第2章-塑料擠出機(jī)2

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握擠出機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)及部分的功能、特點(diǎn)；熟知擠塑機(jī)的工作過(guò)程及工作原理；掌握常用擠塑產(chǎn)品的擠塑輔機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)。了解新型擠塑機(jī)組的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及作用。[學(xué)習(xí)要求]第四章塑料擠出機(jī)一、擠出成型過(guò)程第一節(jié)擠出成型工作原理及擠出機(jī)組組成擠出成型：是塑料成型加工的重要成型方法之一。大部分熱塑性塑料和橡膠都能用此法進(jìn)行加工。

應(yīng)用：如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜等．熱固性塑料：僅限于少數(shù)幾種塑料，且擠出制品的種類(lèi)也有限。

擠出過(guò)程：分為兩個(gè)階段：

第一個(gè)階段是使固態(tài)塑料塑化(即變成粘性流體)并在加壓情況下使其通過(guò)特殊形狀的口模而成為截面與口模形狀相仿的連續(xù)體；

第二階段則是用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄊ箶D出的連續(xù)體失去塑性狀態(tài)而變?yōu)楣腆w，即得所需制品。塑化的方式：擠出工藝可分干法和濕法兩種：①干法的塑化是靠加熱將塑料變成熔體，而塑化和加壓可在同一個(gè)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行。②濕法的塑化則是用溶劑將塑料充分軟化，因此塑化和加壓必須分為兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程，而且定型處理必須采用比較麻煩的溶劑脫除，同時(shí)還得考慮溶劑的回收。

加壓方式：分為連續(xù)和間歇兩種。連續(xù)式所用設(shè)備為螺桿擠出機(jī)。間歇式為柱塞式擠出機(jī)。柱塞式擠出機(jī)的主要部件是一個(gè)料筒和一個(gè)由液壓操縱的柱塞。螺桿數(shù)量單螺桿擠出機(jī)，使用最多；雙螺桿擠出機(jī)，使用比較多；多螺桿擠出機(jī)，兼有塑煉功能，使用不多。擠出成型的特點(diǎn)1、因成型過(guò)程是連續(xù)的，所以生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)的，；可連續(xù)化生產(chǎn)2、生產(chǎn)效率高；3、應(yīng)用范圍廣，能生產(chǎn)管材、棒材、板材、薄膜、單絲、電線、電纜、異型材，以及中空制品等；4、投資少，收效快。5、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作。擠出成型在擠出機(jī)上進(jìn)行，擠出機(jī)是塑料成型加工的重要設(shè)備之一。二、

擠出機(jī)的組成與分類(lèi)為使成型過(guò)程得以進(jìn)行，一臺(tái)擠出機(jī)一般由下列各部分組成：1.主機(jī)2.輔機(jī)3.控制系統(tǒng)

1、主機(jī)擠壓系統(tǒng)：

主要由料筒和螺桿組成。塑料通過(guò)擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并在這一過(guò)程中所建立的壓力下，被螺桿連續(xù)地定壓、定量、定溫地?cái)D出機(jī)頭。

傳動(dòng)系統(tǒng)：它的作用是給螺桿提供所需的扭矩和轉(zhuǎn)速。加熱冷卻系統(tǒng)：其功用是通過(guò)對(duì)料筒（或螺桿）進(jìn)行加熱和冷卻，保證成型過(guò)程在工藝要求的溫度范圍內(nèi)完成。加料系統(tǒng)2、輔機(jī)機(jī)頭（口模、芯架等）：它是制品成型的主要部件，熔融塑料通過(guò)它獲得一定的幾何截面和尺寸。定型裝置：它的作用是將從機(jī)頭中擠出的塑料的既定形狀穩(wěn)定下來(lái)．并對(duì)其進(jìn)行精整，從而得到更為精確的截面形狀、尺寸和光亮的表面。通常采用冷卻和加壓的方法達(dá)到這一目的。冷卻裝置：由定型裝置出來(lái)的塑料在此得到充分的冷卻，獲得最終的形狀和尺寸。

牽引裝置：其作用為均勻地牽引制品。并對(duì)制品的截面尺寸進(jìn)行控制，使擠出過(guò)程穩(wěn)定地進(jìn)行。3、控制系統(tǒng)（檢測(cè)和控制）控制系統(tǒng)：它由各種電器、儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成?？煽刂茢D出機(jī)的主機(jī)、輔機(jī)的拖動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)油泵、油（汽）缸和其它各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)按所需的功率、速度和軌跡運(yùn)行，以及檢測(cè)、控制主輔機(jī)的溫度、壓力、流量，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)擠出機(jī)組的自動(dòng)控制和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制。我們一般稱(chēng)由以上各部分組成的擠出裝置為擠出機(jī)組。按工作原理分螺桿式無(wú)螺桿式單螺桿式雙螺桿式普通型高速自熱型按排氣狀況分排氣式非排氣式4、擠出機(jī)的分類(lèi)按用途分造粒擠出機(jī)超高分子量擠出機(jī)混煉擠出機(jī)按安裝位置分立式擠出機(jī)臥式擠出機(jī)目前用的最廣泛的是臥式單螺桿和雙螺桿擠出機(jī)。本章重點(diǎn)介紹臥式單螺桿非排氣式擠出機(jī)(一)單螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)

單螺桿擠出機(jī)的性能特征通常用以下幾個(gè)主要技術(shù)參數(shù)表示：

螺桿直徑：指螺桿外徑，用D表示，單位毫米。(美國(guó)max750mm)螺桿長(zhǎng)徑比：用L／D表示。其中L為螺桿的有效長(zhǎng)度，即有螺紋部分的長(zhǎng)度（工藝上將L定義為由加料口中心線到螺紋末端的長(zhǎng)度），D為螺桿直徑。螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)范圍：用n表示,單位r/min。驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率：用P表示，單位千瓦。德國(guó)φ500-3600kwφ600-5000kw料筒加熱功率：用E表示，單位千瓦。擠出機(jī)生產(chǎn)率：用Q表示，單位公斤／小時(shí)。機(jī)器的中心高：用H表示，指螺桿中心線到地面的高度。單位毫米。機(jī)器的外形尺寸:長(zhǎng)、寬、高。單位毫米。

螺桿的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：

D：螺桿外徑；d：螺桿根徑；L：螺桿長(zhǎng)度；ｔ：螺距； Ｗ：螺槽寬度；Ｌ/D：長(zhǎng)徑比ｅ：螺紋寬度；ｈ：螺槽深度；φ：螺旋角；23擠出機(jī)的型號(hào)表示方法：

SJ-□-□/□□⑴⑵⑶⑷⑸第1位：類(lèi)代號(hào)（SJ：塑料擠出機(jī)）第2位：字母，品種代號(hào)（Z：造粒機(jī)）第3位：規(guī)格參數(shù)，即螺桿直徑第4位：規(guī)格參數(shù)，即螺桿長(zhǎng)徑比第5位：字母，機(jī)器結(jié)構(gòu)或參數(shù)改進(jìn)后的標(biāo)記。?SJ—30/25B

—表示擠出機(jī)；30：表示螺桿直徑；25：表示螺桿長(zhǎng)徑比；B：表示機(jī)器結(jié)構(gòu)或參數(shù)改進(jìn)后標(biāo)志。?SJW—250/10

螺桿直徑250mm長(zhǎng)徑比為10的塑料擠出喂料機(jī)。?SJZ—90/20

表示螺桿直徑90mm長(zhǎng)徑比為20的塑料擠出造粒機(jī)。第二節(jié)擠出成型理論簡(jiǎn)介螺桿

1.螺桿的作用：

a.對(duì)物料進(jìn)行輸送和加壓；

b.混合、加熱、塑化；

c.定溫、定量、定壓擠出。

2.螺桿形狀

a.漸變形螺桿：螺槽容積是逐漸變小。分為等距不等深螺桿和等深不等距螺桿。這種螺桿壓縮段較長(zhǎng)，螺槽深度逐漸變淺主要用于加工非晶型塑料，如PVC。

b.突變形螺桿：螺槽容積是突然變小。壓縮段較短，螺槽深度變化較大。主要用于加工結(jié)晶型塑料，PP、PE、PA。

2、螺桿的分段及各段的功能：

一般螺桿分為三段，即加料段（供料段）壓縮段（熔化段）均化段（計(jì)量段）①加料段（固體輸送段）：靠近料斗附近作用：使塑料受熱前移，將料斗供給的物料送往壓縮段。

物料特征：固態(tài)

結(jié)構(gòu)：等距等深(0.10-0.15D)，長(zhǎng)度據(jù)情況而定(L1=4-8D)。要求：ⅰ固體輸送能力應(yīng)稍高于或等于熔融段或均化段的工作能力。

ⅱ壓實(shí)固體顆粒或粉料，排出氣體減少固體間的縫隙，有利于傳熱。②壓縮段（熔融段）：螺桿中部一段（L2=3-15D）作用：

加熱熔化；加壓壓實(shí)物料；排除空氣。物料狀態(tài)：液相、固相共存要求：物料得到進(jìn)一步壓縮，排出氣體和揮發(fā)物；完成由松散料轉(zhuǎn)變成熔體的變化。③均化段(計(jì)量段）：螺桿最后一段

作用：使熔體塑化均勻；使料流定量、定壓、定溫?cái)D出。

物料特征：液態(tài)結(jié)構(gòu)：等距等深(H3=0.02-0.06D)，長(zhǎng)度據(jù)情況而定(L3=6-10D)。一.固體輸送理論(solidconvey)由Darnell和Mol建立基本假設(shè)

螺槽中的物料像固體塞子一樣移動(dòng)，且密度不變，塞子與所有面都接觸，螺槽為等深矩形，并忽略螺棱與料筒間隙，料筒相對(duì)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿不動(dòng)。固體輸送理論圖中：

Vb——料筒運(yùn)動(dòng)線速度，Vb=πDnVp——料塞沿螺紋方向的速度

Vbp——料塞相對(duì)料筒的速度差，Vbp=Vb-Vp可求得：固體輸送理論經(jīng)推導(dǎo)可得：3.討論1.n：

Qs∝n，提高轉(zhuǎn)速可增大產(chǎn)量。但實(shí)際中，n增大一倍，Qs不一定增加一倍。原因是：n↑，摩擦力↑，溫度↑而影響摩擦系數(shù)，也就影響到Qs。

2.h1、D

Qs∝D

，增加螺桿直徑，Qs增加。

Qs∝h1螺桿外徑一定時(shí)，增加加料段螺槽深度有利于提高Qs。3.討論3.固體輸送角θ

Qs∝tgφ·tgθ/(tgθ+tgφ)Qs∝tgφ/[((tgφ/tgθ)+1]

若θ↑，則tgθ↑，而(tgφ/tgθ)↓，∴[(tgθ/tgφ)+1]↓，即Qs↑?！郠s∝θ↑

Qs與θ關(guān)系密切，θ=0o，Qs=0，

θ=90o，Qs=Qsmax，摩擦條件的影響，0<θ<90o其他主要結(jié)論：要獲得大的輸送率需要光滑的螺桿表面和軸向摩擦力很小而且切向摩擦力很大的料筒內(nèi)表面；固體輸送區(qū)的功率消耗主要消耗在料筒上，主要由物料和料筒間的打滑引起；在固體輸送區(qū)及早建立壓力有利于擠出，即：早壓實(shí)、不松散，有利于物料沿螺槽運(yùn)動(dòng)；物料的性質(zhì)、幾何形狀，對(duì)Qs、壓力、料溫有直接影響；典型應(yīng)用：在料筒加料段內(nèi)壁開(kāi)縱向溝槽（帶錐度），并對(duì)此段進(jìn)行強(qiáng)力冷卻。二、熔融理論研究時(shí)間不長(zhǎng)，仍處于發(fā)展期目的：指導(dǎo)螺桿熔融區(qū)的設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)擠出機(jī)的最佳工作條件理論基礎(chǔ)：由Madock和Street所作的大量試驗(yàn)后期由Tadmor和Klein建立起熔融理論實(shí)驗(yàn)原理：將著色物料與本色物料混合擠出，穩(wěn)定后快速停車(chē)并驟冷料筒和螺桿，抽出螺桿后，將不同螺距處塑料沿垂直螺棱的方向切片觀察觀察結(jié)果：到第七螺距，出現(xiàn)熔膜到第九螺距，出現(xiàn)熔池到第二十螺距，全部熔融基本假設(shè)

1966年Todmol（塔莫爾）根據(jù)馬多克理論建立了數(shù)學(xué)模型，使熔融理論發(fā)展到理論計(jì)算。基本假設(shè)：

a.熔化過(guò)程是穩(wěn)定的過(guò)程；

b.固相是連續(xù)的均質(zhì)體，而且螺槽的橫截面為矩形；

c.塑料的熔融溫度范圍很窄，因此固相與液相分界面很明顯；e.熱量只在螺槽深度方向傳導(dǎo)，忽略其它方向的熱傳導(dǎo)和對(duì)流；

f.固體的熔化只是在界面處進(jìn)行，熔池對(duì)固體的傳熱忽略不計(jì)；

g.固體床以恒定的速度Vsy進(jìn)入界面；

h.固體床在Y方向上無(wú)限深；

i.其它所有物理性能都是常數(shù)。實(shí)驗(yàn)解釋?zhuān)何锪蠅撼晒腆w床→與料筒接觸處升溫→形成熔膜→

到一定厚度被螺棱刮下→形成熔池→與熔池接觸的粒子熔融→熔池?cái)U(kuò)大→完全熔融熔融區(qū)從開(kāi)始熔融到固體床消失的總長(zhǎng)度就是熔融區(qū)。固體床在螺槽中的分布計(jì)算公式其中：A=(h1-h3)/L2主要結(jié)論：工藝條件、螺桿幾何參數(shù)、物料性能都有影響。具體表現(xiàn)在：擠出量的增加使熔融變慢，產(chǎn)品品質(zhì)變差。故生產(chǎn)中：n增加時(shí)，同時(shí)增加背壓，控制G的增加；提高Tb和Ts有利于加速熔融。增大漸變度、減小間隙，有助于加速熔融比熱容小、導(dǎo)熱系數(shù)大、密度高、熔融潛熱和熔融溫度低的塑料熔融較快三、熔體輸送理論基本假設(shè)：進(jìn)入均化段的物料已全部熔融螺槽為矩形等深螺槽，且螺距不變螺桿不轉(zhuǎn)，料筒反轉(zhuǎn)流動(dòng)方式：正流逆流橫流漏流計(jì)算公式均化段的生產(chǎn)率（即擠出機(jī)的生產(chǎn)率）為：

Q=Qz–Qp–Ql由流體力學(xué)可以導(dǎo)出：主要結(jié)論：提高D、n、L3、e3，減小δ，可提高生產(chǎn)率出口壓力高、熔體粘度小、逆流和漏流增大均化段螺槽深度的影響，分兩種情況：

出口壓力高時(shí)，因?yàn)槟媪鬏^大，降低h3有利于提高生產(chǎn)率

出口壓力低時(shí)，逆流影響較小，提高h(yuǎn)3有利于提高生產(chǎn)率生產(chǎn)應(yīng)用：品質(zhì)要求高時(shí)，一般p2大，最好用淺螺槽螺桿；一般品質(zhì)時(shí)，可減小多孔板和過(guò)濾網(wǎng)的阻力，以提高生產(chǎn)率四、擠出機(jī)綜合工作點(diǎn)

（一）螺桿特性線對(duì)給定螺桿，α、β、γ為常數(shù)擠出穩(wěn)定后，溫度、n、μ均不變說(shuō)明：擠出量Q與機(jī)頭壓力p為直線關(guān)系轉(zhuǎn)速n增加，曲線平行向上平移

公式Q=Qz–Qp–Ql可改寫(xiě)為：QmP螺桿特性線Q（二）口模特性線一般給定口模，k即為常數(shù)由流體力學(xué)，可知：螺桿、口模特性已知，N選定后，可找出擠出機(jī)工作點(diǎn)C當(dāng)螺桿或口模改變一項(xiàng)，C點(diǎn)改變，可得到相應(yīng)的熔體輸送速率和機(jī)頭壓力。（三）擠出機(jī)工作綜合工作點(diǎn)擠出機(jī)工作曲線螺桿是擠出機(jī)的關(guān)鍵性部件。通過(guò)它的轉(zhuǎn)動(dòng)，料簡(jiǎn)內(nèi)的塑料才能發(fā)生移動(dòng)，得到增壓和部分的熱量(摩擦熱)。螺桿的幾何參數(shù)，諸如直徑、長(zhǎng)徑比、各段長(zhǎng)度比例以及螺槽深度等，對(duì)螺桿的工作特性均有重大的影響，一般螺桿的結(jié)構(gòu)如圖所示。2.1.3螺桿的主要參數(shù)1螺桿的直徑(D)和長(zhǎng)徑比(L／D)螺桿直徑是螺桿基本參數(shù)之一。使用時(shí)，它是根據(jù)所制制品的形狀大小及需要的生產(chǎn)率來(lái)決定的。表征螺桿特性的另一重要參數(shù)是螺桿的有效長(zhǎng)度(L)與其直徑之比，即長(zhǎng)徑比(L／D)。2螺桿各段的作用按塑料在螺桿上運(yùn)轉(zhuǎn)的情況可分為送料、熔化和計(jì)量三個(gè)區(qū)域。①加（送）料段自塑料入口向前延伸一段的距離(視擠出機(jī)的情況不同可有2～10D的變化)為送料段。②熔化段(壓縮段)螺桿中部的一段為熔化段。③計(jì)量段(均化段)螺桿的最后一段為計(jì)量段。很明顯，為了取得最好的效果，擠壓不同塑料，三段長(zhǎng)短與結(jié)構(gòu)都應(yīng)結(jié)合塑料的特性和所擠制品的類(lèi)型來(lái)考慮。

3螺桿上的螺旋角θ，螺旋角的大小與物料的形狀有關(guān)。物料的形狀不同，對(duì)送料段的螺旋角要求也不一樣。

4螺桿頭部的形狀，螺桿頭部一般呈鈍尖的錐形，借以避免物料在螺桿頭部停滯過(guò)久而引起分解。

5螺槽深度、壓縮比、螺紋螺距、螺紋深角、螺槽軸向?qū)挾取≒24)6技術(shù)參數(shù)（P25)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置加料裝置料筒機(jī)頭和口模2.1.4擠出機(jī)其它重要部分1．傳動(dòng)裝置包括：電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和軸承等所組成。要求：無(wú)級(jí)調(diào)速，良好的潤(rùn)滑系統(tǒng)，迅速制動(dòng)的裝置。常用體系：①整流子電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)，它既是驅(qū)動(dòng)裝置，又是變速裝置；②常速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械摩擦傳動(dòng)，如用皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)的無(wú)級(jí)變速裝置；③用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵，將油送至液壓馬達(dá)，改變泵的排油量從而改變擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速。2．加料裝置供料的形式有粒狀、粉狀和帶狀等幾種。加料裝置一般都采用加料斗，料斗的容量至少應(yīng)能容納一小時(shí)的用料。加料斗內(nèi)應(yīng)有切斷料流、標(biāo)定料量和卸除余料等。上料裝置。3．料筒料筒是擠出機(jī)主要部件之一，塑料的塑化和加壓過(guò)程都在其中進(jìn)行。擠壓時(shí)料簡(jiǎn)內(nèi)的壓力可達(dá)55兆帕，工作溫度一般為180~250℃，因此料筒可看作是受壓和受熱的容器。另外，一般擠出機(jī)在料筒和機(jī)頭之間還設(shè)有粗濾器，它是由帶孔的合金鋼板制成的，主要作用是使塑料由旋轉(zhuǎn)流動(dòng)變?yōu)槠街绷鲃?dòng)，且沿螺桿方向形成壓力，增大塑化的均勻性，過(guò)濾塑料中可能混入的雜質(zhì)(這在擠壓回料時(shí)可能性更大)和阻止未塑化的物料進(jìn)入機(jī)頭．4．機(jī)頭和口模機(jī)頭是口模與料筒之間的過(guò)渡部分，其長(zhǎng)度和形狀隨所用塑料的種類(lèi)、制品的形狀、加熱方法及擠出機(jī)的大小和型式而定。口模是制品橫截面的成型部件，它是用螺栓或其它方法固定在機(jī)頭上的。如果口模和機(jī)頭是一個(gè)整體，一般就統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)頭。機(jī)頭和口模結(jié)構(gòu)的好壞，對(duì)制品的產(chǎn)量和質(zhì)量影響很大。其尺寸都根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或流變學(xué)知識(shí)來(lái)確定。從工藝角度考慮：(1)口模定型部分是決定制品橫截面的重要部件(2)過(guò)渡部分的流道應(yīng)盡量平滑，使其呈流線型，以免物料在流道中停滯而發(fā)生分解．(3)機(jī)頭和口模應(yīng)有足夠的剛度，以免在工作壓力下使流道變形。

2.1.5

擠出機(jī)的一般操作方法

1、準(zhǔn)備工作。

2、加熱(提前２小時(shí))。

3、上緊機(jī)頭（溫度升高后緊固）。

4、開(kāi)車(chē)啟動(dòng)，嚴(yán)格低速啟動(dòng)。

5、停車(chē)。將擠出機(jī)內(nèi)的塑料盡可能擠完，以便下次操作。擠壓時(shí)應(yīng)注意的安全項(xiàng)目有：電、熱、機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)和笨重部件的裝卸等。拆除時(shí)應(yīng)先拆出螺桿，后拆料筒，而安裝時(shí)則應(yīng)先裝料筒，后裝螺桿。

2.2.1擠出機(jī)工作過(guò)程與原理

擠出機(jī)要達(dá)到穩(wěn)定的產(chǎn)量和質(zhì)量，一方面，沿螺槽方向任一截面上的質(zhì)量流率必須保持恒定且等于產(chǎn)量，另一方面，熔體的輸送速率應(yīng)等于物料的熔化速率。否則…….

T,P,Q波動(dòng)因此，從理論上闡明擠出機(jī)成型過(guò)程三階段固體輸送、熔融和熔體輸送與操作條件、塑料性能和螺桿的幾何結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，無(wú)疑是有重要意義的。2.2擠出螺桿設(shè)計(jì)1擠塑過(guò)程的三個(gè)主要參量及其波動(dòng)三個(gè)主要波動(dòng)溫度及其波動(dòng)壓力及其波動(dòng)產(chǎn)量及其波動(dòng)關(guān)系：互相制約、互相影響原因：影響：溫度或者熱量的來(lái)源？

主要有哪些波動(dòng)？危害是什么？壓力來(lái)源？螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理機(jī)筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理機(jī)頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理加熱冷卻系統(tǒng)不穩(wěn)定螺桿轉(zhuǎn)速控制不穩(wěn)定物料量的加入不穩(wěn)定殘余應(yīng)力，強(qiáng)度不均，變形開(kāi)裂顏色不均，甚至變色表面灰暗無(wú)光澤形狀和尺寸不準(zhǔn)確三大擠塑理論和相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)量段(均化段)熔化段(壓縮段)送料段固體輸送理論固體熔化(壓縮)理論熔體輸送(計(jì)量)理論

2.固體輸送理論目前理論推導(dǎo)最為簡(jiǎn)單的是以固體對(duì)固體的摩擦力靜平衡為基礎(chǔ)的?；炯僭O(shè)：

(1)物料與螺槽和料筒內(nèi)壁所有邊緊密接觸，形成固體塞或固體床，并以恒定的速率移動(dòng)；

(2)略去螺翅與料筒的間隙、物料重力和密度變化等的影響；

(3)螺槽深度是恒定的，壓力只是螺槽長(zhǎng)度的函數(shù)，摩擦系數(shù)與壓力無(wú)關(guān)；

(4)螺槽中固體物料像彈性固體塞一樣移動(dòng)。

當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)時(shí)，螺槽中固體塞上的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，這時(shí)AB與螺桿軸向垂直面的夾角為φ，此角常稱(chēng)為移動(dòng)角。

通過(guò)推導(dǎo)，可得固體輸送速率(Qs)的計(jì)算公式為：

為了計(jì)算固體輸送率Qs需要先知道移動(dòng)角φ的大小。其值可按下式計(jì)算：

Qs:固體傳輸率；n：螺桿轉(zhuǎn)速；h1：加料段落槽深度D：螺桿直徑θ：固體傳輸角；b：螺棱寬度；φ：移動(dòng)角（螺旋角）M：螺槽中力的合集對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義因?yàn)镼s與正切函數(shù)成正比，所以正切函數(shù)最大時(shí)，輸送量也最大。從圖中可見(jiàn)θ＝17~20度時(shí)，可以得到最大輸送量。為獲得最大的固體輸送速率，可從擠出機(jī)結(jié)構(gòu)和擠出工藝兩個(gè)方面采取措施。1、從擠出機(jī)結(jié)構(gòu)角度來(lái)考慮，增加螺槽深度是有利的，但會(huì)受到螺桿扭矩的限制。2、降低塑料與螺桿的摩擦系數(shù)(f)也是有利的，增大塑料與料筒的摩擦系數(shù)，也可以提高固體輸送速率。控制機(jī)筒和螺桿的溫度與表面粗糙度從輸出工藝角度來(lái)考慮，關(guān)鍵是控制送料段料筒和螺桿的溫度，因?yàn)槟Σ料禂?shù)是隨溫度而變化的，一些塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。如果物料與螺桿之間的摩擦力是如此之大，以致物料抱住螺桿，此時(shí)擠出量Qs和移動(dòng)速度均為零，因?yàn)棣龋?。這時(shí)物料不能向前進(jìn)行，這就是常說(shuō)的“不進(jìn)料”的情況（封閉擠出）。如果物料與螺桿之間的摩擦力很小，甚至可略而不計(jì)，面對(duì)料筒的摩擦力很大，這時(shí)物料即以很大的移動(dòng)速度前進(jìn)，即θ＝900。如果料在筒內(nèi)開(kāi)有縱向溝槽，迫使物料沿令θ＝900方向前進(jìn)，這是固體輸送速率的理論上限（自由擠出）。一般情況即是在00＜φ＜900范圍。在擠出過(guò)程中，如果不能控制物料與螺桿和料筒的摩擦力為恒定值，勢(shì)必引起移動(dòng)角變化，最后造成產(chǎn)率波動(dòng)。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)螺桿、料筒、分流板和過(guò)濾網(wǎng)組成了擠出機(jī)的擠壓系統(tǒng)。螺桿為是擠壓系統(tǒng)的重要部件，人們通常稱(chēng)之為擠出機(jī)的心臟。塑料(橡膠)正是在這一部分由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，然后通過(guò)口模、輔機(jī)而被做成各種制品的。如果就螺桿和料筒相比，螺桿更顯得居于關(guān)鍵地位。這是因?yàn)橐慌_(tái)擠出機(jī)的生產(chǎn)率、塑化質(zhì)量、填加物的分散性、熔體溫度、動(dòng)力消耗等，主要決定于螺桿的性能。因此，下面較詳細(xì)地介紹有關(guān)螺桿設(shè)計(jì)的諸問(wèn)題，前一部分介紹常規(guī)螺桿，后一部分介紹新型螺桿。

85橡膠螺桿2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)60銷(xiāo)釘螺桿2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)120銷(xiāo)釘螺桿2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)250大螺桿2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)雙錐螺桿2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)錐形雙螺桿2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)錐形雙螺桿2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)1評(píng)價(jià)螺桿的標(biāo)準(zhǔn)如何評(píng)價(jià)螺桿的好壞呢？由前面對(duì)擠出過(guò)程的分析可以看出，至少應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面評(píng)價(jià)螺桿：1）塑化質(zhì)量一根螺桿首先必須能生產(chǎn)出合乎質(zhì)量要求的制品。所謂合乎質(zhì)量要求是指所生產(chǎn)的制品應(yīng)當(dāng)合乎以下幾個(gè)方面的要求:a、具有合乎要求的各種性能。包括規(guī)定的物理、化學(xué)、力學(xué)、電學(xué)性能；b、具有合乎要求的表觀質(zhì)量。如能達(dá)到用戶(hù)對(duì)氣泡、晶點(diǎn)、染色分散均勻性的要求等。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)c、具有合乎要求的螺桿的塑化質(zhì)量：螺桿所擠出的熔體溫度是否均勻，軸向波動(dòng)、徑向溫差多大。是否有得以成型的最低的熔體溫度。擠出的熔體是否有壓力波動(dòng)。染色和其它填加劑的分散是否均勻等。應(yīng)當(dāng)指出，低溫?cái)D出是目前的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，它能改善擠出制品的質(zhì)量（如降低內(nèi)應(yīng)力等），防止熱敏性物料過(guò)熱分解，降低能量消耗，減少主輔機(jī)冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，提高生產(chǎn)率。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)2）產(chǎn)量所謂產(chǎn)量是指在保證塑化質(zhì)量前提下，通過(guò)給定機(jī)頭的產(chǎn)量或擠出量。產(chǎn)量一般用公斤/小時(shí)或公斤／轉(zhuǎn)來(lái)表示。一根好的螺桿，應(yīng)當(dāng)具有較高的塑化能力。（生產(chǎn)能力）3）適應(yīng)性所謂螺桿的適應(yīng)性是指螺桿對(duì)加工不同塑料、匹配不同機(jī)頭和不同制品的適應(yīng)能力。一般說(shuō)來(lái)，適應(yīng)性越強(qiáng)，往往伴隨著塑化效率的降低。因此我們總希望一根好的螺桿，其適應(yīng)性和高的塑化效率都應(yīng)兼?zhèn)洹?/p>

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)4）單耗所謂單耗，是指每擠出一公斤塑料（橡膠）所消耗的能量，一般用N用表示。其中N為功率（千瓦），Q為產(chǎn)量（公斤/小時(shí)）。一根好的螺桿，在保證塑化質(zhì)量的前提下，單耗應(yīng)盡可能低。5）制造的難易一根好的螺桿還必須易于加工制造，成本低。以上幾條標(biāo)準(zhǔn)必須綜合起來(lái)考慮，只強(qiáng)調(diào)一方面是片面的。當(dāng)然，也允許針對(duì)不同要求，重點(diǎn)保證某條標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)到。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)螺桿考慮的因素要設(shè)計(jì)一根合乎以上標(biāo)準(zhǔn)的性能優(yōu)異的螺桿并非一件輕而易舉的事。在進(jìn)行螺桿設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮以下諸因素：1)物料的特性及其加入時(shí)的幾何形狀、尺寸和溫度狀況。不同物料的物理特性（如擠出溫度范圍、粘度、穩(wěn)定性和流變性能）相差很大，因而加工性能也很不相同。橡膠擠出機(jī)螺桿與塑料擠出機(jī)螺桿差別很大：如螺桿長(zhǎng)徑比、螺槽深度、螺桿結(jié)構(gòu)（塑料擠出機(jī)螺桿帶有混煉元件、剪切元件）等。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)同是塑料擠出機(jī)螺桿也不相同：例如聚氯乙烯和聚烯烴就有很大差別。前者為無(wú)定形塑料，粘度大，對(duì)溫度比較敏感，無(wú)明顯熔點(diǎn)。后者為結(jié)晶性塑料粘度較低，有明顯的熔點(diǎn)。就是同是聚氯乙烯，但由于生產(chǎn)廠家不同，或批號(hào)不同，其性能也有差異。進(jìn)而言之，同是一種物料，粉狀和粒狀的加工性能也不盡一樣，預(yù)熱和不預(yù)熱對(duì)加工性能也有影響。因此，要采取不同的螺桿設(shè)計(jì)來(lái)適應(yīng)不同的物料。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)2）口模的幾何形狀和機(jī)頭阻力特性。由擠出機(jī)的工作圖可知，口模特性線要與螺桿特性線很好地匹配，才能獲得滿意的擠出效果。如：a、高阻力機(jī)頭，一般要配以均化段螺槽深度較淺的螺桿，b、低阻力機(jī)頭，需與均化段螺槽較深的螺桿相配。c、對(duì)排氣擠出機(jī)，機(jī)頭阻力的大小和螺桿性能的匹配顯得更重要，弄得不好，擠出機(jī)甚至不能工作。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)3)料筒的結(jié)構(gòu)形式和加熱冷卻情況。由固體輸送理論知，在加料段料筒壁上加工出錐度和縱向溝槽并進(jìn)行強(qiáng)力冷卻，會(huì)大大提高固體輸送效率。若采用這種結(jié)構(gòu)形式的料筒，設(shè)計(jì)螺桿時(shí)必須在熔融段和均化段采取相應(yīng)措施，使熔融速率、均化能力與加料段的輸送能力相一致。4)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)。由于物料的熔融速率很大程度上取決于剪切速率，而剪切速率與螺桿轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)，故進(jìn)行螺桿設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮螺桿轉(zhuǎn)數(shù)這個(gè)因素。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)5)擠出機(jī)的用途。設(shè)計(jì)螺桿時(shí)必須弄清楚擠出機(jī)是用作加工制品．還是用作混料、造?；蛭沽稀Ｒ?yàn)椴煌猛镜臄D出機(jī)的螺桿在設(shè)計(jì)上是有很大不同的?？傊趯?duì)評(píng)價(jià)螺桿的標(biāo)準(zhǔn)有了統(tǒng)一的看法和對(duì)螺桿設(shè)計(jì)必須考慮的因素有了一個(gè)全面的了解之后，方能進(jìn)行螺桿的具體設(shè)計(jì)。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)3常規(guī)全螺紋三段螺桿的設(shè)計(jì)所謂常規(guī)全螺紋三段螺桿，是指出現(xiàn)最早、應(yīng)用最廣、整根螺桿由三段組成，其擠出過(guò)程完全依靠全螺紋的形式完成的螺桿。這種螺桿的設(shè)計(jì)包括螺桿型式的確定、螺桿分段及各段參數(shù)的確定、螺桿直徑和長(zhǎng)徑比的確定、螺桿和料筒間隙的確定等，下面分別敘述。1）關(guān)于螺桿型式的確定按照傳統(tǒng)的說(shuō)法，常規(guī)全螺紋三段螺桿分為漸變型螺桿和突變型螺桿。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)a、漸變型螺桿是指由加料段較深螺槽向均化段較淺螺槽的過(guò)渡，是在一個(gè)較長(zhǎng)的螺桿軸向距離內(nèi)完成的。特點(diǎn)如下：a）漸變螺桿大多用于無(wú)定形塑料和橡膠的加工。如聚氯乙烯；b）它對(duì)大多數(shù)物料能夠提供較好的熱傳導(dǎo)，傳熱均勻，效果好。適用于熱敏性塑料；c）對(duì)物料的剪切作用較小，而且可以控制，其混煉特性不是很高，也可用于結(jié)晶性塑料。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)b、突變型螺桿是指由加料段較深螺槽向均化段較淺螺槽的過(guò)渡是在較短的螺桿軸向距離內(nèi)完成的。特點(diǎn)如下:1）突變螺桿由于具有較短的壓縮段，有的甚至只有（1—2）D；2）對(duì)物料能產(chǎn)生巨大的剪切，故適用于粘度低、具有突變?nèi)埸c(diǎn)的塑料，如尼龍、聚烯烴；3）對(duì)于高粘度的塑料容易引起局部過(guò)熱，故不適于聚氯乙烯。c、等深等距螺桿，橡膠熱喂料螺桿。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)2）關(guān)于螺桿直徑的確定：螺桿直徑是一個(gè)重要參量，它在一定意義上表征擠出機(jī)擠出量的大小。a、螺桿直徑已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化:在設(shè)計(jì)螺桿時(shí)不能任意確定，因?yàn)槁輻U直徑已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。我國(guó)擠出機(jī)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的螺桿直徑系列為：30、45、65、（85）90、（115）120、150、200、250、300一般情況下，確定的螺桿直徑應(yīng)符合此系列。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)b、螺桿直徑的確定：螺桿直徑的大小一般根據(jù)所加工制品的斷面尺寸、加工物料的種類(lèi)和所要求的生產(chǎn)率來(lái)確定。制品截面積的大小和螺桿直徑的大小有一個(gè)適當(dāng)?shù)年P(guān)系。一般說(shuō)來(lái)，大截面的制品選大的螺桿直徑，小截面的制品選小的螺桿直徑，這對(duì)制品的質(zhì)量、設(shè)備的利用率和操作比較有利。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)3）關(guān)于螺桿長(zhǎng)徑比的確定螺桿的長(zhǎng)徑比是螺桿的重要參數(shù)之一。若將它與螺桿轉(zhuǎn)數(shù)聯(lián)系起來(lái)考慮，在一定意義上也表示螺桿的塑化能力和塑化質(zhì)量。a、發(fā)展趨勢(shì)單螺桿的長(zhǎng)徑比有一個(gè)由小到大的發(fā)展趨勢(shì)，50年代一般為18—20，60年代為25—28，目前為30左右。b、大長(zhǎng)徑比的優(yōu)點(diǎn)長(zhǎng)徑比加大后，螺桿的長(zhǎng)度增加，物料在料筒中停留的時(shí)間長(zhǎng)，塑化得更充分更均勻，故可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。在此前提下，可提高螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)．從而提高擠出量。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)c、大長(zhǎng)徑比的缺點(diǎn)長(zhǎng)徑比加大后，螺桿、料筒的加工和裝配都比較困難和復(fù)雜，成本也相應(yīng)提高。長(zhǎng)徑比加大后，擠出機(jī)加長(zhǎng)，增加所占廠房的面積。長(zhǎng)徑比增大后，因螺桿的下垂度與其長(zhǎng)度的四次方成正比，故會(huì)增加螺桿的彎曲度而造成螺桿與料筒的間隙不均勻，有時(shí)會(huì)使螺桿刮磨料筒而影響擠出機(jī)的壽命。長(zhǎng)徑比加大后，若提高螺桿轉(zhuǎn)數(shù)，其扭矩必然加大，這對(duì)小直徑的螺桿來(lái)說(shuō)，因其加料段的螺紋根徑較小，就要考慮其強(qiáng)度是否滿足要求的問(wèn)題。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)因此，應(yīng)當(dāng)力求在較小的長(zhǎng)徑比的條件下獲得高產(chǎn)量和高質(zhì)量，才是多快好省的途徑。切不可盲目地加大長(zhǎng)徑比。

4）螺桿的分段及各段參數(shù)的確定如前所述，常規(guī)全螺紋三段螺桿一般分為加料段、壓縮段、均化段（計(jì)量段、擠出段）。由擠出過(guò)程知，物料在這三段中的擠出過(guò)程是不相同的。在設(shè)計(jì)螺桿時(shí)，每一段幾何參數(shù)的選擇，應(yīng)當(dāng)圍繞著該段的作用以及整根螺桿和各段的相互關(guān)系來(lái)考慮。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)a、加料段。輸送物料給壓縮段和均化段。(回到圖2-3）a)熔體控制型螺桿

即熔融均化能力低，擠出量主要由壓縮段和均化段的熔融均化速率所決定的螺桿。加料段的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與壓縮段和均化段相匹配，輸送的物料應(yīng)與后兩段熔融均化速率相一致，使熔體充滿均化段螺槽，過(guò)多或過(guò)少都會(huì)造成擠出的不穩(wěn)定。b)加料控制型螺桿

即熔融均化能力很高，擠出量主要取決于加料段的輸送能力的螺桿。加料段應(yīng)當(dāng)輸送盡可能多的物料給后兩個(gè)區(qū)段。當(dāng)然，這時(shí)也有一個(gè)熔融均化能力和加料能力相一致的問(wèn)題，否則會(huì)引起過(guò)熱和塑化不良。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)P30c）加料段的核心問(wèn)題是輸送能力。通過(guò)加大加料段的螺槽深度h1來(lái)實(shí)現(xiàn)提高輸送量Qs。通過(guò)在料筒加料段處開(kāi)縱向溝槽和加工出錐度來(lái)實(shí)現(xiàn)提高輸送量Qs

。增加加料段的長(zhǎng)度會(huì)使產(chǎn)量的提高。加料段的長(zhǎng)度與壓力的建立、熔融區(qū)的熔融狀況和波動(dòng)有關(guān)。加料段的長(zhǎng)度一般取(3—10）D，對(duì)于結(jié)晶性塑料，加料段長(zhǎng)度一般取為螺桿全長(zhǎng)的60—65%。螺旋角也是一個(gè)影響輸送能力的因素，由固體輸送理論得知，φ越大；Qs越大。但通常取D=S（螺距），即φ=17°40′。螺桿表面摩擦系數(shù)越小（料筒的摩擦系數(shù)越大），Qs越大。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)b、壓縮段。壓實(shí)物料，熔融物料。

壓縮段螺桿參數(shù)中有個(gè)重要概念，即壓縮比。a)壓縮比：它的作用是將物料壓縮，排除氣體，建立必要的壓力，保證物料到達(dá)螺桿末端時(shí)有足夠的致密度。壓縮比有二，一是幾何壓縮比，一是物理壓縮比。所謂幾何壓縮比：加料段第一個(gè)螺槽容積與均化段最后一個(gè)螺槽容積之比。所謂物理壓縮比：均化段熔體密度與物料加壓之前的松密度之比。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)b)設(shè)計(jì)原則應(yīng)使幾何壓縮比大于物理壓縮比。物理壓縮比與物料的性質(zhì)、制品的情況等有關(guān)。它可用試驗(yàn)決定。目前多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取，因而即使加工同一種物料和同一種制品，各廠也會(huì)采取不盡相同的壓縮比。（P31）c）獲得壓縮比的方法，可采用等距變深螺槽、等深不等距螺槽、不等深不等距螺槽、錐形螺桿等方法。其中等距不等深螺槽的辦法易于進(jìn)行機(jī)械加工，故多采用。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)d)壓縮比的確定：熱喂料螺桿1.3—1.5冷喂料螺桿1.7—2.1塑料螺桿一般根據(jù)塑料種類(lèi)不同取2--5e）壓縮段的長(zhǎng)度目前國(guó)內(nèi)多以經(jīng)驗(yàn)方法確定。根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)。對(duì)非結(jié)晶型塑料，壓縮段約占整個(gè)螺桿長(zhǎng)度的55—65%；而對(duì)于結(jié)晶性塑料，則?。?—4）D不等。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)c、均化段。由擠出過(guò)程知，該段的作用是將來(lái)自壓縮段的已熔物料定壓定量定溫地?cái)D到機(jī)頭中去。均化段的螺槽深度和長(zhǎng)度是兩個(gè)重要參量。螺槽深度

應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)得使該段的輸送能力與壓縮段的熔融能力相匹配，以適當(dāng)?shù)乜刂泼恳晦D(zhuǎn)的擠出量。a)如果該段螺槽深度過(guò)大，使其潛在的熔體輸送能力大于熔體熔融能力，壓縮段未熔融的物料會(huì)進(jìn)入該段，殘留的固相碎片若得不到進(jìn)一步均勻塑化而擠入機(jī)頭，會(huì)影響制品質(zhì)量。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)b)如果螺槽太淺，產(chǎn)量就會(huì)降低，而且熔體會(huì)受到過(guò)大的剪切，熔體的溫度會(huì)變得過(guò)高，非但不能獲得低溫?cái)D出，甚至?xí)疬^(guò)熱分解。c)均化段螺槽深度的選擇還應(yīng)當(dāng)與使用的機(jī)頭相匹配：若想獲得高的擠出量，高壓機(jī)頭應(yīng)當(dāng)與淺的均化段螺槽的螺桿相匹配，低壓機(jī)頭應(yīng)當(dāng)與均化段螺槽深的螺桿相匹配。d)均化段螺槽深度h3的確定比較復(fù)雜，目前仍以經(jīng)驗(yàn)方法確定。

h3=（0.02—0.06）D螺桿直徑較小者，h3取大值，反之，取小值。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)均化段長(zhǎng)度L3是另一個(gè)重要參數(shù)。a)L3長(zhǎng)一些，可以使物料得到相對(duì)長(zhǎng)一些的均化時(shí)間，也可以減少壓力、產(chǎn)量、溫度的波動(dòng)。b)但L3不能過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)使壓縮段和加料段在螺桿全長(zhǎng)中占的比例變小，不利于物料的熔融，或使螺桿加長(zhǎng)。c)均化段的長(zhǎng)度也多憑經(jīng)驗(yàn)確定。對(duì)于非結(jié)晶性塑料，均化段長(zhǎng)度約占螺桿全長(zhǎng)的22—25%；對(duì)結(jié)晶性塑料，均化段長(zhǎng)度約占螺桿全長(zhǎng)的25～35%。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)對(duì)于某種給定的物料，有一個(gè)最佳的均化段螺槽深度和均化段長(zhǎng)度。均化段的尺寸決定了它的均化能力。有實(shí)驗(yàn)證明，在其它條件不變的情況下，均化段螺槽深度稍為增加就使均化質(zhì)量大大下降；相反，h3稍為減少，產(chǎn)量會(huì)大大減少（約50%）。而均化段的長(zhǎng)度減少太多，同樣也會(huì)引起塑化質(zhì)量的下降。附帶說(shuō)明一下：有一種習(xí)慣的計(jì)算方法，當(dāng)壓縮比ε和均化段槽深h3決定后，h1可以用下式計(jì)算：

h1=0.5{D-[D2-4εh3（D-h3）]1/2}應(yīng)當(dāng)指出，這僅是一個(gè)幾何關(guān)系。壓縮比ε不應(yīng)作為決定加料段螺槽深度的標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)化公式：h1=εh3/0.932.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)5）螺桿與料筒間隙的確定a、間隙δ選區(qū)所考慮的因素：

a）被加工物料的性質(zhì)（如熱敏性與非熱敏型物料）

b）機(jī)頭阻力情況。阻力越大間隙越小。

c）螺桿料筒的材質(zhì)及其熱處理情況

d）機(jī)械加工條件

e）螺桿直徑的大小。螺桿直徑越大，δ的絕對(duì)值應(yīng)選得越大，螺桿直徑越小，δ的絕對(duì)值應(yīng)選得越小。b、選取我國(guó)已有擠出機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)的直徑間隙值，可根據(jù)情況選取。δ＝（0.003—0.005）D。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)6）螺桿其它參數(shù)的確定a、螺旋升角θ：

實(shí)驗(yàn)證明，物料形狀不同，對(duì)加料段的螺紋升角要求也不一樣。a）θ=30°左右適于粉料，b）θ=l7°左右適于圓柱料，c）θ=15°左右適于方塊料。出于機(jī)械加工方便，一般取D（直徑）=S（螺距），θ=17°40’。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)b、螺紋的頭數(shù)i

螺桿螺紋可以是單頭的，也可以是雙頭的。多頭螺紋用得較少，這是因?yàn)槲锪显诙囝^螺紋中不易均勻充滿，易造成波動(dòng)。c、螺紋棱部寬度ea）e太小會(huì)使漏流增加，而導(dǎo)致產(chǎn)量降低，特別是對(duì)低粘度的熔體來(lái)說(shuō)更是如此。b）e太大會(huì)增加螺棱上的動(dòng)力消耗，有局部過(guò)熱的危險(xiǎn)。一般取e=（0.08-0.12）D。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)7）螺桿頭部結(jié)構(gòu)當(dāng)塑料熔體從螺旋槽進(jìn)入機(jī)頭流道時(shí)，其料流形式急劇改變，由螺旋帶狀的流動(dòng)變成直線流動(dòng)。為得到較好的擠出質(zhì)量。要求物料盡可能平穩(wěn)地從螺桿進(jìn)入機(jī)頭，盡可能避免局部受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生熱分解現(xiàn)象。這與螺桿頭部形狀、螺桿末端螺紋的形狀以及機(jī)頭體中流道的設(shè)計(jì)和分流板的設(shè)計(jì)等有密切關(guān)系。根據(jù)常用的螺桿頭的形狀，分成以下幾類(lèi)：

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)a、鈍的螺桿頭總有因物料在螺桿頭前面停滯而分解的危險(xiǎn)，即使稍有曲面和錐面的螺桿頭通常也不足以防止這一點(diǎn)，對(duì)以上形式的螺桿頭一般要求裝分流板。b、帶有較長(zhǎng)錐面的螺桿頭也難免在螺桿的端點(diǎn)因停滯物料被燒焦的現(xiàn)象。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)c、斜切截錐體的螺桿頭其端部有一個(gè)橢圓平面，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它能使料流攪動(dòng)，物料不易因滯流而分解。d、錐部帶螺紋的螺桿頭能使物料借助螺紋的作用而運(yùn)動(dòng)，主要用于電纜行業(yè)2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)e、魚(yú)雷頭螺桿頭與料筒之間的間隙通常小于它前面的螺槽深度。有的魚(yú)雷頭表面上開(kāi)有溝槽或加工出特殊花紋。“它有良好的混合剪切作用，能增大流體的壓力和消除波動(dòng)現(xiàn)象”。常用來(lái)擠出粘度較大、導(dǎo)熱性不良或有較為明顯熔點(diǎn)的塑料。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)8）螺紋斷面形狀

常見(jiàn)螺桿螺紋的斷面形狀有三種。a、一種是矩形。在螺槽根部有一個(gè)很小的圓角半徑，它有最大的裝填體積，而且機(jī)械加工比較容易，適用于加料段2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)b、另一種是鋸齒形。改善了塑料的流動(dòng)情況，有利于攪拌塑化，也避免了物料的滯留。適用于壓縮段和均化段。c、第三種雙楔形。輸送物料穩(wěn)定，提高塑化效果，提高產(chǎn)量30—50%。（R的取值，見(jiàn)P34）2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)3、螺桿材料及強(qiáng)度計(jì)算方法1）螺桿材料a、對(duì)材質(zhì)的要求由擠出過(guò)程可知，螺桿是在高溫、一定腐蝕、強(qiáng)烈磨損、大扭矩下工作的，因此，螺桿必須：

--耐高溫，高溫下不變形；

--耐磨損，壽命長(zhǎng)；

--耐腐蝕，物料具有腐蝕性；

--高強(qiáng)度，可承受大扭矩，高轉(zhuǎn)速；

--具有良好的切削加工性能；

--熱處理后殘余應(yīng)力小，熱變形小等。

2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)b、常用材料及熱處理

目前我國(guó)常用的螺桿材料有45號(hào)鋼、40Cr、氮化鋼、38CrMOAl等。a）45號(hào)鋼便宜，加工性能好，但耐磨耐腐蝕性能差。

熱處理：調(diào)質(zhì)HB220—270，高頻淬火HRC45—48b）40Cr的性能優(yōu)于45號(hào)鋼，但往往要鍍上一層鉻，以提高其耐腐蝕耐磨損的能力。但對(duì)鍍鉻層要求較高，鍍層太薄易于磨損，太厚則易剝落，剝落后反而加速腐蝕，目前已較少應(yīng)用。

熱處理：調(diào)質(zhì)HB220—270，鍍硬鉻HRC＞552.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)c）氮化鋼、38CrMoAl綜合性能比較優(yōu)異，應(yīng)用比較廣泛。一般氮化層達(dá)0.4—0.6毫米。但這種材料抵抗氯化氫腐蝕的能力低，且價(jià)格較高。熱處理：調(diào)質(zhì)HB220—270，滲氮HRC＞65國(guó)外有用碳化鈦涂層的方法來(lái)提高螺桿表面的耐腐蝕能力，但據(jù)報(bào)道，其耐磨損能力還不夠好。近年來(lái)國(guó)外在提高螺桿的耐磨耐腐蝕能力方面采取了一系列措施。一種辦法是采用高度耐磨耐腐蝕合金鋼。如34CrAlNi，31CrMo12等。還有采取在螺桿表面噴涂Xaloy合金的方法。這種Xaloy合金具有高的耐磨耐蝕性能。特塑耐2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)2）螺桿的強(qiáng)度計(jì)算a、螺桿受力情況當(dāng)螺桿與減速箱主軸用較長(zhǎng)的圓柱面配合時(shí)，可以將螺桿作一端固定的懸臂梁。受力狀態(tài)如圖所示：a）自重G；b）克服物料阻力所需的扭矩M；c）物料壓力產(chǎn)生的軸向力P。d）螺桿的危險(xiǎn)斷面一般在加料段螺紋根徑最小處。2.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)b、強(qiáng)度計(jì)算P35根據(jù)材料力學(xué)可知，對(duì)塑性材料，復(fù)合應(yīng)力用第三強(qiáng)度理論計(jì)算，其強(qiáng)度條件為：

其中:σT---材料的屈服極限

n---安全系數(shù)，一般取n=32.2.3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)總

所謂新型螺桿，是相對(duì)于常規(guī)全螺紋三段螺桿而言的。新型螺桿在原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有許多特點(diǎn)，它們是在常規(guī)全螺紋三段螺桿的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，目前已得到廣泛應(yīng)用。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)(一）、常規(guī)全螺紋三段螺桿存在的問(wèn)題1、熔融效率低、塑化混煉（染色、加填充物）不均勻1)傳熱途徑問(wèn)題由熔融理論知，固體床熔融的熱源有兩個(gè):一是來(lái)自加熱器的外熱。一是發(fā)生在熔膜中的剪切熱，后者是主要的。如果能使固體床在其消失之前始終能以最大的面積與料筒壁相接觸，則可以獲得最大的熔融效率。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)(補(bǔ)充）2)固體床變窄，傳熱面積減少，熔融效率低,擠出量不高在常規(guī)三段螺桿中，熔融段同時(shí)有固體床和熔池同居一個(gè)螺槽中，熔池不斷增寬，固體床逐漸變窄，從而減少了固體床與料筒壁的接觸面積，減少了料筒壁直接傳給固體床的熱量，降低了熔融效率，致使擠出量不高。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)3)固體床易破碎，固體碎片傳熱慢，剪切力小，不易熔融a.固體床易破碎

在常規(guī)三段螺桿中，當(dāng)固體床寬度減少至它的初始寬度的10%時(shí)。其物理性質(zhì)極不穩(wěn)定，由于某種原因，固體床出現(xiàn)縫隙，熔體不斷擠入其內(nèi)，當(dāng)外力超過(guò)了固體床的抗張強(qiáng)度時(shí)，固體床便解體，形成固體碎片。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)b.固體碎片被融體所包圍，不能直接獲得外部熱量，傳熱慢

固體碎片混到已熔的塑料中，為熔體所包圍，形成內(nèi)部是壓實(shí)的固體而外部是熔體的狀態(tài)。固體碎片不能直接與料筒壁接觸而獲得外部加熱器的熱量，只能從包圍它們的熔體中獲得熱量。由于熔融聚合物傳熱性能很差，完全將這些碎片熔融將是很困難的，也是很慢的。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)c.漂浮在熔體中的固體碎片受的剪切力很小，很難從剪切獲得熱量,有資料報(bào)道，自螺槽底部向上算起的螺槽深度的三分之二處，剪切速率幾乎為零。且固體碎片被融體所包圍，成漂浮狀態(tài)，基本上沒(méi)有剪切發(fā)生。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)4）部分物料得不到徹底熔融，另一部分物料則過(guò)熱，導(dǎo)致溫度、塑化極不均勻。所以，綜合上述因素，常規(guī)全螺紋三段螺桿使固體床不能徹底地熔融。相反，已熔的物料由于與料筒壁相接觸，仍能從料筒壁和熔膜中的剪切獲得熱量，使溫度繼續(xù)升高。這樣一來(lái)，就形成一部分物料得不到徹底熔融，另一部分物料則過(guò)熱，導(dǎo)致溫度、塑化極不均勻。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)2、壓力波動(dòng)、溫度波動(dòng)和產(chǎn)量波動(dòng)大的問(wèn)題。一般認(rèn)為，這些波動(dòng)有三種形式，一種是較高頻率的波動(dòng)，與螺桿的回轉(zhuǎn)頻率一致，它是由螺桿的旋轉(zhuǎn)引起的，特別容易發(fā)生在固體輸送過(guò)程中；第二種是低頻波動(dòng)，它是由于熔融過(guò)程的不穩(wěn)定性（可能是由于固體床周期性地解體）所引起的；2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)第三種波動(dòng)頻率就更低了，其周期可以是幾分鐘或幾小時(shí)，它是由溫控系統(tǒng)的穩(wěn)定性差或環(huán)境因素的變化（如電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定）所引起的。這些波動(dòng)中以第一、二種影響最大，而這又與螺桿設(shè)計(jì)有關(guān)。常規(guī)全螺紋螺桿由于其固有的問(wèn)題而不可能減少和消除這些波動(dòng)，這就影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)3、加工物料適應(yīng)性差常規(guī)全螺紋三段螺桿往往不能很好適應(yīng)一些特殊塑料的加工或進(jìn)行混煉、著色等工藝過(guò)程。4、目前常采取的解決辦法為了克服常規(guī)全螺紋三段螺桿存在的熔融效率低、塑化混煉（染色、加填充物）不均勻等缺點(diǎn)，目前在常規(guī)三段螺桿上常用的方法就是2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)1）加大長(zhǎng)徑比；2）提高螺桿轉(zhuǎn)數(shù)；3）加大均化段的螺槽深度等。這些措施無(wú)疑取得了一定的成效，但成效有限，因?yàn)椴扇∩鲜龃胧┎](méi)有從根本上改變常規(guī)全螺紋三段螺桿靠全螺紋的幾何形狀來(lái)完成擠出過(guò)程所存在的固有缺點(diǎn)這一狀況，這就促使人們突破常規(guī)全螺紋的形式，探索創(chuàng)造新的螺桿結(jié)構(gòu)。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)（二）、幾種常見(jiàn)的新型螺桿針對(duì)常規(guī)全螺紋三段螺桿存在的上述問(wèn)題，各國(guó)對(duì)擠出過(guò)程進(jìn)行了更深入的研究，在大量實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，發(fā)展了各種新型螺桿。這些新型螺桿在不同方面、不同程度上克服了常規(guī)全螺紋三段螺桿存在的缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)如下：2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)

提高了擠出量，改善了塑化質(zhì)量，減少了產(chǎn)量波動(dòng)，壓力波動(dòng)和溫度波動(dòng)。提高了混合的均勻性和填加物的分散性。新型螺桿越來(lái)越引起人們的重視和得到廣泛的應(yīng)用。到目前為止，已應(yīng)用于生產(chǎn)的新型螺桿的形式很多，但尚無(wú)一個(gè)全面的科學(xué)的螺桿分類(lèi)，下面僅就目前較為流行的分類(lèi)方法，重點(diǎn)地介紹2種。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)思路：所謂屏障型螺桿就是在螺桿的某部位設(shè)立屏障段，使未熔的固相不能通過(guò)，并促使固相熔融的一種螺桿。

2、結(jié)構(gòu)原理：下面是一種常用的直槽屏障型螺桿的屏障段。1）在該段的圓柱面上等距地開(kāi)了若干縱向溝槽，分為兩組；2）一組是進(jìn)料槽，其出口在軸線方向是封閉的；(1）屏障型螺桿2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)3）另一組是出料槽，其入口在軸線方向是封閉的；4）兩組槽相間。將進(jìn)料槽和出料槽隔開(kāi)的棱面與料筒之間的間隙大小不等，一半為δ（正常螺桿與機(jī)筒的間隙），另一半為△（大于正常螺桿與機(jī)筒的間隙）。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)3、熔融機(jī)理

工作時(shí)，物料由進(jìn)料槽流入。只有熔融的物料和粒度小于間隙△的固相碎片才能越過(guò)（即圖中劃剖面線處）而進(jìn)入出料槽，而那些未熔的粒度較大的固相碎片被屏障阻擋。2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)方向環(huán)流剪切出料口入料口2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)思路：在螺桿的某一部位設(shè)置許多突起部分或溝槽或孔道。將螺槽內(nèi)的料流分割，以改變物料的流動(dòng)狀況，促進(jìn)熔融、增強(qiáng)混煉和均化的一類(lèi)螺桿。銷(xiāo)釘螺桿是它們的代表。（2）分流型螺桿2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)（3）組合式螺桿以上我們介紹的新型螺桿可以看出：1、屏障型、分流型螺桿多在均化段或熔融段來(lái)增設(shè)非螺紋形式的各種區(qū)段，我們稱(chēng)之為螺桿元件。它們可以與螺桿做成一體，也可以用連接的方法加到螺桿本體上。根據(jù)這些區(qū)段的作用的不同，將它們分別稱(chēng)為輸送元件、壓縮元件、剪切元件、均化元件等等

2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)1、結(jié)構(gòu)組成1）組合螺桿由螺桿主體和各種不同職能的螺桿元件（如輸送元件、壓縮元件、混煉元件、剪切元件等）組成的。2）改變這些元件的種類(lèi)、數(shù)目和組合順序，可以得到各種特性的螺桿，以適應(yīng)不同物料和不同制品的加工要求，并找出最佳工作條件2.2.4新型螺桿設(shè)計(jì)2.3擠塑機(jī)輔機(jī)作用：是將連續(xù)擠出的已獲得初步形狀和尺寸的制品進(jìn)行定型，再通過(guò)進(jìn)一步的冷卻，使之由高彈性態(tài)最后轉(zhuǎn)變?yōu)槭覝叵碌牟ＡB(tài)，從而達(dá)到一定的表面質(zhì)量，最終成為可供使用的制品或半成品。一、制管和異型材的輔機(jī)

輔機(jī)由機(jī)頭、定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置、夾緊切割裝置等組成。管材輔機(jī)吹膜輔機(jī)板材、片材輔機(jī)

2.3擠塑機(jī)輔機(jī)二、擠出機(jī)的輔助設(shè)備輔助設(shè)備三類(lèi)：1．?dāng)D壓前處理物料的設(shè)備2．處理擠出物的設(shè)備3．控制生產(chǎn)條件的設(shè)備三類(lèi)設(shè)備不僅隨制品的種類(lèi)、對(duì)制品質(zhì)量的要求以及自動(dòng)化程度等的不同面有差別，而且每一種設(shè)備的類(lèi)型也有不同的形式。（1）機(jī)頭

分為直型和彎型兩種。實(shí)踐證明：口模形狀和擠出制品的界面形狀有很大關(guān)系。（2）定型裝置從機(jī)頭擠出的制品處于熔融狀態(tài)，(溫度很高)，在重力作用下容易變形，因此在機(jī)頭后必須立即冷卻，以使制品定型。定型裝置分為外徑定型和內(nèi)徑定型兩種。1）外徑定型

是國(guó)內(nèi)普遍采用的方法，又分為內(nèi)壓定型和真空定型。

內(nèi)壓定型法：是在機(jī)頭芯棒的肋上打孔，向管內(nèi)或型材內(nèi)通入壓縮空氣，由氣體壓力的作用，使管壁與定徑套壁接觸，定徑套靠水冷卻，使管初步冷卻然后進(jìn)入水槽內(nèi)進(jìn)一步冷卻定型。

真空定型法：由真空定型套、冷卻水槽、真空泵、電機(jī)、管道等組成。采用在制品與定型套之間抽真空，使制品與定型套接觸冷卻的方法。與內(nèi)壓法相比，此法更適合于異型材的生產(chǎn)，此法無(wú)內(nèi)壓力，制品的內(nèi)壓力較小，操作方便，廢品率低。在生產(chǎn)中采用更加簡(jiǎn)單實(shí)用的校準(zhǔn)技術(shù)的設(shè)想，促進(jìn)了校準(zhǔn)套管革命性的發(fā)展。適用于HDPE管及PP管生產(chǎn)中，通過(guò)校準(zhǔn)套管的調(diào)準(zhǔn)技術(shù)，可以平衡由不同原料及不同壓力等因素造成的管壁收縮數(shù)值。同時(shí)具有如下有優(yōu)勢(shì)：

-可調(diào)直徑范圍大。適用于16mm到630mm。目前最大已可達(dá)1600mm。

-操作簡(jiǎn)便，獨(dú)立高效。外徑可在真空定徑前得到直接的調(diào)整。

-外徑調(diào)整比率大。160mm的管徑，最大可調(diào)12.7mm，調(diào)整比率達(dá)8%。2）內(nèi)徑定型靠芯棒冷卻定型的方法。冷卻水通入芯棒，同時(shí)使制品與芯棒接觸冷卻。為適應(yīng)收縮，芯棒一般制作成錐形，錐度為0.6％；與外徑定型相比：內(nèi)徑定型的內(nèi)表面光滑，外徑定型的外表面光滑。（3）冷卻裝置

制品由定型裝置出來(lái)后，并未完全冷卻，還需要繼續(xù)降溫。冷卻裝置：浸浴法與噴淋法。

1）浸浴式冷卻水槽

圖4-190，冷卻水槽長(zhǎng)2～6m，冷卻水從制品的最后一段流入，即逆流法，使制品逐漸冷卻。（用于小口徑管或異型材），水應(yīng)埋沒(méi)制品。

2）噴淋式冷卻箱

圖4-191，用于較大截面的制品，由幾個(gè)噴淋管?chē)娝鋮s。（4）牽引裝置

作用：給擠出管提供一定的牽引力，牽引速度。均勻穩(wěn)定地將制品引出。

牽引裝置必須滿足：

a、速度無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；常采用直流電動(dòng)機(jī)和變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。

b、牽引力、速度保持恒定；直接影響管材的壁厚；

c、對(duì)制品的夾持力能夠調(diào)節(jié)牽引速度一般比擠出速度略快1%-10%。牽引裝置分履帶式、滾輪式兩種。a、履帶式牽引裝置由2～6條可調(diào)節(jié)的履帶組成，均勻地分布在管材地四周。主要用于大直徑和薄壁管材的牽引。b、滾輪式牽引裝置由2～5對(duì)牽引滾輪組成，下輪為主動(dòng)輪，上輪為從動(dòng)輪。此種牽引裝置輪與管子地接觸面小，適合于管徑較小地制品（100mm以下），但設(shè)備簡(jiǎn)便。（5）切割裝置

a、自動(dòng)或手動(dòng)圓鋸切割機(jī)由行程開(kāi)關(guān)控制夾持器和電動(dòng)鋸片。夾持器夾住制品之后，鋸座與制品同步運(yùn)動(dòng)，鋸片開(kāi)始切割，切斷后夾持器松開(kāi)返回原處。（適用于切200mm直徑以下的管）

b、行星切割裝置鋸片不僅自轉(zhuǎn)，而且圍繞管的直徑旋轉(zhuǎn)，鋸片可以是一個(gè)也可以是幾個(gè)。適用于切大口徑管。二、板材、片材輔機(jī)二、板材、片材輔機(jī)

（前面介紹的是擠管異型材輔機(jī)，下面介紹擠板輔機(jī)）擠板工藝流程如圖11-45。主要設(shè)備：擠出機(jī)、機(jī)頭、三輥壓光機(jī)、牽引機(jī)、切割機(jī)等。（1）擠板機(jī)頭扁平式機(jī)頭，按機(jī)頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為：

a、魚(yú)尾板形機(jī)頭、

b、支管式機(jī)頭

c、衣架式機(jī)頭

d、螺桿分配機(jī)頭（a）魚(yú)尾板機(jī)頭形狀象魚(yú)尾，適合于寬幅板生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造。（b）支管式機(jī)頭特點(diǎn)：機(jī)頭內(nèi)有一個(gè)圓筒形槽，槽內(nèi)可貯存一定量的物料，起到使料流穩(wěn)定，壓力穩(wěn)定的作用。另外，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)頭體積小，操作方便，但物料在機(jī)頭內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，易分解，不適于熱敏性樹(shù)脂。（1）機(jī)頭（c）衣架式機(jī)頭綜合了支管式和魚(yú)尾式機(jī)頭的優(yōu)點(diǎn)，并縮小了支管式圓形槽，使停留時(shí)間減少，采用了魚(yú)尾式機(jī)頭的扇形流槽。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作難度大，造價(jià)高。（d）螺桿分配機(jī)頭其特點(diǎn)是在支管式機(jī)頭的支管內(nèi)安裝一根分配螺桿，分配螺桿由獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使熔融物料不在支管內(nèi)滯留，并保證物料在寬度方向分配均勻。特點(diǎn)：適應(yīng)樹(shù)脂品種多，構(gòu)造復(fù)雜，產(chǎn)品易出現(xiàn)波浪形痕跡。（2）壓光機(jī)

作用：壓光、冷卻和一定的牽引作用。壓光輥的長(zhǎng)度一般比擠出機(jī)機(jī)頭稍寬，表面鍍鉻。三輥壓光機(jī)距機(jī)頭的距離5～10cm，愈近愈好，減少制品收縮。三輥壓光機(jī)的牽引速度應(yīng)比擠出機(jī)速度快10～25％，由此可消除皺紋并減少板材的擠出膨脹內(nèi)應(yīng)力，起到很好的壓光作用。（3）牽引裝置由一對(duì)鋼輪組成，一主動(dòng)輪、一從動(dòng)輪，外包橡膠防止打滑，要求無(wú)級(jí)調(diào)速。其牽引速度應(yīng)與壓光機(jī)同步，考慮冷卻收縮，可略小于壓光機(jī)速度。（4）切割與卸料機(jī)構(gòu)切割分為：a、切邊——園盤(pán)切割機(jī)

b、切斷——切刀卸料機(jī)構(gòu)作用：將切斷的板材堆集起來(lái)。下堆料式圖4-204目前采用較多側(cè)堆料式圖4-205

前堆料式圖4-206下堆料式卸料機(jī)原理：切斷后的板材到達(dá)翻料位置后，觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，翻轉(zhuǎn)電機(jī)依靠自重向兩側(cè)翻下，板材落在接料車(chē)上，并觸動(dòng)另一行程開(kāi)關(guān)，使翻轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，翻板回復(fù)原位。三、吹膜輔機(jī)三、吹膜輔機(jī)0.005~0.25mm的塑料薄膜吹塑法流誕法擠塑法壓延法狹縫機(jī)頭直接擠塑法上吹法平吹法下吹法來(lái)自機(jī)頭的熱氣流不影響膜管冷卻；適用于低粘度的物料以及透明度高而需急劇冷卻的塑料薄膜。來(lái)自機(jī)頭的熱氣流對(duì)膜管冷卻不利；物料在機(jī)頭內(nèi)的90度流動(dòng)，增加了流阻；不適用于熔融粘度較低的物料，常用于PE等結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但廠房利用面積大，但膜厚不易均勻。長(zhǎng)用于擇徑在600毫米一下的PE/PS/PVC等三、吹膜輔機(jī)——冷卻裝置普通風(fēng)環(huán)雙面口減壓風(fēng)環(huán)內(nèi)外雙面冷卻裝置冷卻水環(huán)內(nèi)冷（風(fēng)）外冷（風(fēng)，水）三、吹膜輔機(jī)——牽引裝置牽引架人字板：膜管由此展平、壓緊成連續(xù)的雙面薄膜，進(jìn)一步冷卻薄膜；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一對(duì)牽引輥：使薄膜具有縱向強(qiáng)度；前者為從動(dòng)輥，后者為主動(dòng)輥；導(dǎo)向輥擴(kuò)展裝置：進(jìn)一步冷卻，防止收縮。三、吹膜輔機(jī)——卷料裝置表面卷取中心卷取單輥表面卷取多輥表面卷取單工位中心卷取雙工位中心卷取多工位中心卷取三、吹膜輔機(jī)——切割裝置_________________________鋸齒刀切割機(jī)構(gòu)閘刀切割機(jī)構(gòu)飛刀切割機(jī)構(gòu)電熱切割機(jī)構(gòu)復(fù)習(xí)-—擠塑機(jī)輔機(jī)一、制管和異型材的輔機(jī)管材輔機(jī)吹膜輔機(jī)板材、片材輔機(jī)定型裝置外徑定型內(nèi)徑定型內(nèi)壓定型法真空定型法切割裝置自動(dòng)或手動(dòng)園鋸切割機(jī)行星切割裝置冷卻裝置浸浴式冷卻水槽噴淋式冷卻箱牽