione per fornire prodotti di qualità costante con minori possibilità di difetti.
Il vantaggio principale dei motori multipolari è che possono essere accoppiati direttamente alla vite di estrusione e alla flangia. Poiché non sono richiesti collegamenti meccanici intermedi, il sistema diventa molto più snello e meno incline all'inefficienza. Rimuovendo alcuni dei collegamenti meccanici, i motori multipolari aumentano l'affidabilità e le prestazioni complessive dell'estrusore.
Vantaggi dei motori multipolari
Queste caratteristiche dei motori multipolari si traducono in numerosi vantaggi tangibili che ampliano notevolmente la funzionalità e l'efficienza degli impianti di estrusione.
Le applicazioni classiche o tipiche che utilizzano giunti a ingranaggi e a cinghia, quindi, trasmettono potenza da un motore a una vite di estrusione. L'eliminazione di questi componenti in una configurazione operativa significa una complessità ridotta dal motore multipolare. Un numero ridotto di pezzi ridurrà i possibili punti di guasto, aumentando l'affidabilità e riducendo i tempi di fermo per l'estrusore.
I motori multipolari consentono un design dell'estrusore più compatto e leggero con meno componenti meccanici. Questa semplificazione rende la macchina più attraente e allo stesso tempo più facile e veloce da manutenere. Il motore e altri componenti importanti sono rapidamente accessibili per la manutenzione da parte dell'operatore, riducendo i tempi di fermo e i costi di manutenzione.
I motori multipolari sono stati progettati per funzionare in modo efficiente a basse velocità con risparmi energetici molto più elevati rispetto ai sistemi di motori convenzionali. Ottimizzando meglio il consumo di energia, i motori possono aiutare i produttori a ridurre i costi operativi e migliorare ulteriormente la sostenibilità dei loro processi di estrusione complessivi.
Alcune caratteristiche si distinguono per la capacità di regolazione della velocità senza poli dei motori multipolari. Ciò facilita la variazione continua e precisa della velocità del motore per soddisfare i diversi processi di estrusione. Indipendentemente dal fatto che sia richiesta un'elevata precisione o un'elevata produttività da applicazioni specifiche, i motori multipolari possono essere regolati con precisione.
Il motore multipolare rappresenta un nuovo passo nello sviluppo della tecnologia degli estrusori. Eredita dal controllo a bassa velocità ed è direttamente collegato a tali vantaggi che migliorano ulteriormente l'efficienza, l'affidabilità e la semplificazione del sistema di estrusione. Senza elementi meccanici complessi e con una regolazione precisa della velocità, i produttori possono ottenere prestazioni più elevate e risparmi energetici tramite l'uso di motori multipolari adatti alle attuali applicazioni di estrusione.
