浅谈热熔机工艺及设备配件

背景: 双螺杆挤出最早在19世纪中叶在塑料工业中引入，用于生产塑料袋、片材和管线。经过多次改进，特殊设计和设备质量提升，现在广泛用于制药领域。

热熔挤出HME是一种工艺，其中原材料被引入具有旋转螺杆的挤出机中。在混合材料过程中，会产生两种力：一种是热力，另一种是剪切力。在这两种力的作用下，药物和其他辅料被熔化并均匀混合，以达到产品质量要求。这种熔融物质随后通过下游辅助设备进一步加工，以实现产品的所需形状和剂型。

1.机器结构介绍

2.驱动部份：电机调速方式：伺服控制；电机：西门子 V90 系列伺服电机。

3.加工部份，机筒和螺杆构成加工部件，螺纹元件采用了“积木式”可互换的原理。

4.加热部分：电加热。

5.螺杆设计和功能。

6.传动部份，传动部份包括一台齿轮箱和一台主电机、减速箱一套(速比 1:30)。

齿 轮 箱：减速扭矩分配齿轮箱采用多组级齿轮对称驱动的方式，将输出功率线性传递到两输出轴上。从轴头部看，输出轴同向右旋转（顺时针），从电机头部看，电机轴也右旋。材  料：齿轮箱按刚性、不变形和低振动的要求设计，由航空铝 制成。箱体下部作为油箱。齿轮轴和齿轮由优质合金钢制成，经渗碳淬火处理、齿面磨齿等强化处理工艺，确保优质材料性能的最佳发挥。

7.螺杆的操作工艺。

同向旋转的啮合双螺杆，具有下述特点：螺杆有良好的自洁性；机筒内物料混合均匀，分散效果好；物料在机简内停留时间短。

该螺杆和机筒的结构原理使得物料输送连续，熔融均一，产品质量稳定，有压力形成段能适合不同的加工要求。

8.物料输送

为了输送不同类型的物料，螺杆元件要设计成多种类型，使机器可加入粉料、 粒状料、片状、液体、膏状等类型的物料。本机配有多种螺距的螺纹块，对应不同的输送速度。大螺距的螺纹块相对小螺距的输送速度快，多用在机筒开口前后。

物料的剪切、混合和分散是由捏合块和螺纹元件完成的。通过排列不同厚度、角度的捏合块，不同螺距（长度） 的螺纹块以及调整捏合块和螺纹块的组合形态，即可获得所需的混合、剪切和分散效果。厚度大的捏合块相对薄的捏合块 具有更大的剪切作用和输送速度。

9.螺杆断面结构。

双头螺纹系统有以下加工特征：加料情况好，特别是对堆密度小的物料；输送速率高；对物料加工柔和。

因此，可使双头螺纹系统转速更高，使用的功率更大。因此，对应给定机型，双头螺纹系统有更大的挤出速率。双头螺纹螺杆优先用于以下情况：

a.用于粉料，特别是堆密度小的粉料。

b.用于进料困难的物料（如含纤维成份的混合物）。

c.用于不需要高剪切力的物料。

d.用于对剪切力和温度敏感的物料。

双头螺杆具有许多加工*性，而不仅只是提高产率。因此，投资和加工费用差不多相同的情况下，产品的成本将大幅度降低。加工部份包括筒体及机头等，根据加工任务不同，可将观察口及其它专用 筒体置于任何位置。

10.螺杆头。

螺杆头由左旋螺纹螺栓与螺杆连接，将螺杆元件紧压在一起。各螺杆元件 端面必须紧靠在一起。螺杆头也是左旋螺纹的，须用专用扭力扳手紧固，紧固扭力控制在 1.5~3.0kg f以内。

11.加热和冷却。

该机采用陶瓷棒加热，筒体各段和机头的温度通过热电偶反馈到电气控制柜，由 PID 温度控制仪进行控温，并在 HMI 显示，机头装有高聚物熔体压力、温度传感器，可将机头处熔体的压力和温度通过控制面板上的 HMI 监视，醒目直观。

加热采用先进的 PID 控制，以实现温度的任意设定和精确自动控制。温度波动范围小于士 1℃。

热熔技术属于制药设备领域,涉及一种双螺杆热熔挤出机,包括主机架,主机架上一端设有驱动机构,另一端设有挤出机构,驱动机构驱动挤出机构,挤出机构包括外壳体,外壳体内设有双螺杆,双螺杆头部连接驱动机构,双螺杆尾部设有挤出模头,双螺杆下方设有加热器,外壳体外部上方设有主料供料漏斗,主料供料漏斗连通双螺杆头部;双螺杆的每根螺杆上分别设有多个具有不同螺纹结构的螺纹单元;外壳体上设有排气孔，热熔技术能够提高药物溶解度,从而提高生物利用度.

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