Что такое лабораторные двухвальцовые вальцы и зачем они нужны

Лабораторные двухвальцовые вальцы — это компактное оборудование, предназначенное для смешивания, измельчения и пластификации полимерных и резиновых материалов в небольших объёмах. Оно используется в лабораториях при разработке рецептур, контроле качества, подготовке образцов и проведении прикладных исследований. Принцип работы прост: два горизонтально расположенных вала вращаются навстречу друг другу, создавая сдвиговые усилия, за счёт которых материалы перемешиваются, нагреваются и превращаются в однородную массу.

Такое оборудование особенно важно, когда нужно точно оценить свойства смеси, проверить дисперсию пигментов или поведение материала при разных температурах. В отличие от производственных машин, лабораторные вальцы рассчитаны на обработку малых объёмов и позволяют гибко настраивать параметры — от зазора между валами до температуры и скорости вращения.

Основные функции и принципы работы

Двухвальцовые лабораторные вальцы выполняют сразу несколько ключевых задач при работе с полимерами, резинами и компаундами:

Основные функции:

• Смешивание компонентов — равномерное распределение наполнителей, красителей, пластификаторов и других добавок в базовой матрице.

• Пластификация — размягчение материала под действием давления, сдвига и температуры для повышения его текучести и однородности.

• Подготовка образцов — получение ровных листов и пластин для последующих испытаний или сравнительного анализа.

• Контроль качества — проверка стабильности состава и поведения материала в условиях, приближенных к производственным.

Как это работает:

• Материал подаётся между двумя валами, которые вращаются в противоположных направлениях.

• За счёт трения и разницы в скорости валов материал захватывается, подвергается деформации, сдвигу и повторному прокатыванию.

• Температура валов может настраиваться, что позволяет использовать вальцы как с термопластами, так и с термореактивными материалами.

• Настройка зазора между валами и регулировка скорости вращения позволяет контролировать интенсивность обработки и толщину получаемого листа.

Такой подход обеспечивает стабильный, воспроизводимый результат и делает лабораторные вальцы незаменимым инструментом для R&D, учебных центров и технических лабораторий.

Где используются лабораторные вальцы

Лабораторные двухвальцовые вальцы применяются в тех отраслях, где требуется небольшое количество материала, высокая точность смешивания и контроль свойств полученного состава. Их задача — обеспечить воспроизводимые условия при разработке, тестировании и сравнении образцов.

Основные области применения:

• Полимерная и резиновая промышленность

  — для приготовления пробных партий смесей, отработки рецептур, оценки дисперсии наполнителей и подбора условий переработки.

• Фармацевтика и косметология

  — при смешивании вязких компонентов (кремов, гелей, паст) и подборе стабильных составов.

• Композитные материалы

  — для подготовки образцов с равномерным распределением наполнителей и армирующих компонентов.

• Учебные и исследовательские лаборатории

  — в вузах и НИОКР-отделах для демонстрации процессов пластификации, смешивания, тестирования формул.

• Контроль качества на производстве

  — для входного и выходного контроля, проверки качества сырья или стабильности производственного процесса.

Вальцы позволяют оценить, как материал поведёт себя при механической нагрузке, температуре и переработке — до запуска в промышленное производство. Это особенно важно при разработке новых рецептур и подборе параметров переработки.

Конструкция: как устроены вальцы

Конструкция лабораторных двухвальцовых вальцов продумана для стабильной, безопасной и точной работы в условиях лаборатории. Основу машины составляют два вертикально расположенных валка, между которыми проходит обрабатываемый материал.

Ключевые компоненты:

• Валки

  Изготавливаются из закалённой инструментальной стали с хромированным покрытием. Возможны два варианта поверхности:

  • Зеркальные (гладкие) — подходят для работы с термопластами и другими материалами, склонными к налипанию.

  • Матовое покрытие — предпочтительно для резины и вязких смесей, обеспечивает лучшее сцепление с поверхностью валка.

• Система привода

  Каждый валок имеет свой электродвигатель. Скорость вращения регулируется отдельно, а частотные преобразователи позволяют точно задавать и изменять соотношение скоростей (фрикционное отношение).

• Система нагрева и/или охлаждения

  Внутри валков предусмотрены каналы для циркуляции теплоносителя:

  • Электрический нагрев — для термопластов и горячего смешивания.

  • Водяное или масляное охлаждение — для резин и термочувствительных смесей.

• Механизм регулировки зазора

  Расстояние между валками регулируется вручную или моторизованно. Точное значение зазора отображается на панели управления.

• Панель управления

  Может быть аналоговой или сенсорной (PLC), с отображением температуры, скорости, направления вращения и другими параметрами.

• Корпус и система безопасности

  Вальцы оборудуются защитным кожухом, аварийными кнопками, системой экстренного отвода валков. Все это делает работу безопасной для оператора.

Эта конструкция позволяет быстро адаптировать оборудование под задачи конкретной лаборатории — от подготовки образцов до полноценной формулировки новых материалов.

Ключевые параметры при выборе

Подбор лабораторных вальцов всегда начинается с анализа задач, материалов и условий эксплуатации. Мы не предлагаем готовые модели «с полки» — каждое оборудование мы проектируем под конкретное техническое задание. Вот на какие параметры стоит обращать внимание:

• Ширина и диаметр валков

  Влияют на максимальный объём смеси и формат получаемого листа.

  Популярные размеры: от 150×300 мм до 200×500 мм.

• Температурный диапазон

  Для термопластов важен подогрев (до +250…+300 °C), для резины — охлаждение (водяное или масляное).

• Материал валков и тип поверхности

  • Зеркальные — для чистых, легко отделяемых смесей.

  • Матовое покрытие — для резин и липких материалов.

  • Опционально — нанесение текстуры под конкретные задачи.

• Скорость и фрикционное отношение валков

  Регулируется через частотные преобразователи. Отдельная настройка скорости каждого валка позволяет точно подбирать параметры сдвига.

• Способ регулировки зазора

  • Ручной — с индикатором положения.

  • Моторизованный — точная настройка зазора с панели управления.

• Система управления

  • Базовая кнопочная.

  • Расширенная — с PLC-панелью, программированием режимов, цифровым отображением параметров.

• Дополнительные опции

  • Система аварийного отвода валков.

  • Интеграция с системой аспирации.

  • Тумба на колёсах, выдвижные лотки и контейнеры.

  • Автоматический реверс и система переворачивания материала.

Если вы не уверены в нужных параметрах — расскажите нам, с чем вы работаете. Мы поможем подобрать оптимальную конфигурацию под ваш процесс.

Преимущества лабораторных вальцов

Лабораторные двухвальцовые машины остаются незаменимыми при разработке и тестировании смесей. Их конструкция и принцип действия проверены десятилетиями, но современные модели — это уже высокотехнологичное, точное и безопасное оборудование. Вот ключевые преимущества:

• Наглядность процесса
  Оператор видит, как ведёт себя материал в реальном времени. Это важно для оценки вязкости, степени дисперсии и готовности смеси.

• Точное ручное или автоматическое управление
  Настраивается всё: зазор между валками, температура, скорость, направление вращения. Это даёт максимальную гибкость в работе с разными материалами.

• Малый объём смеси
  Можно работать с пробными партиями от 30–50 г без перерасхода сырья — удобно для НИОКР, подбора рецептур и сравнительных тестов.

• Возможность раздельного нагрева или охлаждения валков
  Это особенно важно при работе с термочувствительными компонентами, где требуется стабильная и точная температура.

• Автоматизация
  Современные модели могут быть оснащены PLC-панелью, автоматическим реверсом, системой переворачивания материала, регулировкой зазора и другими функциями, снижающими ручной труд и повышающими повторяемость.

• Компактный формат и мобильность
  Настольные и напольные модели легко вписываются в лабораторную среду. Возможно исполнение на колёсной базе.

• Безопасность
  Все машины оснащаются аварийной остановкой, защитными кожухами и системами автоматического отвода валка при перегрузке.

Лабораторные вальцы — это рабочий инструмент, на котором удобно оттачивать рецептуры, готовить образцы для испытаний и получать стабильные результаты в любой исследовательской или производственной лаборатории.

Почему стоит использовать вальцы в НИОКР и обучении

Лабораторные вальцы активно используются не только в промышленной подготовке смесей, но и в научных, исследовательских и образовательных целях. Это оборудование хорошо подходит для отработки рецептур, тестирования новых материалов и практического обучения студентов.

Преимущества вальцов для НИОКР:

• Малый объём партии — позволяет экономить материалы при разработке новых формул.

• Точная настройка параметров — даёт возможность экспериментировать с температурой, скоростью и зазором для оценки влияния на состав.

• Наглядность и контроль — весь процесс открыт, можно визуально наблюдать, как изменяется материал.

• Быстрая оценка результата — после прокатки образец можно сразу протестировать или передать на анализ.

Преимущества для обучения:

• Понимание реального процесса — учащиеся могут на практике освоить процессы смешивания, пластикации и дисперсии.

• Безопасность и простота управления — оборудование адаптировано для работы в учебных условиях, с минимальными рисками.

• Гибкость применения — можно демонстрировать работу с разными типами материалов: резинами, полимерами, композитами.

Лабораторные вальцы — это не просто оборудование для переработки материалов, а полноценный инструмент для инженерной работы, научного подхода и профессиональной подготовки специалистов.

Заключение

Лабораторные двухвальцовые вальцы — это компактное, настраиваемое и надёжное оборудование, незаменимое в разработке, тестировании и обучении. Они позволяют точно воспроизводить условия переработки полимеров и резин, контролировать параметры процесса и получать стабильные, воспроизводимые результаты.

Благодаря гибкой конструкции и широким возможностям настройки, такие вальцы одинаково хорошо подходят для исследовательских лабораторий, НИОКР-отделов, образовательных учреждений и производственных компаний, работающих с новыми материалами.

Если вы ищете надёжное решение для работы с полимерными смесями — лабораторные вальцы станут логичным выбором.