Macchina per la formatura a estrusione: scegliere 3D, Orizzontale o Verticale
Una macchina per formatura a estrusione è la risposta a una domanda a cui una laminatrice a piastre non può rispondere: cosa si fa quando il prodotto non è una polpetta piatta. Forme con profilo, forme che devono mantenere la sezione trasversale, forme che pendono da uno spiedino o si arricciano in un anello, e pezzi lunghi e continui tagliati a misura dopo la formazione, si trovano tutti fuori da ciò che una piastra di stampo può produrre. Questi sono i riempimenti per estrusione.
L'estrusione è anche il motivo in cui la maggior parte degli acquirenti commette un errore costoso, perché le tre configurazioni principali appaiono simili su un preventivo e non si comportano affatto in modo simile su una linea. Questa guida spiega come funziona la formatura per estrusione, come l'estrusione 3D, orizzontale e verticale differiscono nella pratica, cosa dicono effettivamente le specifiche di un datasheet e come abbinare la direzione al prodotto che intendi vendere.
Cosa fa diversamente la formatura per estrusione
Una matricola a piastre funziona in lotti. Riempie una piastra di stampo, preme e elimina un set di pezzi, poi ripete. La forma del prodotto è bloccata nella piastra e la macchina produce la forma di quella piastra alla velocità di corsa che il meccanismo può sostenere. Cambiare prodotto significa cambiare il piatto.
La formatura del cibo per estrusione funziona continuamente. Il materiale viene spinto attraverso un dado o una testa di formatura all'interno delFormatrice per estrusione, e la forma è creata dall'apertura del dado piuttosto che da una cavità. Questa singola differenza ha tre conseguenze che vale la pena comprendere prima di specificare qualcosa. Innanzitutto, la forma può avere un profilo — un anello, un bastone, una spirale, una sezione trasversale a stella — perché un conto può essere tagliato su qualsiasi contorno. In secondo luogo, l'uscita è continua e non per corsa, quindi la macchina funziona come un flusso che alimenta direttamente lo stadio successivo. In terzo luogo, il materiale deve essere pompabile, motivo per cui ogni estrusore è abbinato a un riempitivo invece di essere una macchina autonoma.
Se stai ancora decidendo tra i principi di formazione, ilGuida alle macchine per formare nella lavorazione alimentareSpiega come i formatori di piastra, tamburo ed estrusione dividono il lavoro. Questo articolo presume che la decisione sia passata al tipo di estrusione.
Le tre direzioni di estrusione
Gli estrusori prendono il nome in base alla direzione in cui il materiale si muove quando lascia la testa di formazione. Questa direzione decide quali forme sono possibili, come il prodotto viene supportato durante la formazione e come la macchina si inserisce in una linea.
Estrusione 3D
AFormatore a estrusione 3Dspinge il materiale verso il basso attraverso una testa di formatura che trasporta una fila di stampi, così il prodotto viene modellato in tre dimensioni invece di essere tagliato da una lastra. Questa è la configurazione per prodotti la cui forma è il punto di forza: anelli, pezzi curvi, profili a forma di bacchetta e forme che necessitano di una parte superiore e inferiore definita piuttosto che di una faccia piatta.
I modelli della gamma Hiwell utilizzano una testata di formatura a 13 stampi disposta in 6 o 7 stampi per fila, a 150 corse al minuto, con velocità a cinghia da 4 a 20 m/min e 2,99 kW di potenza installata sia sulle versioni da 600 mm che da 1000 mm. Poiché la forma è trasportata nello stampo anziché da un'apertura a stampo, la granulosità della materia prima resiste meglio alla formazione rispetto a una disposizione a vite attraverso la matricola, che permette di stampare in tridimensione un prodotto con definizione visibile delle particelle.
Estrusione orizzontale
AMacchina orizzontale per formatura a estrusionespinge il materiale lateralmente attraverso una testa di formatura su una cintura che corre sotto. Produce pezzi lunghi e corti con una sezione trasversale definita: rotonda, quadrata, stella, cuore e altri profili speciali. È il più flessibile dei tre in termini di forma e quello che funziona con la velocità di movimento più alta.
I modelli H-EXT operano a 200 corse al minuto su 6-16 canali, con sistema servo-drive, velocità di cinghia da 4 a 20 m/min, un'altezza di uscita di 1050 mm e 34 kW di potenza installata. Quella cifra di potenza non è un errore di battitura né è inefficienza: una testa multicanale azionata da servo che effettua 200 corse al minuto con cambi di stampo senza utensili è una macchina fondamentalmente diversa da una modellatrice a corsa discendente, e la potenza installata riflette il numero di assi azionati indipendentemente piuttosto che la quantità di materiale spostato.
Estrusione verticale
AMacchina di formatura a estrusione verticalesi estrude verso l'alto o verso il basso nello spazio libero, così il pezzo si forma senza poggiare su una superficie. Questo la rende la scelta naturale per piccoli pezzi tridimensionali: sfere, forme d'oliva, oggetti infilzati, pepite e pezzi corti che si deformerebbero se fossero formati contro una cintura.
I modelli V-EXT funzionano a 200 corse al minuto, velocità della cinghia da 3 a 15 m/min, assorbono 3,5 kW e rilasciano 1050 ± 50 mm. Quando la macchina viene combinata con un nastro di sagomatura, la gamma di forme si amplia notevolmente, poiché il nastro può appiattire o profilare una faccia del pezzo dopo che ha lasciato la testa. Questa combinazione trasforma un estrusore verticale da una macchina a forma singola in uno strumento a breve tirata.
Gli estrusori affiancati
La tabella mostra le tre configurazioni così come appaiono in un intervallo tipico. Leggilo in basso nelle colonne piuttosto che in tutto il volume, perché le differenze che contano non sono i numeri dei titoli.
| Configurazione | Modelli | Velocità della cinghia | Stroke/min | Potenza | Larghezza della cintura |
|---|---|---|---|---|---|
| 3D | 3D-EXT600 / EXT1000 | 4–20 m/min | 150 | 2,99 kW | 600 / 1000 mm |
| Orizzontale | H-EXT600 / EXT1000 | 4–20 m/min | 200 | 34 kW | 600 / 1000 mm |
| Verticale | V-EXT600 / EXT1000 | 3–15 m/min | 200 | 3,5 kW | 600 / 1000 mm |
Leggere i numeri: dove va il potere
La domanda più comune su questa tabella è perché l'estrusione orizzontale assorba circa dieci volte la potenza delle altre due. La risposta non ha nulla a che vedere con la difficoltà del materiale da spingere. Una macchina orizzontale con fino a 16 canali ha fino a 16 posizioni di formatura azionate indipendentemente, ciascuna con il posizionamento servo a 200 corse al minuto, e gran parte della potenza installata serve a mantenere la posizione a velocità piuttosto che a muovere il prodotto. Un estrusore verticale con una sola testa e un nastro di sagomatura fa lo stesso lavoro di formatura per una frazione della figura.
Due dettagli delle specifiche richiedono più attenzione rispetto alla colonna di potenza. Il primo è lo stampo o il conteggio dei canali: 13 stampi disposti in 6 o 7 per riga su una macchina 3D, o da 6 a 16 canali su una orizzontale, stabiliscono quanti pezzi escono dalla testa per corsa e quindi la forma del pattern di risultato. La seconda è l'altezza di uscita. Le macchine verticali e orizzontali in questa gamma erogano entrambe circa 1050 mm, altezza che la maggior parte dei trasportatori e delle unità di rivestimento a valle si aspetta; una macchina che esegue a un'altezza diversa aggiunge un trasferimento o un ascensore alla linea.
C'è anche un dato che è facile trascurare. I parametri del prodotto su queste macchine sono memorizzati in un chip, così una ricetta può essere richiamata anziché regolata a tempo: cambia lo stampo, carica la ricetta e la macchina regola le proprie impostazioni. Su una linea che realizza due o tre forme a settimana, si rimuove la fonte più comune di scarti — l'operatore che imposta la macchina in modo leggermente diverso ogni volta.
Abbinare la direzione al prodotto
In pratica la scelta è guidata dal prodotto, non dalla macchina. Tre domande lo chiarono.
Il prodotto ha una forma in tutte e tre le dimensioni, con una parte superiore e una inferiore che devono apparire diverse tra loro? Poi serve una testa stampata invece di un'apertura a die, il che indica l'estrusione 3D. Il prodotto ha bisogno di una sezione trasversale definita — rotonda, quadrata, a stella — e di un alto tasso a pezzi, con lunghe tirate della stessa forma? L'estrusione orizzontale offre la velocità di corsa più veloce e la gamma di profili più ampia. Il prodotto è un piccolo pezzo tridimensionale che si appiattirebbe o deformerebbe se fosse formato contro una superficie? L'estrusione verticale lascia il pezzo senza supporto durante la formazione, e una cinghia di modellatura può perfezionarlo successivamente.
Una quarta domanda è spesso più decisiva di tutte queste: cosa ha il prodotto per sopravvivere dopo. Un pezzo che va direttamente in un pane a tamburo deve essere abbastanza robusto da poter essere rotolato, il che sostiene una forma più densa e compressa. Un pezzo rivestito su una cintura, o venduto senza rivestimento, può essere più morbido e definito con maggiore precisione. L'estrusione stabilisce la struttura del pezzo; La fase di rivestimento decide quindi se quella struttura fosse una buona idea.
Cosa serve all'estrusore a monte e a valle
Nessun estrusore è una macchina autonoma. A monte ha bisogno di un riempitivo che fornisca materiale senza danneggiarlo: un riempitivo a vuoto a doppia vite per lavori 3D, dove deve sopravvivere la granulosità, e un riempitivo a vuoto a vite per lavori orizzontali e verticali. La coppia non è un complemento commerciale. Una macchina estrusore alimentata da una pompa che taglia il materiale produce un prodotto diverso dalla stessa macchina alimentata delicatamente, e la differenza si vede nel morso.
A valle la macchina ha bisogno di un takeaway che corrisponda al suo pattern di uscita. Poiché un estrusore fornisce in modo continuo, il nastro che riceve il prodotto fa parte del processo di formatura piuttosto che un modo per spostarlo: se la velocità del nastro non segue la velocità di formazione, i pezzi arrivano troppo vicini o si allungano troppo e, su una macchina 3D, la distanza impostata nello stampo si perde. Nell'intervallo Hiwell la velocità della nastro si regola automaticamente per seguire la velocità di formatura una volta impostata la distanza delle file, che è il dettaglio che rende un pre-stame continuo utilizzabile su una linea con debito variabile.
Perché scegliere Hiwell Machinery
Hiwell, unProduttore di attrezzature per la lavorazione alimentareLavorando tra formatura, rivestimento e taglio, costruisce tutte e tre le configurazioni di estrusione insieme a formatori a piastre e tamburi, quindi la raccomandazione si basa sul prodotto piuttosto che sul tipo presente nel catalogo. Le macchine sono costruite in acciaio inox con materiali non metallici conformi alla FDA, operano da uno schermo touch con allarmi automatici di guasto e conservano i parametri del prodotto in un chip per un rapido cambio. Le attrezzature sono dotate della certificazione TüV CE ed è costruita secondo i requisiti HACCP, supportata da oltre 70 brevetti nelle tecnologie di formazione, rivestimento e taglio.
Conclusione
L'estrusione esiste per le forme che una piastra di stampo non può realizzare. Scegli l'estrusione 3D quando il pezzo deve avere una forma definita in tutte e tre le dimensioni, l'estrusione orizzontale quando la sezione trasversale e il tasso a pezzi sono più importanti, e l'estrusione verticale quando il prodotto è abbastanza piccolo da deformarsi contro una superficie. Poi controlla i due numeri che gli acquirenti ignorano — numero di stampi o canali, e altezza di uscita — e specifica il riempitivo che alimenterà la macchina senza danneggiare il materiale.
La macchina è la parte facile. La linea intorno, dal riempitivo al nastro di rimozione fino alla fase di rivestimento che segue, decide se la forma che hai progettato raggiunge intatta al cliente.
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