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国产双螺杆挤出机设备的引领者

2022-02-03
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在中国国产双螺杆挤出机领域,南京科亚化工成套装备有限公司(简称“南京科亚”)无疑是其中最受瞩目的企业之一。自从1993年成立以来,南京科亚一直聚焦在改性配混领域及其延伸出来的诸多细分领域,并凭借深厚的技术实力在国内双螺杆挤出领域行业牢牢占据了领先地位。
 
在常规聚合物配混、色母粒加工的基础上,南京科亚的双螺杆挤出机也在积极开发更多的特种应用,包括特种纤维(芳纶和超高PE)、中空纤维膜、橡胶脱硫、八溴阻燃母粒、EPP微粒发泡汽车专用料、金属粉填充改性料、锂电、抗菌母粒、石墨及石墨烯、3D打印耗材、粉末涂料、一步法板片材挤出成型、复合肥料、高岭土、氟塑料、沥青改性、液晶材料、高浓度提纯脱挥挤出,等等。
 
“在改性配混范围内,常规的PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)改性加工在经过近三十年的发展后,用户对双螺杆挤出设备和加工工艺越来越熟悉,他们不必和提供工艺技术的设备厂家合作也能完成物料的改性加工。但新材料改性技术的不断发展,就必须有能够把设备和物料工艺相结合的供应商,这正是南京科亚的优势所在。”副总经理柳洪涛解释道。
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南京科亚化工成套装备有限公司副总经理 柳洪涛
 
柳洪涛表示,南京科亚在广阔的特种材料改性配混领域已经有很多成功的案例,但出于和客户的保密协议,不方便透露详情。
 
如果我们从装备本身来看南京科亚的技术实力,拥有完整产品系列(约有8~10种机型)的HK系列高效双螺杆挤出机无疑是其中的一笔浓墨重彩。HK系列是南京科亚目前比较成熟的第三代双螺杆挤出机产品,覆盖了从小型实验机到大型生产机的几乎所有范围。值得注意的是,南京科亚在HK系列机型上独家采用一系列全新设计研发的螺杆元件,可满足不同工况要求,使其具有更广泛的加工适应性。此外,该系列同向双螺杆挤出机亦是国产自主创新产品的代表作,较上一代机型产能提高30~60%,能耗降低15~25%,不但拥有广泛的应用领域,而且为用户量身定制工艺解决方案,同时保证标准交货周期。
 
柳洪涛告诉我们,中国相关科研院所从上世纪80年代开始研发国产双螺杆挤出机,第一代商用的机型螺杆转速是大概是300rpm,大家一般把这个时期的双螺杆挤出机称为中国第一代双螺杆挤出机;到大概1993-1999年时,当时南京科亚的刘光知董事长带领技术团队开发了第二代国产双螺杆挤出机,螺杆转速达到600rpm,单机产能显著提高,把改性料的加工能力往前推动了一大步。2010年,南京科亚开始着手开发900~1200rpm的双螺杆挤出机,即前面提到的HK系列,它带来的好处显而易见,然而螺杆转速提高对装备的加工精度、装配精度、部件的材质和检测也都提出了更高的要求。
 
然而,南京科亚并没有满足HK系列产品在市场上取得的成绩。近年来通过技术优化,不断提高整机性能和稳定性。2019年在万物互联的大背景下,南京科亚开始思考如何开发出更高效更智能的机型,然后就有了SK Plus系列智能双螺杆挤出机问世。据介绍,主打机型SK40 Plus专注于高质量色母粒和工程塑料的小规模生产,产能可达500kg/h;SK70 Plus则是当之无愧的“性能大牛”,不仅在性能参数上对标进口机型,在客户应用现场的表现也堪称不俗。
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对标进口机型的SK70 Plus(图片来源:科亚)
 
SK40 Plus的配置绝对算得上高大上:采用了德国亨舍尔公司定制的高速高扭的传动系统,螺杆转速 900 或1200rpm,比扭矩达到了 15 Nm/cm3。它还专门为高质量的色母粒生产重新设计了加工段,提供多种规格的螺杆元件,筒体有 4D 和 6D 的不同长度,以便工艺工程师为适应更多配方进行螺杆设计。同时,SK40Plus 采用德国进口的 HIP 粉末冶金材料制造螺杆和筒体,配合间隙更小,为更高含量的色母生产提供了方便。在温控方面,SK40Plus 高效冷却管路配置了进口COAX 同轴阀,筒体采用全新的径向冷却水道设计,并使用日本进口的加热元件,在提高温控效率的同时也减少了筒体的温差分布和热变形,避免由此产生的局部剪切热和硬件磨损,提高了设备和零件的使用寿命。针对色母粒生产的要求,SK40Plus 设计了新型机头,流道更短,双铰链的开合设计在换色或换料时可以更快速地打开和方便地清理,减少了用户的工时和物料浪费。SK40 Plus 也配置了侧向喂料,侧向排气,增强喂料等装置,在用户添加大剂量的色粉、炭黑或其它微小粒径填料或添加剂时可以获得更大产量。最为关键的是,SK40 Plus 还采用南京科亚新开发的基于移动、互联的科亚k-cloud控制系统,该系统以工业互联网通信为基础,操作及监控系统融合了部分 SCADA 及 MES 功能,不仅包含了用户常用的控制界面、工艺参数及趋势数据记录界面,同时通过扩展可实现设备管理、设备OEE 分析、订单管理、配方管理、远程维护等功能,从真正意义上实现了挤出机生产线工业化、数字化、信息化的融合互通!
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K-cloud控制系统的拓扑图(图片来源:科亚)
 
南京科亚位于南京市江宁区的生产基地也给我们留下了深刻的印象。据称该基地占地30余亩,厂房面积12000m2,于2016年重新改造设计完成,共设5个车间和1个实验室。我们在参观时看到,各车间设计依据双螺杆挤出机加工工艺步骤,从原材料的贮存加工到核心部件的精密加工,再到整机装配的顺序流程,全程井然有序。在铆焊车间、机加工车间、数控加工车间、电气装配车间、整机装配车间,加工物料的有序流动高效地实现了双螺杆挤出机整机的生产制造过程,装配车间还专门设有带电试车区,科亚装备每一台待发运设备均须通过严苛的整机带电测试方可出厂。
 
南京科亚的生产制造基地还设有专门的质检室,配备了进口蔡司激光检测仪器,在提高核心部件的检测加工精度的基础上,检测数据的积累也为科亚装备持续改进提供了可靠的数据保证。在科亚装备的实验中心,配备了2条高性能双螺杆试验生产线,可为用户提供各类物料的配混试验。