Formülasyon geliştirmenin erken aşamalarında sıklıkla yalnızca çok az miktarda ve pahalı etken madde bulunur; buna karşın optimum formülasyonu bulmak için çok sayıda deneme gerekir. ZE Hybrid, bu kaynak tasarrufu ihtiyacına yönelik geliştirilmiş mikro ölçekli bir çift vidalı laboratuvar ekstrüderidir. Standart modellerle aynı gövdede kurulur ve karşılık gelen standart ekstrüderlerle aynı performans verilerine sahiptir; ancak kombinasyon cihazı olarak tek bir cihazda iki farklı ekstrüder boyutu seçeneği sunar — ölçek büyütme adımı böylece cihaza dahildir.
Isıtma kartuşları, soğutma sistemleri, kalıp plakaları, basınç ve sıcaklık sensörlerinin ortak/evrensel kullanımı sayesinde cihaz, birkaç dakika içinde 5 mm'den 9 veya 12 mm vida çapına dönüştürülebilir. Bu, uygulama alanını geleneksel ekstrüderlere kıyasla önemli ölçüde genişletir ve tekrarlanabilir ölçek büyütme için idealdir. Her iki mil de tek, merkezi bir kontrol panelinden yönetilir.
- 5 mm vida çapında yalnızca 1,2 cm³ boş hacim (L/D 15:1) — türünün dünyadaki en küçüğü
- 0,5 gram gibi en küçük hazırlıklara olanak tanır; ekstrüderde çok az miktarda kalıntı kalır, yüksek verim
- Birkaç dakikada 5 → 9 veya 5 → 12 mm vida çapı dönüşümü
- İki mil, tek merkezi kontrol panelinden yönetilir
- Sonuçlar doğrudan büyük ZE serisi ekstrüderlere ölçeklenebilir
Kombinasyon Seçenekleri
Üç versiyon mevcuttur; her biri aşağıdaki iki vida çapı arasında geçiş yapabilir. Her çap, kendi standart ZE HMI modeliyle birebir aynı performans verisine sahiptir — hibrit cihaz sadece iki gövdeyi tek kontrol panelinde birleştirir.
| Kombinasyon | Vida Çapları | Basınç Aralığı | Tork Aralığı | Tipik Kullanım |
|---|---|---|---|---|
| ZE 5/9 | 5 mm ↔ 9 mm | 200–200 bar | 2,5–14,5 Nm | Mikro ölçekten küçük laboratuvar ölçeğine geçiş |
| ZE 5/12 | 5 mm ↔ 12 mm | 200–250 bar | 2,5–20 Nm | En geniş ölçek aralığı — mikro'dan orta laboratuvar ölçeğine |
| ZE 9/12 | 9 mm ↔ 12 mm | 200–250 bar | 14,5–20 Nm | Laboratuvar ölçeğinde iki kademeli ölçek büyütme |
Vida Çapına Göre Teknik Veriler
Hibrit cihazdaki her vida çapı, aşağıdaki karşılık gelen standart ZE HMI modelinin tüm performans verilerini aynen korur.
| Parametre | 5 mm | 9 mm | 12 mm |
|---|---|---|---|
| Maks. basınç (nozul) | 200 bar | 200 bar | 250 bar |
| Maks. tork (vidada) | 2,5 Nm | 14,5 Nm | 20 Nm |
| Nozul çapı aralığı | 0,2–3 mm | 0,2–5 mm | 0,2–8 mm |
| Boş hacim (L/D 15:1) | 1,2 cm³ | 6 cm³ | 14 cm³ |
| Kovan uzunluğu (L/D 15:1) | 75 mm | 135 mm | 180 mm |
| Kovan uzunluğu (L/D 20:1) | 100 mm | 180 mm | 240 mm |
| Kovan uzunluğu (L/D 25:1) | 125 mm | 225 mm | 300 mm |
| Kovan uzunluğu (L/D 30:1) | 150 mm | 270 mm | 360 mm |
| Isıtma bölgesi gücü | 50 W | 100 W | 100 W |
| 100 °C'ye ısınma süresi | 3 dk | 3 dk | 4 dk |
| 200 °C'ye ısınma süresi | 8 dk | 9 dk | 11 dk |
| Örnek çıkış (stearil alkol, 1 mm nozul) | 0–0,45 kg/sa | 0–1,7 kg/sa | 0–2,7 kg/sa |
Çıkış değerleri stearil alkol (%97) ile 1 mm yuvarlak nozul ve standart vida kullanılarak ölçülmüş teorik değerlerdir; gerçek değer malzemeye ve vida konfigürasyonuna göre değişir.
Ortak Teknik Veriler (Tüm Kombinasyonlar)
| Soğutma | Su / Hava |
|---|---|
| Isıtma bölgesi sayısı | 1–8 |
| L/D oranı seçenekleri | 15 · 20 · 25 · 30 · 40 |
| Vida devri | 1–300 dev/dk (talebe göre daha yüksek) |
| Kontrol | Tek merkezi Siemens HMI panel, her iki vida çapı için ortak |
| Maks. sıcaklık | 230 °C (opsiyonel 400 °C) |
| Veri kaydı | Her ısıtma bölgesi sıcaklığı, tork, tork trendi, devir — USB/Ethernet çıkışı |
Malzemeler
| Ürünle temas eden parçalar | Paslanmaz çelik, çeşitli sertleştirilmiş kaliteler, müşteri uygulamasına göre uyarlanmış |
|---|---|
| Contalar | PTFE, silikon (230 °C'ye kadar), opsiyonel metalik conta 400 °C'ye kadar |
Neden Hybrid?
Bir standart ekstrüderin yerine iki farklı ölçeği tek cihazda barındırdığından, hem laboratuvar alanından hem de yatırım maliyetinden tasarruf sağlar; aynı zamanda geliştirme sürecinde ölçek büyütme adımını tek bir cihaz üzerinde, tutarlı donanım ve kontrol mantığıyla gerçekleştirme imkânı verir.
Uygulama Alanları
Mikro ölçekli hibrit ekstrüder, az miktarda/pahalı hammaddeyle çalışılan tüm sektörlerde erken faz Ar-Ge ve ölçek büyütme öncesi denemeler için kullanılır:
| Sektör | Uygulamalar |
|---|---|
| Plastik | Compounding · Biyomateryaller · Geri dönüşüm · Fiber takviyeli plastikler · Film ekstrüzyonu · 3D baskı için filament |
| Gıda & Yemcilik | Bitkisel proteinler · Süt tozu · Un ve nişasta · Çikolata ve şekerleme · Kültürlü et · Evcil hayvan/balık yemi · Genişletilmiş ürünler (extrudates) · Enzimler |
| İlaç | Amorf katı dispersiyon (ASD) · Formülasyon geliştirme · Aktif bileşenlerin hassas beslenmesi · Film ekstrüzyonu (oral/dermal) · İmplant üretimi · Temiz oda uygulamaları |
| Kimya | Polimer üretimi · Mekanokimya · Pigmentler ve mürekkepler · Reaktif ekstrüzyon · Pil üretimi · Yapıştırıcılar · Aktif Farmasötik İçerik (API) sentezi |