Одношнековый экструдер как «экструзионное устройство» был разработан во второй половине XIX века и получил широкое распространение в промышленно­сти. Его используют в трех основных отраслях:

•      гончарной (керамические соединения):

—    экструзия, формование;

•      резиновой промышленности (натуральный каучук, резина):

—    пластификация, экструзия;

—    производство профилей;

•      пищевой промышленности (маслосодержащие фрукты, семена масличных

культур):

—    экстракция биологических масел;

—    сепарация материала с использованием перфорированных шнеков;

—    переработка мяса с помощью мясорубки.

Подача продукта в одношнековый экструдер кажется, на первый взгляд, не­сколько необычной. В то время как каждая молекула металла остается в одной и той же плоскости поперечного сечения, материал, тем не менее, транспортируется в осевом направлении. Ниже приведена попытка объяснения: шнек вращается без изменения положения, при этом продукт не вращается, а скользит в осевом направ­лении, другими словами, он перемещается в осевом направлении. Однако такой так называемый «теоретический» транспорт не существует на практике, поскольку продукт не является твердым телом, а представляет собой высоковязкую жидкость с реологическими свойствами.

Адгезионные и фрикционные характеристики полимерного материала опреде­ляют интенсивность течения. Для ньютоновских жидкостей — это половина вели­чины теоретической транспортирующей способности (при постоянном давлении) и даже менее при противодавлении (экструзии), вплоть до нуля. В последнем случае продукт вращается вместе с валом и выход прекращается.

Этот недостаток одношнековых машин, особенно отсутствие очистки вала и большая зависимость транспорта от реологических свойств, заставил изобрета­телей искать решения этих проблем. Поэтому как вариант решения проблемы -  экструдер с сонаправленным враще­нием шнеков был изначально предложен как самоочищающийся механизм. Шесть патентов в течение 70-летнего периода (1869—1939) показывают, что двухшнековый экструдер оставался в значительной степени на переднем крае инженерной мысли. 

В начале 1940-х годов систематические исследования двухшнековых экструзионных систем начались на заводе IG в Вольфене, Саксония-Анхальт. Они включали комбинированный физический, математический, инженерный и механический анализ, выполненный W. Meskat, A. Geberg, R. Erdmenger и их сотрудниками. Коман­де была поручена разработка надежного «механического устройства» для химиче­ских процессов с высоковязкими продуктами.

Работа была продолжена фирмой Bayer AG в Леверкузене ориентированными на газработку технологии группами в составе новой структуры «прикладной физики».

Эта команда, работающая в химической промышленности, в первую очередь решала проблемы технологии систем с высокой вязкостью, особенно для развива­ющихся химических процессов фирмы Bayer AG.Механический аспект разрабаты­вался в соответствии с требованиями с той или иной степенью глубины.

  При моделировании дизайна шнеков существуют определенные ограничения. Идеальным вариантом моделирования был бы точный прогноз конфигурации шнека (в том числе, всех материалов и размерных характеристик) для заданного процесса, а также возможность рассчитать ожидаемые условия переработки, используя параметры процесса. Но эти соотношения являются очень сложными, и такой вид комплексной модели не существует.

  Идеальным вариантом для модели, позволяющей представить чисто математическую конструкцию шнека,был бы прямой путь направо, см на рис.

  Однако на практике, как правило, требуется проведение испытаний. Моделирование не в состоянии имитировать весь процесс, но это полезная одготовка для производстенных испытаний. Оно может служить для определения некоторых деталей или зон шнека, с тем чтобы избежать худшего результата.

  Во многих случаях невозможно точно предсказать, как именно будет вести себя конечный продукт в конкретной шнековой машине для конкретной производственной операции или операции модификации. 

  Перед тем как начать изготовление экструдера или скомпоновать его на промышленном уровне, обычно проводят испытания в меньшем масштабе. Моделирование может помочь этому процессу. Уменьшение масштаба используется в начале  для того, чтобы решить, на каком уровне должны проводиться "миниатюрные" испытания.