Podziału wytłaczarek można dokonać ze względu na różne kryteria. Poniżej przedstawiono podział ze względu na ilość ślimaków w wytłaczarce:
Podział wytłaczarek
Wytłaczarki jednoślimakowe (klasyczne)
Wytłaczarki jednoślimakowe są najczęściej stosowane w wytłaczaniu tworzyw sztucznych. Pierwsze takie wytłaczarki miały krótkie cylindry i ślimaki, a kanały jednozwojowych ślimaków miały dużą głębokość, co powodowało dużą niejednorodność mechaniczną i termiczną materiału na końcu układu uplastyczniającego. W latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku pojawiły się ślimaki trójstrefowe (ze strefą zasilania, sprężania i dozowania), charakteryzujące się już znacznie większą długością i mniejszą głębokością kanałów. Zwiększona długość ślimaka powodowała zwiększenie czasu przebywania tworzywa w układzie uplastyczniającym, natomiast zmniejszenie głębokości kanału spowodowało poprawę warunków ogrzewania materiału poprzez przewodzenie ciepła od ścianek cylindra i ślimaka, jak również zamianę energii mechanicznej ślimaka na ciepło w wyniku procesów tarcia oraz ścinania w tworzywie.
Obecnie konwencjonalne wytłaczarki jednoślimakowe mają długość ślimaków rzędu 20-36 D. Ich prędkości obwodowe przy przetwórstwie tworzyw stabilnych termicznie wynoszą 0,5-0,8 m/s, a dla materiałów niestabilnych cieplnie – ok. 0,3 m/s.
W ostatnich latach obserwuje się wyraźny wzrost wydajności pracy wytłaczarek jednoślimakowych, co odbywa się poprzez:
- zastosowanie w strefie zasypu i zasilania rowkowanego cylindra,
- umieszczenie na ślimaku stref intensywnego ścinania i mieszania,
- zwiększenie momentu napędowego ślimaka.
Na rynku wytłaczarek jednoślimakowych obserwuje się tendencje do produkcji maszyn specjalistycznych zamiast uniwersalnych, tzn. przeznaczonych do przetwórstwa określonego tworzywa i otrzymywania konkretnego wyrobu. Wytłaczarki takie charakteryzują się przede wszystkim dużą wydajnością wytłaczania oraz zapewniają otrzymywanie wyrobów o optymalnych właściwościach.
Wytłaczarki szybkobieżne (wytłaczarki adiabatyczne)
Pracują one z dużymi szybkościami obrotowymi (do 700 obr/min, prędkości obwodowe do 4 m/s). Ślimaki są tak skonstruowane, że topienie tworzywa następuje wyłącznie za pomocą tarcia (energii ścinania).
Są one proste w budowie i nadają się dla tworzyw niewrażliwych na działanie temperatury, jak np. PE lub PA6.
Wytłaczarki dwuślimakowe
Wytłaczarki dwuślimakowe podzielić można ze względu na różne kryteria, z których najważniejszym jest kierunek obrotów ślimaków. Z tego powodu wyróżnia się wytłaczarki:
- współbieżne, w których ślimaki obracają się w tym samym kierunku,
- przeciwbieżne, w których ślimaki obracają się w kierunkach przeciwnych.
Ze względu na stopień zazębienia zwojów obu ślimaków wytłaczarki dwuślimakowe można podzielić na zazębiające się całkowicie, częściowo lub niezazębiające się. Tabelarycznie podział ten przedstawiono na rys. 9. W przemyśle zastosowanie znalazły głównie wytłaczarki współbieżne i przeciwbieżne o zwojach zazębiających się nieszczelnie, w których występują luzy międzyzwojowe spełniające ważną rolę w procesie uplastyczniania, szczególnie w procesach homogenizacji materiałowej. Wśród wytłaczarek nie zazębiających się praktyczne znaczenie posiadają wyłącznie wytłaczarki przeciwbieżne. Warto zwrócić uwagę, że w wytłaczarkach dwuślimakowych ze ślimakami zazębiającymi się zwoje (oraz kanały) ślimaków nie mogą być kształtowane w sposób dowolny tak, jak to miało miejsce w przypadku wytłaczarek jednoślimakowych. Kształty i wymiary kanałów oraz zwojów jednego ślimaka są tutaj ściśle zależne od kształtów i wymiarów drugiego.
Typy wytłaczarek dwuślimakowych
Inne, ważne kryterium podziału to krotność zwojów ślimaka i tak wśród wytłaczarek dwuślimakowych znane są wytłaczarki jedno- , dwu- lub trójzwojowe. Ponadto wytłaczarki dwuślimakowe mogą się różnić kształtem rdzeni ślimaków i tak wytłaczarki dwuślimakowe produkowane są w wersjach walcowych i stożkowych. Wytłaczarki o wydajności do 200-300 kg/h wykonywane są najczęściej jako stożkowe, natomiast wytłaczarki o większej wydajności produkuje się jako walcowe.
Wytłaczarki 3 i więcej-ślimakowe
Wytłaczarki wieloślimakowe pracują w wersjach przeciwbieżnych i znajdują zastosowanie, podobnie jak wytłaczarki przeciwbieżne, do przetwórstwa materiałów wrażliwych termicznie, jak PVC. Na rys. 10 przedstawiono typowe układy wieloślimakowe.
Układy wieloślimakowe: (1) – układ trójślimakowy z centralnym ślimakiem; (2) – układ czteroślimakowy z centralnym ślimakiem (a) oraz bez centralnego ślimaka (b); (3) – układ planetarny
