塑料擠出機(jī)的工作原理

1、塑料擠出機(jī)的工作原理擠出機(jī)參數(shù)作用及工作原理擠出機(jī)出機(jī)的功能是采用加熱、加壓和剪切等方式，將固態(tài)塑料轉(zhuǎn)變成均勻一致的熔體，并將熔體送到下一個(gè)工藝。熔體的生產(chǎn)涉及到混合色母料等添加劑、摻混樹(shù)脂以及再粉碎等過(guò)程。成品熔體在濃度和溫度上必須是均勻的。加壓必須足夠大，以將粘性的聚合物擠出。擠出機(jī)通過(guò)一個(gè)帶有一個(gè)螺桿和螺旋道的機(jī)筒完成以上所有的過(guò)程。塑料粒料通過(guò)機(jī)筒一端的料斗進(jìn)入機(jī)筒，然后通過(guò)螺桿傳送到機(jī)筒的另一端。為了有足夠的壓力，螺桿上螺紋的深度隨著到料斗的距離的增加而下降。外部的加熱以及在塑料和螺桿由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)熱，使塑料變軟和熔化。圖1是一個(gè)簡(jiǎn)化擠出機(jī)。不同的聚合物及不同的應(yīng)用，對(duì)擠出機(jī)的設(shè)

2、計(jì)要求常常也是不同的。許多選項(xiàng)涉及到排出口、多個(gè)上料口，沿著螺桿特殊的混合裝置，熔體的冷卻及加熱，或無(wú)外部熱源（絕熱擠出機(jī)），螺桿和機(jī)筒之間的間隙變化相對(duì)大小，以及螺桿的數(shù)目等。例如，雙螺桿擠出機(jī)與單螺桿擠出機(jī)相比，能使熔體得到更加充分的混合。串聯(lián)擠壓是用第一個(gè)擠出機(jī)擠出的熔體，作為原料供給第二個(gè)擠出機(jī)，通常用來(lái)生產(chǎn)擠出聚乙烯泡沫上料斗t螺桿加熱機(jī)制馬達(dá)圖1簡(jiǎn)化擠出機(jī)擠出機(jī)的特征尺寸是螺桿的直徑（D）和螺桿的長(zhǎng)度（L）與直徑（D）的比率（L/D）。擠出機(jī)通常至少由三段組成。第一段，靠近加料斗，是加料段。它的功能讓物料以一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的速率進(jìn)入擠出機(jī)。一般情況下，為避免加料通道的堵塞，這部分將保持

3、相對(duì)低的溫度。第二部分為壓縮段，在這段形成熔體并且壓力增加。由加料段到壓縮段的過(guò)渡可以突然的也可以是逐步（平緩）的。最后一個(gè)部分計(jì)量段，緊靠著擠出機(jī)出口。主要功能是流出擠出機(jī)的物質(zhì)是均勻一致的。在這部分為確保組成成分和溫度的均勻性，物料應(yīng)有足夠的停留時(shí)間在機(jī)筒的尾部，塑料熔體通過(guò)一個(gè)機(jī)頭離開(kāi)擠出機(jī)，這個(gè)機(jī)頭設(shè)計(jì)成理想的形狀，擠出的熔體流在這里通過(guò)。另一個(gè)重要的部分是擠出機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它控制螺桿的旋轉(zhuǎn)速度，螺桿的旋轉(zhuǎn)速度決定著擠出機(jī)的產(chǎn)量。所需的功率由聚合物的粘性（流動(dòng)阻力）決定。而聚合物的粘性取決于溫度和流動(dòng)速率，隨著溫度和剪切力的增加而下降。擠出機(jī)都帶有濾網(wǎng)，能將雜質(zhì)阻擋在濾網(wǎng)上。為避免停工

4、，濾網(wǎng)應(yīng)能自動(dòng)更換。當(dāng)加工帶有雜質(zhì)的樹(shù)脂時(shí)，比如回收料，這一點(diǎn)特別重要。擠塑機(jī)的螺桿分進(jìn)料段，塑化，熔融段，溫度根據(jù)塑料粒子的工藝參數(shù)，型號(hào)按螺桿直徑分4565758090120150200，螺桿長(zhǎng)度常用有D20D25,加熱段一般機(jī)身5區(qū)，哈夫1區(qū)或2區(qū)，機(jī)頭2區(qū)，至于配驅(qū)動(dòng)，正規(guī)擠塑機(jī)廠家都會(huì)提供參數(shù)。塑料顆粒加熱后由螺桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)改變?cè)瓉?lái)的狀態(tài)，類(lèi)型就很多了，看具體應(yīng)用.變頻的容量跟螺桿的直徑成正比，再根據(jù)原料的不同調(diào)整單螺桿一般在有效長(zhǎng)度上分為三段，按螺桿直徑大小螺距螺深確定三段有效長(zhǎng)度，一般按各占三分之一劃分。料口最后一道螺紋開(kāi)始叫輸送段：物料在此處要求不能塑化，但要預(yù)熱、受壓擠實(shí)，過(guò)去

5、老擠出理論認(rèn)為此處物料是松散體，后來(lái)通過(guò)證明此處物料實(shí)際是固體塞，就是說(shuō)這里物料受擠壓后是一固體象塞子一樣，因此只要完成輸送任務(wù)就是它的功能了。第二段叫壓縮段，此時(shí)螺槽體積由大逐漸變小，并且溫度要達(dá)到物料塑化程度，此處產(chǎn)生壓縮由輸送段三，在這里壓縮到一，這叫螺桿的壓縮比-3:1,有的機(jī)器也有變化，完成塑化的物料進(jìn)入到第三段。第三段是計(jì)量段，此處物料保持塑化溫度，只是象計(jì)量泵那樣準(zhǔn)確、定量輸送熔體物料，以供給機(jī)頭，此時(shí)溫度不能低于塑化溫度，一般略高點(diǎn)。螺桿熱處理螺桿不是淬火的，是氮化的。要是淬火的話(huà)在高溫下會(huì)回火的。熱處理有很多方法，這還要看螺桿材質(zhì)的不同來(lái)區(qū)分。一般38GrMoAlA氮化就可以

6、，但象特殊的不銹鋼螺桿，SKD61的螺桿。HPT系列的全硬螺桿等一般都要先淬火，而且最好是用鹽液爐。但因?yàn)檫@樣的熱處理硬度過(guò)高，所以一般都要再進(jìn)行回火。根據(jù)要求不同進(jìn)行氮化處理。也可以不用氮化一：如果用于生產(chǎn)一般性的2次料或新料，可以用氮化料筒/螺桿組.也可以用氮化料筒配合金螺桿這樣更好（因?yàn)橥炔馁|(zhì)下螺桿要早于料筒先磨損）二：生產(chǎn)填充型的料，如加玻纖/碳酸鈣等那就要使用合金料筒/螺桿組，這樣性?xún)r(jià)比會(huì)高點(diǎn)氮化就是通過(guò)爐子加溫把氨氣參進(jìn)機(jī)筒螺桿的表面，使之產(chǎn)生一層硬的表面。一般能滲透0.5-0.7的深度。時(shí)間大概需要96個(gè)小時(shí)主要參數(shù)：壓縮比，長(zhǎng)徑比，導(dǎo)程.硬度，直線度等.壓縮比：就是進(jìn)料段螺槽

7、的容積和計(jì)量段螺槽的容積比.長(zhǎng)徑比就是指螺桿的外徑和有效螺紋部分長(zhǎng)度之比.導(dǎo)程：就是螺紋間的距離.計(jì)算壓縮比：是進(jìn)料段螺槽的容積和計(jì)量段螺槽的容積之比螺槽的體積：加料段第一個(gè)螺槽的深度和均化段最后一個(gè)螺槽的深度的比值約等于壓縮比螺桿的壓縮比：是最重要的，根據(jù)不筒的原料設(shè)計(jì)不同的壓縮比，然后考慮的是螺桿的產(chǎn)量問(wèn)題。塑料擠出機(jī)的工作原理擠塑機(jī)的螺桿分進(jìn)料段，塑化，熔融段，溫度根據(jù)塑料粒子的工藝參數(shù)，型號(hào)按螺/f直徑分4565758090120150200,螺桿長(zhǎng)度常用有D20D25,加熱段一般機(jī)身5區(qū)，哈夫1區(qū)或2區(qū)，機(jī)頭2區(qū)，至于配驅(qū)動(dòng)，正規(guī)擠塑機(jī)廠家都會(huì)提供參數(shù)。塑料顆粒加熱后由螺桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)改

8、變?cè)瓉?lái)的狀態(tài)，類(lèi)型就很多了，看具體應(yīng)用.變頻的容量跟螺桿的直徑成正比，再根據(jù)原料的不同調(diào)整.螺桿的基本參數(shù)一般螺桿分為三段即加料段，壓縮段，均化段。加料段一一底經(jīng)較小，主要作用是輸送原料給后段，因此主要是輸送能力問(wèn)題，參數(shù)（L1,hl）,h1=（0.12-0.14）Do壓縮段一一底經(jīng)變化，主要作用是壓實(shí)、熔融物料，建立壓力。參數(shù)壓縮比£=h1/h3及L2。準(zhǔn)確應(yīng)以漸變度A=（h1-h3）/L2。均化段（計(jì)量段）加一將壓縮段已熔物料定量定溫地?cái)D到螺桿最前端、參數(shù)（L3,h3）,h3=（0.05-0.07）Do對(duì)整條螺桿而言，參數(shù)L/D長(zhǎng)徑比L/D利弊：L/D與轉(zhuǎn)速n,是螺桿塑化能力及效

9、果的重要因素，L/D大則物料在機(jī)筒里停留時(shí)間長(zhǎng)，有利于塑化，同時(shí)壓力流、漏流減少，提高了塑化能力，同時(shí)對(duì)溫度分布要求較高的物料有利，但大之后，對(duì)制造裝配使用上又有負(fù)面影響，一般L/D為（1820）,但目前有加大的趨勢(shì)其它螺距S,螺旋升角（）=71Dtg（）,一般D=S則（）=17°40'（）對(duì)塑化能力有影響，一般來(lái)說(shuō)（）大一些則輸送速度快一些，因此，物料形狀不同，其（）也有變化。粉料可?。ǎ?25°左右，圓柱料（）=17°左右，方塊料（）=15°左右，但（）的不同，對(duì)加工而言，也比較困難，所以一般（）取17°40'。棱寬e,對(duì)粘

10、度小的物料而言，e盡量取大一些，太小易漏流，但太大會(huì)增加動(dòng)力消耗，易過(guò)熱，e=（0.080.12）D總而言之，在目前情況下，因缺乏必要的試驗(yàn)手段，對(duì)螺桿的設(shè)計(jì)并沒(méi)有完整的設(shè)計(jì)手段。大部分都要根據(jù)不同的物料性質(zhì)，憑經(jīng)驗(yàn)制訂參數(shù)以滿(mǎn)足不同的需要，各廠大致都一樣。一.PC料（聚碳酸酯）特點(diǎn)：非結(jié)晶性塑料，無(wú)明顯熔點(diǎn)，玻璃化溫度140°150C,熔融溫度215c225C,成型溫度250c320C。粘度大，對(duì)溫度較敏感，在正常加工溫度范圍內(nèi)熱穩(wěn)定性較好，300c長(zhǎng)時(shí)停留基本不分解，超過(guò)340c開(kāi)始分解，粘度受剪切速率影響較小。吸水性強(qiáng)參數(shù)選定：a.L/D針對(duì)其熱穩(wěn)定性好，粘度大的特性，為提高塑

11、化效果盡量選取大的長(zhǎng)徑比，本廠取26。由于其融熔溫度范圍較寬，壓縮可較長(zhǎng)，故采用漸變型螺桿。L1=30%全長(zhǎng)，L2=46%全長(zhǎng)。b.壓縮比£由漸變度A需與熔融速率相適應(yīng)，但目前融熔速率還無(wú)法計(jì)算得出，根據(jù)PC從225c融化至320c之間可加工的特性，其漸變度A值可相對(duì)取中等偏上的值，在L2較大的情況下，普通漸變型螺桿e=23,本廠取2.6。c.因其粘度高，吸水性強(qiáng)，故在均化段之前，壓縮段之后于螺桿上加混煉結(jié)構(gòu)，以加強(qiáng)固體床解體，同時(shí)，可使其中夾帶的水份變成氣體逸出。d.其它參數(shù)如e,s,）以及與機(jī)筒的間隙都可與其它普通螺桿相同。二.PMMA有機(jī)玻璃）特點(diǎn)：玻璃化溫度105C,熔融溫度

12、大于160C,分解溫度270C,成型溫度范圍很寬。粘度大，流動(dòng)性差，熱穩(wěn)定性較好。吸水性較強(qiáng)。參數(shù)選擇a.L/D選取長(zhǎng)彳比為2022的漸變型螺桿，視其制品成型的精度要求一般L1=40%,L2=40%。b.壓縮比e,一般選取2.32.6c.針對(duì)其有一定親水性，故在螺桿的前端采用混煉環(huán)結(jié)構(gòu)。d.其它參數(shù)一般可按通用螺桿設(shè)計(jì)，與機(jī)筒間隙不可太小。三.PA（尼龍）特性：結(jié)晶性塑料，種類(lèi)較多，種類(lèi)不一樣，其熔點(diǎn)也不一樣，且熔點(diǎn)范圍窄，一般所用PA66其熔點(diǎn)為260c265C。粘度低，流動(dòng)性好，有比較明顯的熔點(diǎn)，熱穩(wěn)定性差。吸水性一般。參數(shù)選擇a.L/D選取長(zhǎng)徑比1820的突變型螺桿。b.壓縮比，一般選取

13、33.5,其中防止過(guò)熱分解h3=0.070.08Rc.因其粘度低，故止逆環(huán)處與機(jī)筒間隙應(yīng)盡量小，約0.05,螺桿與機(jī)筒間隙約0.08,如有需要，視其材料，前端可配止逆環(huán)，射嘴處應(yīng)自鎖。d.其它參數(shù)、可按通用螺桿設(shè)計(jì)。四.PET（聚酯）特性：熔點(diǎn)250c260C,吹塑級(jí)PET則成型溫度較廣一點(diǎn)，大約255c290C。吹塑級(jí)PET粘度較高，溫度對(duì)粘度影響大，熱穩(wěn)定性差。參數(shù)選擇L/D一般取20,三段分布L1=50%55%,L2=20%。采用低剪切、低壓縮比的螺桿，壓縮比£,一般取1.82,同時(shí)剪切過(guò)熱導(dǎo)致變色或不透明h3=0.09D。螺桿前端不設(shè)混煉環(huán)，以防過(guò)熱，藏料。因這種材料對(duì)溫度較

14、敏感，而一般廠家多用回收料，為提高產(chǎn)量，我廠采用的是低剪切螺桿，所以可適當(dāng)提高馬達(dá)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到目的。同時(shí)在使用回收料方面（大部分為片料），本廠根據(jù)實(shí)際情況，為加大加料段的輸送能力，也采取了加大落料口徑在機(jī)筒里開(kāi)槽等方式，取得了比較好的效果。五.PVC（聚氯乙烯）熱敏性物料，一般分為硬質(zhì)和軟質(zhì)，其區(qū)別在于原料中加入增塑劑的多少，少于10%的為硬質(zhì)，多于30%為軟質(zhì)。特點(diǎn)：無(wú)明顯熔點(diǎn)，60c變軟，100c150c粘彈態(tài)，140c時(shí)熔融，同時(shí)分解，170c分解迅速，軟化點(diǎn)接近于分解點(diǎn)，分解釋放于HC1氣體。熱穩(wěn)定性差，溫度、時(shí)間都會(huì)導(dǎo)致分解，流動(dòng)性差。設(shè)計(jì)原則a.溫度控制嚴(yán)格，螺桿設(shè)計(jì)盡量要低剪切，

15、防止過(guò)熱。b.螺桿、機(jī)筒要防腐蝕。c.注塑工藝需嚴(yán)格控制。一般講，螺桿參數(shù)為L(zhǎng)/D=1620,h3=0.07D,£=1.62,L1=40%,L2=40%。為防止藏料，無(wú)止逆環(huán)，頭部錐度20。30。，對(duì)軟膠較適應(yīng)，如制品要求較高，可采用無(wú)計(jì)量段，分離型螺桿，此種螺桿對(duì)硬質(zhì)PVC較適合，而且為配合溫控，加料段螺桿內(nèi)部加冷卻水或油孔，機(jī)筒外加冷水或油槽，溫度控制精度士2c左右。在車(chē)床上可以鉆出來(lái)的，只是需要一個(gè)長(zhǎng)的鉆排將鉆頭固定在鉆排上面.鉆排固定在車(chē)床的尾座上面，鉆排的直徑要比要鉆的孔小一點(diǎn).鉆孔時(shí)為了防止鐵削在鉆頭里面卡鉆進(jìn)去一點(diǎn)就要拉出來(lái)一下，再將尾座推進(jìn)去再鉆.一直將料筒鉆穿.料筒

16、的內(nèi)孔鉆孔只是一個(gè)毛坯工藝，下一步是內(nèi)孔的精加工，我們叫做錢(qián)孔.機(jī)筒加工：料筒內(nèi)孔節(jié)工工藝為：鉆孔，錢(qián)孔，研磨，外徑：車(chē)，磨.雙螺桿塑料擠出機(jī)的原理介紹首先雙螺桿擠出機(jī)具有單螺桿擠出機(jī)的擠出機(jī)原理：固體輸送熔融增壓和泵送混合汽提和脫揮發(fā)分，但又不單純是如此。雙螺桿擠出理論的研究開(kāi)始的晚，再加上它的類(lèi)型多，螺桿幾何形狀復(fù)雜，擠出過(guò)程復(fù)雜，這就給研究帶來(lái)諸多困難.從整體上說(shuō)雙螺桿擠出理論的研究尚處于初始階段，這就是所說(shuō)的"技藝多于科學(xué)".從它的擠出過(guò)程的研究，大概分三個(gè)環(huán)節(jié)：1、聚合物在擠出過(guò)程中物態(tài)變化規(guī)律，輸送原理固體熔體的輸送排氣真相和規(guī)律，建立起數(shù)學(xué)的物理的模型，用來(lái)指導(dǎo)雙螺桿擠出機(jī)的設(shè)計(jì)和擠出過(guò)程的優(yōu)