单螺杆挤出熔融段特点
单螺杆挤出机的规格型号和基本参数
单螺杆挤出机的规格型号和基本参数单螺杆挤出机是一种广泛应用于塑料加工行业的设备，用于将塑料颗粒或粉末加热、熔化、挤出，制成各种形状的制品。
在挤出机市场上，不同规格型号的单螺杆挤出机具有各自的特点和适用范围。
本文将介绍单螺杆挤出机的规格型号和基本参数。
一、单螺杆挤出机的规格型号通常情况下，单螺杆挤出机的螺杆直径可分为20mm-250mm，L/D比可分为20-40。
常见的规格型号有25/25、30/25、45/30、65/25等，其中数字表示螺杆直径，斜线后面的数字表示L/D比。
不同规格型号的单螺杆挤出机适用于不同的生产需求。
较小直径的挤出机适用于小型生产和试验室应用，而较大直径的挤出机适用于大型生产。
二、单螺杆挤出机的基本参数1. 挤出量：挤出量是单螺杆挤出机每小时能够产出的塑料制品的重量。
单位通常为kg/h。
挤出量与螺杆直径、L/D比、转速等因素有关。
2.转速：转速是指螺杆旋转的速度，通常以转/分钟为单位。
转速决定了加工过程中塑料的进给速度和熔融效果。
3.功率：挤出机的功率包括驱动功率和加热功率。
驱动功率通常由电机提供，用于驱动螺杆旋转。
加热功率用于加热和熔融塑料。
4.加热功率：加热功率用于加热和熔融塑料。
加热功率与螺杆直径、L/D比、加热圈的数量和功率有关。
除了上述基本参数之外，单螺杆挤出机的一些特殊参数还包括螺杆加热方式、冷却方式、控制方式等。
螺杆加热方式通常有电加热、燃气加热和液体加热等。
冷却方式通常有风冷和水冷两种，根据不同的生产需求选择合适的冷却方式。
控制方式通常有手动控制和自动控制两种，自动控制方式可以实现对挤出机的精确控制和监测。
综上所述，单螺杆挤出机是一种广泛应用于塑料加工行业的设备。
不同规格型号的单螺杆挤出机具有不同的特点和适用范围。
其基本参数包括挤出量、转速、功率、加热功率等，这些参数直接影响着挤出机的生产能力和能耗。
了解这些规格型号和基本参数有助于选择和使用合适的单螺杆挤出机。
单螺杆挤出机与双螺杆挤出机性能对比分析报告
单螺杆挤出机与双螺杆挤出机性能状况分析报告一. 塑料挤出机概述1. 常规单螺杆挤出机现状和技术水平分析在常规单螺杆挤出机的性能方面，我国己能生产螺杆直径为φ12－φ250mm多种规格、门类齐全的挤出机，长径比大多在25－30范围。
一些新型的混炼元件如分离型、屏障型、分流型、变流道型以及流束位置变换型等混炼元件得到了较为广泛的应用:螺杆最高转速:直径φ150－φ200的大型挤出机加工烯烃类物料时为50－75r/min，加工PVC等热敏性物料时为5－42r/min:直径φ30以下的小型机器加工烯烃类物料时为l60－200r/min，加工PVC等热敏性物料时为18－l20r/min:北京化工大学研制成功的φl2mm手提式单螺杆排气挤出机为1200r/min。
而国外单螺杆挤出机螺杆直径最小φ6mm，最大为φ700mm，最大长径比达60。
日本池贝公司φ30单螺杆挤出机最高螺杆转速为300r/min，挤出机300kg/h，远远高于我国同规格机器实际产量l4kg/h的水平。
由于常规单螺杆挤出机与其它挤出机相比，具有结构简单、坚固耐用、维修方便、价格低廉、操作容易等特点。
在我国相当长时间内仍有很大市场，因此如何使常规单螺杆挤出机优质、高效、多功能化，仍然是我国塑机研究工作者的艰巨任务。
2．异向旋转双螺杆挤出成型机的现状与技术水平分析2.1 异向旋转平行双螺杆挤出机异向旋转双螺杆挤出机有许多种类型，可分为平行和锥形两大类，前者两根螺杆的轴线互相平行，后者两根螺杆的轴线相交成一角度。
目前流行的平行异向双螺杆挤出机多为在啮合区纵横向都封闭，即共轭型的。
锥形双螺杆挤出机与啮合型平行异向双螺杆挤出机的工作机理基本相同。
如果将其设计成啮合区螺槽纵横向皆封闭的，则其输送能力和建压能力都很强，因其加料端两螺杆轴线间有较大的空间，可以采用大的止推轴承和扭矩分配齿轮，从而能承受高扭矩和高推力负荷，很适合硬聚氯乙烯类制品的挤出成型。
单螺杆挤出机的基本结构和作用
单螺杆挤出机的基本结构和作用单螺杆挤出机的基本结构和作用1. 简介单螺杆挤出机（Single Screw Extruder）是一种常用于塑料加工行业的设备，主要用于塑料材料的挤出加工。
它具有简单的结构和高效的生产能力，被广泛应用于塑料制品生产过程中。
2. 基本结构单螺杆挤出机由以下几个基本部件组成：螺杆螺杆是单螺杆挤出机的核心部件，通常由高强度的合金钢制成。
螺杆的作用是将塑料料料送入机筒并进行熔融，同时通过旋转运动将熔融的塑料向前推送。
机筒机筒是单螺杆挤出机的外壳，通常由合金钢制成。
机筒内设置有一系列加热和冷却装置，用于调节塑料料料的温度。
同时，机筒还具有一定的压力传递功能，使塑料料料得以在螺杆作用下被连续挤出。
进料口和出料口进料口位于机筒一端，用于将塑料料料送入机筒。
出料口位于机筒另一端，用于挤出已熔融的塑料，形成所需的产品形状。
传动系统传动系统由电机、减速机和联轴器组成，主要负责驱动螺杆的旋转运动。
通过调节传动系统的转速和扭矩，可以控制挤出机的塑化能力和生产速度。
控制系统控制系统采用计算机或PLC控制，用于监测和调整挤出机的工作状态。
通过控制系统，可以实现对挤出机的温度、压力、转速等参数进行精确控制，以确保生产过程的稳定性和产品的质量。
3. 挤出过程和作用单螺杆挤出机的工作过程主要包括以下几个阶段：进料和塑化塑料料料由进料口进入机筒，经过螺杆的旋转和外力的作用，逐渐被推送到出料口。
在此过程中，塑料料料会被加热和熔融，形成熔融塑料，同时塑料料料中的气体被排出。
挤出和冷却熔融塑料通过出料口挤出，通过模具或模板形成所需的物体。
同时，通过冷却装置对挤出的塑料进行快速冷却，使其固化成型。
切割和收集已固化的塑料被切割成所需长度，并通过传送带或其他方式收集起来。
单螺杆挤出机的作用主要有以下几个方面：•实现塑料料料的塑化和熔融，使其具备挤出的可塑性；•通过调节挤出机的参数和工艺，实现对挤出产品的形状、尺寸和性能的控制；•提高生产效率，实现连续、高速的生产过程；•降低生产成本，提高产品的竞争力。
单螺杆挤出机工作的原理
单螺杆挤出机工作的原理
单螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备，用于将塑料颗粒或粉末加热熔融后挤出成型。
单螺杆挤出机的工作原理如下：
1. 加料：塑料颗粒或粉末通过进料口加入到螺杆挤出机的进料段。
2. 进料和融化：螺杆在机筒中旋转推动塑料颗粒向前移动，并同时施加高温和高压力。
随着塑料在螺杆和机筒内摩擦加热，塑料开始融化并形成均匀的熔体。
3. 压力增加和融化区：螺杆的螺纹逐渐变浅，使得交通道变窄，从而增加了塑料在机筒中的压力，并进一步加热、融化和混合塑料。
4. 挤出：在融化区后面的机筒中，螺杆开始改变形状，将熔融的塑料推向机筒出口，并进一步加压，使塑料通过机筒的模具孔挤出。
5. 冷却和定型：挤出的塑料通过模具孔进入到冷却水中进行快速冷却，使之硬化和定型。
通常，挤出机的模具孔和冷却系统都是根据所需的产品形状来设计的。
6. 切割和收集：挤出的成型物从模具孔中连续挤出，然后被切割成所需的长度，并通过传送带或其他收集装置进行收集和包装。
总结：单螺杆挤出机的工作原理是通过螺杆的旋转和设计，将塑料颗粒加热、融化和压力推向模具孔进行挤出，最后冷却和定型。
这种工作原理可以实现连续、高效、精确的塑料挤出成型过程。
螺杆挤出机工作原理
螺杆挤出机工作原理
螺杆挤出机是一种常见的塑料加工设备，它主要通过螺杆和筒体之间的相互配合，将塑料原料加热、熔化，并经过螺杆转动的作用，将熔融塑料挤出成型。
螺杆挤出机工作原理如下：
1. 进料：将塑料原料以固态或颗粒状形式投入到加料口，经过传送装置（如给料机）将原料平均送入螺杆进料段。
2. 熔化：当原料进入螺杆进料段时，由于螺杆的螺旋纹理设计，螺杆会将原料逐渐向前推进，并且沿着筒体内壁形成定量的料层。
同步进行的是加热系统的加热作用，使得原料逐渐升温，最终熔化为黏稠的熔融塑料。
3. 压力增大：随着螺杆转动，进料段的螺杆将熔融塑料逐渐推向挤出段。
由于螺杆逐渐变细，螺槽深度减小，使得通过改变料螺杆间的压缩比，提高了熔融塑料的压力。
4. 挤出成型：当熔融塑料进入挤出段后，由于挤出段螺杆的推动作用，熔融塑料被推进到机筒的出料口。
出料口处通常设置有模头，通过模头的特定形状，使得熔融塑料被形成成所需的截面形状，如管状、片状等。
5. 冷却和固化：挤出后的塑料制品经过模头出来后，通过传送装置（如水冷装置）进行冷却和固化处理，使其形成最终的塑料制品。
总结起来，螺杆挤出机的工作原理主要是通过螺杆的转动和筒体的加热作用，将塑料原料加热、熔化，并通过螺杆的螺旋纹理设计实现进料、挤出和压力增大的过程，最终将熔融塑料通过模头挤出成型。
单双螺杆挤出机结构特点和工作原理的差异
单双螺杆挤出机结构特点和工作原理的差异单螺杆挤出机和双螺杆挤出机是塑料挤出机中常用的两种类型，它们在结构特点和工作原理方面存在一些差异。
下面将对这两种挤出机进行详细介绍。
一、单螺杆挤出机1.结构特点：单螺杆挤出机只有一个螺杆，在筒体内旋转，将原料推进到机头，通过模具进行挤出。
其结构简单，造价较低。
单螺杆挤出机主要有筒体、螺杆、传动系统和加热系统等部分组成。
2.工作原理：单螺杆挤出机的工作原理是通过螺杆的旋转将原料送入机头，然后通过模具挤出成型。
具体工作流程如下：(1)加料：将塑料颗粒等原料投入到进料斗，由重力自动进入挤出机的进料区。
(2)熔融：原料随着螺杆的旋转进入加热区，在高温下受热熔化。
(3)压力增加：随着螺杆的旋转，原料被推进到机头，同时通过螺杆的螺纹使原料受到压力增加，实现均匀的挤出。
(4)挤出成型：原料在机头通过模具进行挤出成型，形成所需的产品形状。
二、双螺杆挤出机1.结构特点：双螺杆挤出机有两个同心旋转的螺杆，在挤出过程中的加工效果更好，适用于更多复杂的产品加工。
双螺杆挤出机的结构相对复杂，由筒体、螺杆、传动系统和加热系统等多个部分组成。
2.工作原理：双螺杆挤出机的工作原理主要是通过两个同心旋转的螺杆将原料进行挤压。
具体工作流程如下：(1)加料：将原料投入到进料斗，由重力自动进入挤出机的进料区，同时通过螺杆的螺纹将原料向前推进。
(2)熔融：原料在两个螺杆的作用下受到高温加热，快速熔化。
(3)压力和剪切：螺杆的旋转使得原料在其螺纹间经历高压力和高剪切力，从而使得原料更加均匀地混合。
(4)挤出成型：原料在挤出机的机头通过模具进行挤出成型，形成所需的产品形状。
总结起来，单螺杆挤出机相对简单，适用于一些简单的挤出加工；而双螺杆挤出机结构相对复杂，适用于需要更好的加工效果和更复杂形状的产品加工。
单螺杆挤出机熔融理论
”
熔融模型 速率方程 固相分布 加速熔融
粘滞热
机筒加热
膜内的流动基 本上是拖曳流
物料不断熔融, 熔膜愈来愈厚。
熔膜厚度超过 径向螺棱间隙
由于机筒的运动
熔池中熔体将形
熔体流入螺槽,
成循环流动。
形成熔池,
随熔融继续进行,固体床宽度不断减少,直至 完全消失,熔融结束
[1] 何红.单螺杆挤出的亚宏观熔融理论及可视化研究[D].北京:北京化工大学,2000.
单我螺杆们挤毕出机业熔融啦理论
其实是答辩的标题地方
CONTANTS
熔融过程模型
固体熔融速率 方程
熔融区固相分 布方程 如何加速熔融 过程
熔融过程模型
熔融模型 速率方程 固相分布 加速熔融
“熔融：物料从固态向液态转变的过程,该过程是影响 挤出制品质量和产量的关键步骤。
Tadmor熔融模型:被公认为近代挤出理论的基
公式1： 固相沿y向流入熔膜的物料量=由熔膜流入熔池的物料量=熔化速率
熔融模型 速率方程 固相分布 加速熔融
熔膜流入熔池的物料量：
固相沿y流入熔膜的量： 由公式1可以得出：
（2）
熔融模型 速率方程 固相分布 加速熔融
固液分界面单位面积上的热量平衡
熔膜传入分界面的热量—分界面传入固体的热量= 物料熔融及升温到熔膜平均温度所消耗的热量
（公式2）
Vsy
熔融模型 速率方程 固相分布 加速熔融
（3）
熔融模型 速率方程 固相分布 加速熔融
由2式得到： 代入式（3）可以得到熔膜厚度：
熔融模型 速率方程 固相分布 加速熔融
把熔膜厚度代入式（2），得到固相熔融速率：
熔膜给热， 与qs有关
2 单螺杆挤出机介绍
单螺杆挤出机的挤出过程
2.1.3.1 聚合物的三态变化
图2-5
聚合物三态变化图
31/102
图2-6
常规全螺纹螺杆的三个职能区
32/102
（1）加料段
功能主要是对塑料进行 压实和输送。
33/102
（2）熔融段或压缩段
是使塑料进一步压实和 塑化。
34/102
（3）计量段 塑料进入计量段后将进 一步塑化和均匀化，并使之 定压、定量和定温地从挤出 机头挤出。
2 单螺杆挤出机
1/102
2.1 概 述
挤出成型亦称挤压成型， 它是将物料加热熔融成粘流态， 借助螺杆的挤压作用，推动粘 流态的物料，使其通过口模而 成为截面与口模形状相仿的连 续体的一种成型方法。 所采用的设备称为挤出机。
2/102
塑料原料
加热 挤出机
塑料熔体 定型
加压
挤塑模具（机头）
初始形状的连续体
8/102
传动系统
其作用驱动螺杆，保证螺 杆在工作过程中所需要的扭矩 和转速。
9/102
加热冷却系统 它保证塑料和挤压系统在 成型加工中的温度控制要求。
10/102
加料系统
主要由料斗和自动上料装 置等组成。其作用是向挤压系 统稳定且（2）辅机
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 机头 定型装置 冷却装置 牵引装置 切割装置 卷取装置 堆放装置
28/102
④螺纹螺距：用S表示 ⑤螺纹升角：用φ表示 ⑥螺纹头数：用P表示 ⑦螺槽轴向宽度：用B表示 B=S-b ⑧螺棱的轴向宽度：用b表示 ⑨螺槽的法向宽度：用W表示 ⑩螺棱的法向宽度：用e表示 11 螺纹外径与机筒内壁之间隙：用δ表示
29/102
φ
图2-4
单螺杆挤出机的常见故障
单螺杆挤出机的常见故障
单螺杆挤出机是塑料加工中常用的设备，常见的故障包括但不限于以下几种：
1. 温度控制问题，挤出机需要在一定的温度范围内工作，如果温度控制系统出现故障，可能导致塑料材料无法达到理想的熔融状态，甚至造成塑料烧焦或结块。
2. 压力控制问题，挤出机在工作过程中需要保持一定的压力，如果压力控制系统出现问题，可能导致挤出的塑料产品外观质量不佳或者产量下降。
3. 螺杆磨损，长时间使用会导致螺杆磨损，造成挤出机的工作效率下降，甚至无法正常工作。
4. 挤出机结构问题，挤出机的结构件如螺杆、机筒等零部件出现损坏或磨损也会导致挤出机的故障。
5. 清洁问题，挤出机需要定期清洁和维护，如果清洁不到位或者维护不当，可能导致挤出机堵塞或者其他故障。
针对这些常见故障，我们可以采取一些预防和维护措施，比如定期对挤出机进行维护保养，注意温度和压力的稳定控制，及时更换磨损的零部件等。
另外，操作人员的培训和技术水平也是影响挤出机故障的重要因素，加强操作人员的技能培训和安全意识教育也是预防故障的重要手段。
希望以上内容能够帮助你全面了解单螺杆挤出机的常见故障及预防措施。
单螺杆挤出理论(熔融理论)
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Vbx ρm Cs Tm - Ts +λ*
X
第三节 单螺杆挤出理论
二、熔融理论
δ=
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Tb
-
Tm
+η
Vj2 2
第三节 单螺杆挤出理论
二、熔融理论
（四）熔融过程影响因素
4、不稳定挤出时固体床解体现象 （3）解体后果 大团块被熔体包围，熔融慢 不利于稳定挤出 （4）防止解体措施 螺杆渐变度A适中，选择小 颗粒原料
第三节 单螺杆挤出理论 预防措施:设计分离型螺杆
二、熔融理论
第三节 单螺杆挤出理论
分离型螺杆
• Maillefer螺杆
Vbx ρm Cs Tm - Ts +λ*
X
熔膜的厚度
Vj=Vb－Vsz
第三节 单螺杆挤出理论
（三）熔融过程数
学分析
Vbx ρ 1δ=ω
2
m
（2）
二、熔融理论
ω=
Vbx ρm 2
Km
Tb
-
Tm
+η Vj2 2
Cs Tm - Ts +λ*
X
熔化速率
X
（5）
熔融速率系数
第三节 单螺杆挤出理论
第三节 单螺杆挤出理论
螺杆挤出机温度控制
挤出温度掌握重要有温度设定.掌握和调剂三个部分构成.设定温度是掌握温度的根据和基准,调剂温度是对设定温度的修改和完美.2.1 温度设定设定温度的目标是为了掌握物料挤出成型进程,始终在熔融温度与分化温度区间(即160～180℃)进行.要准确设定温度,则需充分斟酌制约物料成型温度的相干身分.(1)配方组分.剂量和原料质量.据文献介绍和临盆实践验证,不合配方或统一配方不合厂家临盆的物料(PVC.CPE.热稳固剂等),挤出成型温度往往有很大差别,有的达10℃阁下,这一点在没有试验前提或临盆经验的情形下,是不成预知的.只有经由过程临盆实践,根据塑料型坯的质量,合时调剂设定温度.开端设定温度时不轻易过高,应从低向高慢慢伐整.(2)塑料挤出亦是一个能量守恒的进程.单位体积的固体转化为熔体所需的总能量相对是恒定的,物料的输送速度根本上均衡于物料的融化速度.因受口模物料流速和定型模冷却前提的限制,不合规格的异型材单位时光挤出量差别亦很大.因物料输送速度不合,物料熔融所需热量亦不合.对于单螺杆挤出机或双螺杆挤出机没有内热消失的加热区域,即机头.大小过渡段.口模等部位,临盆大规格型材时,设定温度宜高一些;临盆小规格异型材,设定温度宜低一些.对于双螺杆挤出机有内热消失的加热区域,因为内热的感化,挤出速度反过来又直接影响物料的熔融速度.设定温度应视该段物料的形态.推却温度程度及对热量的需求情形而定.(3)塑料挤出需阅历一准时光过程.在这一过程的不合阶段,由物料的加工特点和挤出机本能机能所决议,不合形态的物料承温情形和对热量的需求有所不合.要准确设定温度亦有须要深刻懂得物料在挤出不合阶段的形态.推却温度程度及对热量的需求情形.双螺杆挤出机温控体系由10个温控点构成.根据物料在挤出进程各个阶段的形态.推却温度程度及对热量的需求情形,可将10个温控点归纳为加温.恒温.保温三个区域.个中加温与恒温区重要在挤出机内,以排气孔为界划分为两个相对自力又互为联系关系的部分;保温区重要由机头.大小过渡段.口模部分构成.加温区由送料段.紧缩段两温控点构成.因为物料由室温状况经给料机螺杆输送给挤出机送料段螺杆,距物料熔融温度温差较大,同时物料经紧缩段螺杆将经由过程排气孔,挤出请求物料在该区域内完成由固体向熔体的转化进程,并紧紧包覆于螺槽概况,方不致从排气孔排出或壅塞排气孔.是以物料在加温区域须要的热量较大,送料段.紧缩段的温度宜设定的高一些.值得留意的是,如送料段温度设定过高,因为距离料斗与挤出机扭矩分派器较近,易导致物料在料斗内架桥,扭矩分派器齿轮受热变形及加快磨损,故送料段温度设定还应视料斗冷却情形和扭矩分派器油温而定(一般以油温≤60℃为宜).恒温区由熔融段和计量段两温控点构成.物料经由加温区后已根本呈熔体状况,但温度不甚平均,且并未完整塑化,还须进一步恒温并完整塑化,同时随螺杆容积削减,在机头均布盘(亦称过滤盘.导流盘)阻力感化下,物料粘度.密实度进一步进步,单位体积物料量增长,为包管物料温度,是以该区域物料还需必定热量;但该区双螺杆对物料剪切和压延感化所转化的内热,往往又超出了物料的需求,故熔融段和计量段温度的设定应留意:在挤出机开机前升温时,温度设定略高一些,以利于螺筒恒温;开机正常后要恰当下降,以防物料降解.保温区由机头.过渡段.口模等温控点构成.物料经由恒温区后已完整呈熔体状况,进入保温区将由螺旋活动转变成匀速直线活动,并经由过程均布盘.过渡段和口模树立熔体压力,使之温度.应力.粘度.密实度和流速更趋平均,为顺遂地从口模挤出做最后的预备.因为转变活动偏向,树立熔体压力需就义必定的热量为代价.同时在该区域,内热已不复消失,故仍须要必定外热做填补.该区域温度设定一般应高于前两个区域设定的温度,口模处的温度还应根据型材截面构造进行设定.截面庞杂或壁厚部位,温度设定应高一些;截面简略或壁薄部位,温度设定应低一些;截面临称或壁厚平均部位,温度设定应根本一致.2.2 温度掌握塑料异型材挤出温度掌握主如果环绕着设定温度进行的.因为锥形双螺杆挤出机具有温度自控和手动冷却掌握本能机能,一般临盆状况对所设定的温度实施主动掌握即可.当某段温控点温度跑高,主动掌握掉效,采取手动冷却掌握也可将显示温度掌握在设定温度界限之内.在挤出温度掌握时必须明白两个根本概念.其一,挤出机设定温度所掌握的各个温控点显示温度仅仅是螺筒.机头及口模的温度,并不是物料的现实温度.物料温度与显示温度在不合加热工况下消失不合的对应关系.即当螺筒.机头.口模等温控点外加热器加热时,物料温度现实上低于显示温度;当螺筒.机头.口模等温控点外加热器停滞加热时,物料温度则可能等于或高于显示温度.锥形双螺杆挤出机有两个热源:①外电加热器;②双螺杆对物料剪切与压延感化转化的内热.因为反应显示温度的测温点与外加热器和物料之间消失必定距离,故三者之间亦消失必定的温度梯度(即温差).从挤出加温.恒温.保温三个区域供热忱形剖析(图2)可知,加热区既消失外加热,又消失内加热,为双领导热,显示温度根本上等同于物料温度;恒温区在显示温度未达到设定温度值时,亦是双领导热;显示温度超出设定温度值时,热量开端由内向别传递,可称之为逆领导热,显示温度则可能低于物料温度;保温区因为内热不复消失,热量又开端由外向内传递,亦称之为正领导热,显示温度则高于物料温度.其二,双螺杆对物料的剪切与压延感化所转化的内热其实不受主动温控体系的束缚与安排.经由过程挤出实践可以发明,在塑料异型材挤出时,不消失内热的机头,过渡段和口模部位温控点显示温度一般比较稳固,根本上可掌握在设定温度的规模内;有内热消失的挤出机内各段温控点显示温度随挤出量增减往往摇动很大,有时远远偏离设定温度的掌握界限.例如要进步挤出量,送料段物料对热量需求增大,因挤出速度进步所增长的内热缺乏于均衡物料在该段逗留时光缩短所削减的热量,固然外加热器一向工作,但显示温度仍低于设定温度;熔融段和计量段的物料因为已完整转化为粘流态,所需热量有限,并由挤出速度进步所增长的内热超出物料在该段逗留时光缩短所削减的热量,固然外加热器停滞加热,但显示温度仍高于设定温度.鉴于挤出温度掌握的主体是物料温度,明白了物料温度.显示温度与设定温度在不合挤出工况下的对应关系,也就明白了设定和掌握挤出温度的根据和基准.诸如进步加温区设定温度可充分施展外加热器感化,有助于敏捷进步物料温度;下降恒温区设定温度可合时割断外加热源,防止内热和外热叠加感化,尽可能阻拦物料温度中断跑高;进步保温区设定温度,可借助外热源,保持物料在最佳塑化状况挤出,以得到高强度塑料异型材型坯.应当指出,在设定温度时固然已斟酌到内热的感化与影响,下降恒温区设定温度,但也仅可使该部位物料达到设定温度合时割断外热,而不克不及禁止因挤出速度进步所增长的内热.挤出实践证实,有内热消失的挤出机内各段物料温度与挤出量直接相干,下降与进步给料与挤出速度不但决议着挤出产量,并且是掌握挤出温度不成缺乏的须要手腕.但在采取加料与挤出速度掌握挤出温度时,还应明白,即使熔融段,计量段显示温度偏离设定温度,但仍小于180℃时,解释该段物料温度仍在熔融温度与分化温度区间,亦属正常.只有当显示温度接近180℃,采取手动冷却掌握无效时,才有须要下降给料与挤出速度进行温度掌握.同时因为双螺杆挤出机有强迫给料的特色,挤出量是由加料速度所决议的,加料速度和挤出速度亦消失响应的匹配关系,进步或下降加料和挤出速度应同步进行.其互相调剂的幅度应视加料孔内物料在螺槽内的充斥量而定,一般应掌握物料在螺槽内2/3高度为宜.过高则会产生挤出机过载或加料孔.排气孔冒料现象;过低则易导致双螺杆非正常磨损.别的调剂加料与挤出速度时还应亲密不雅察主机电流变更,物料塑化好时,一般电流较低.主机电流变更是断定挤出温度掌握是否恰当的一个重要根据.2.3 温度调剂假如挤出温度掌握恰当,设定温度准确与否直接决议了挤出塑料型坯的质量.挤出塑料型坯的质量反过来又是对设定温度准确与否的磨练.因为挤出掌握温度是挤出临盆前设定的,其设定温度准确与否又受配方组分.剂量和原料质量以及挤出机工艺前提的制约和影响.新建企业或临盆经验.技巧程度不甚高的操纵人员,在开机设定温度时,不免消失如许或那样的误差,是以有须要在临盆进程中经由过程对挤出塑料型坯消失的质量缺点进行体系对应剖析磨练,合时调剂所设定的温度.附表挤出型坯质量缺点特点.原因与温度调剂对策挤出塑料型坯质量大致可分为外不雅质量和内涵质量.挤出质量优越的塑料型坯重要特点是:外不雅滑腻,色彩纯正呈乳白色,切片结晶细腻,瘦语平齐规整,宽度平均.由挤出机挤出后,离开口模3～5cm天然下垂.当设定或掌握温渡过高时,挤出塑料型坯色彩泛黄.内筋曲折.内壁发泡或横截面上呈气孔状,由挤出机挤出后离开口模即脆弱下垂;温渡过低或加温不平均时,挤出塑料型坯色彩发暗无光泽,瘦语结晶光滑,瘦语宽度与壁厚不均,离开口模3～5cm 后,仍坚挺不下垂,或即向一侧曲折.经笔者几年挤出实践与统计材料标明:型坯的外不雅质量一般是由机头.过渡段.口模等部位温度设定掌握不当所致;型坯内涵质量一般是由挤出机内各段温度设定掌握不当或物料现实温度跑高掉控造成的.是以在现实操纵时应有的放矢地合时对设定温度进行调剂.具体调剂办法见附表,直至挤出型坯达到尺度为止.且忌盲目或大幅度调剂,致使挤出临盆工况恶化.如调剂无效或因温度超高导致型坯消失黄线,经重复切片挤压处理仍不好转时,解释口模或机头流道内已产生“糊料”,应即时停滞加料,减速,改用清洗料进行清洗,直至口模清洗料内无糊料杂质为止.如清洗仍无效,应停机,裁撤,分化口模,对机头和口模进行卖力检讨和清算.如确诊糊料是由挤出机熔融段或计量段物料温度掉控所致,还须裁撤挤出机螺杆,检讨.清算机筒和螺杆.3 由挤出温度掌握引出的高速挤出问题要实现高速挤出,若不解决现有国产挤出机因进步挤出速度导致的送料段温度偏低与熔融段.计量段温度跑高问题,仅采取高速模具,则只能进步小规格或帮助型材的单位产量,对大规格型材产量进步是难于奏效的.高速挤出模具问题解决之后,真正制约挤出产量进一步进步的是挤出机螺杆构造,换热情势与加热前提.笔者参照国外先辈挤出机设计有关材料以为,要进步挤出机临盆才能,须要在以下三个方面临国产挤出机进行改革和更新.(1)实施超锥度双螺杆挤出.锥形双螺杆与平行双螺杆挤出机比拟最大的特色,是在须要大量热量的送料段,螺杆直径较大,对物料的传热面积和剪切速度比较大,加快了物料的塑化;在物料已完整熔融不须要太多热量的计量段,螺杆直径较小,削减了传热面积和对熔体的剪切速度,可防止物料过热降解,在同样长径比前提下,挤出才能显著进步.如对螺杆锥度进一步改良,正向效应则会更佳.(2)转变现螺杆内部换热情势.现挤出机采取的硅油自调温螺杆,构造简略,不必维修,有节能后果,但换热率不高.可采取硅油外轮回冷却换热装配,对计量段物料实施强迫冷却换热,进步螺杆换热效力.(3)增长现挤出机送料段加热圈功率.现挤出机送料段加热功率一般为3000W,临盆实践证实,因为送料段物料须要热量较大,在挤出速度进步后,即使加热圈一向处于加热状况,仍然知足不了物料所需热量,故恰当进步加热圈功率,以利送料段物料加温.。
挤出机螺杆熔融段的优化设计
层 薄 的熔 膜 。 当熔膜 厚 度超 过 螺杆 与 机筒 间隙
时， 螺棱 把熔 膜 从 机筒 内壁径 向地 刮 下 ， 汇 聚 并
于 螺 纹推 进 面 而形 成环 流 区 （ 池 ） 熔 。随 着螺 槽逐
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橡
胶
工
业
２０ ０ ２年 第 ４ ９卷
（） １
法讨 论 了熔 融 段 螺 杆 主 要 几 何 结 构 参 数 的 优 化 。 本研 究 应用 计 算机 技术 对熔 融 段螺 杆 主要 的几 何 结构 参 数进 行优 化 设计 。
则 机筒 壁 面处 的剪切 速 率 ｙ 可 由下 式表 示 ：
ｙ ｂ： （） ２
式中 １ 数 学模 型 的 建立 １ １ 理论 分 析 ． 普通 挤 出机 螺 杆的 结构 示意 如 图 １所 示 。从 图 １可 以看 出 ， 融段 的螺 槽深 度逐 渐变 浅 ， 主 熔 这 要 是 为 了强化 剪 切塑 化 的功 能 。 由于机 筒与 螺 杆 之 间的 相对 运 动 ， 合 物 物 料 在 机 筒 内受 到 强 烈 聚 的挤 压 和剪 切运 动 ， 固体 床 的柱 塞 运 动 逐 渐 形 由
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第 １ ０期
梁 基 照 ． 出机 螺 杆 熔 融 段 的 优 化 设 计 挤
挤 出 机 螺 杆 熔 融 段 的 优 化 设 计
梁 基 照
（ 南 理 工 大学 工 业 装 备 与 控 制 工 程 系 ． 东 广 州 华 广 ５０４ ） １ ６ １
ｗ —— 螺 槽 的法 向宽 度 ， ＝＿ ｏ Ｏ—Ｐ Ｗ ｌ ｓ ｃ ；
— —
螺 杆转 速 ；
的剪 切粘 度 刁 ｂ与 剪 切速 度 和 温度 的关 系 可 以表
单螺杆挤出机的主要组成及用途
单螺杆挤出机的主要组成及用途1.进料系统：进料系统由进料斗、送料器和蓄料器组成，用于将原料送入机器的填料部分。
进料系统的工作原理是运用送料器将原料输送到螺杆的进料段。
蓄料器可保持一定的原料数量，以确保挤出机长时间连续运行。
2.主螺杆系统：主螺杆是整个挤出机的核心部件，它通常由一个或多个螺杆组成。
螺杆用来加热、熔化、混合和压缩原料，并将其输送到挤出机的出料端。
3.加热和冷却系统：为了使原料达到熔化状态，单螺杆挤出机需要通过电加热器或蒸汽加热器加热螺杆和机筒。
加热器通常布置在螺杆和机筒的外侧。
同时，冷却系统也是必要的，以防止机器过热。
4.挤出头：挤出头是将熔融的原料从螺杆中挤出并注入模具的部分。
挤出头通常由一对模具和螺杆尖端组成，以确保原料的流动和塑型。
5.模具系统：模具系统是将熔融的原料形成所需产品形状的部分。
它通常由模具和模具支撑系统组成。
模具系统的设计决定了产品的形状和尺寸。
6.控制系统：控制系统由电气和控制元件组成，用于控制整个挤出机的运行。
控制系统可以设置并调整挤出机的参数，如温度、压力、速度等。
1.塑料挤出加工：单螺杆挤出机广泛应用于塑料制品的加工行业，如塑料管、板材、薄膜、线缆、地板、塑料袋、塑料制品等。
挤出机能够将塑料颗粒加热、熔化，并通过模具挤出所需形状的产品。
2.橡胶挤出加工：单螺杆挤出机也适用于橡胶制品的生产，如橡胶管、橡胶密封件、橡胶条等。
橡胶料在单螺杆挤出机中被加热、熔化，并通过挤出头挤出，形成所需形状的橡胶制品。
3.化工材料挤出加工：挤出机还可以用于化工材料、聚合物等非塑料材料的加工。
通过调整挤出机的参数、温度和压力等，可以实现对各种材料的熔化和挤出。
总之，单螺杆挤出机是一种重要的塑料加工设备，它通过加热、熔化、混合和挤出的工艺过程，将原料形成所需形状的产品。
不仅在塑料行业有广泛应用，还适用于橡胶、化工等材料的加工。
挤出机的结构
挤出机的结构
挤出机的结构
一、螺杆 （一）螺杆的分段 塑料存在：玻璃态、高弹态、粘流态。对应三段式螺杆 1、加料段 有加料区和固体输送区所组成 旋转、摩擦，输送压实。主要参数：螺旋升角、螺槽深度及加料 段长度
2、熔融段 压实熔融物料，空气压到加料口 螺槽变浅、过滤网、分流板、机头阻力，高压。外热、混合、 剪切、升温。 主参数：压缩比，熔融断长度。 3、均化段 作用：将已熔物料定量、定压、定温的压到机头中去。 参数：螺槽深度、长度。 （二）普通螺杆的结构 全螺纹。分为三种： （1）等距渐变螺杆 开始到最后螺槽逐渐变浅 （2）等距突变螺杆
（2）铸铝加热器 电阻丝、氧化镁。 防氧化、潮、震。接触好。铸铁、铸铜 （3）陶瓷加热器 寿命长、结构简单。 （4）电感加热器 涡流，变频控深度 均云、省电。温度不太高。体积大。贵。 3、远红外加热器 效率高，透入内部， 同时升温。均匀 。
(二)冷却系统 1、料筒冷却 风冷：柔和、均匀、干净。体积大、成本高。 水冷：速度快、易造成急冷现象。 2、螺杆冷却 目的：提高物料输送率。控制制件质量。
二、料筒 （一）料筒的结构 1、整体式料筒
精度、装配、受热均匀。
2、组合料筒
用于需改变 螺杆长径比 的情况
3、双金属料筒 （1）衬套式料筒 可换合金钢套 基体碳素钢、铸铁。 可换 （2）浇注式套筒 离心浇注2mm合金。结合好。 （二）料筒材料 45、40Cr、38CrMoAl、铸铁、球墨铸铁。 三、分流板和过滤网 螺杆头部和口模间有一个过渡区，
磁力架
（二）上料 人工上料 小型 自动上料 大型 （三）加料方式的分类 重力加料： 人工、弹簧、鼓风。 架 桥、堵塞。
鼓风上料：粒料 强制加料：克架桥、压填作 用
五、加热冷却装置 两个来源：外部加热器、摩擦剪切热。 （一）加热系统 液体加热、蒸汽加热、电加热、远红外线加热 1、液体加热 低于200度用矿物油，高于200度用有机溶剂（联苯），用节流、 调温实现。 特点：均匀，波动小。复杂、危险。不广。 2、电加热 最多，电阻、电感。 电阻加热： （1）带状加热器 云母、铁皮。 体积小，调整装拆方便。负荷小， 500度以上氧化。 接触。
单螺杆挤出机原理
单螺杆挤出机原理在压缩区，塑料料粒被逐渐压紧。
这是由于螺杆的结构和转动方向而产生的。
螺杆携行着料粒向前推进，并将料粒冲击到压缩腔壁。
由于螺杆的旋转方向和腔壁的阻力，料粒被挤压并填充到腔壁中。
同时，随着螺杆的旋转，料粒在螺杆和腔壁之间产生剪切力。
这种剪切力使得塑料料粒不断变形，并分离为较小的颗粒。
接下来，塑料料粒进入熔融区。
在熔融区，螺杆通过转动和受热的作用使料粒加热并熔化。
为了保持一定的温度，熔融区通常设置有加热元件。
熔融区内的料粒由于高温和螺杆的剪切力不断变形，并形成高粘度的熔融塑料。
熔融的塑料通过挤出螺杆的头部进入测量喇叭。
测量喇叭是一个漏斗形的构造，用于控制熔融塑料的流量，并将其引导到模具中进行挤出成形。
这样，我们可以根据需要调整喇叭的形状来获得不同的挤出产品。
在挤出螺杆头部，塑料熔融物进一步通过滑油冷却装置进行冷却。
冷却的目的是使塑料熔融物在挤出成形之前具有所需的硬度和形状稳定性。
冷却装置通常使用滑油或者水来进行快速冷却。
最后，挤出螺杆推动熔融塑料通过模具进行挤出成形。
模具中的孔洞形状决定了最终产品的形状。
在挤出过程中，熔融塑料受到高压和高温的作用，通过模具中的孔洞被挤压成所需的形状。
未使用的熔融塑料通过模具后，将通过切割装置进一步切割成所需的长度。
总之，单螺杆挤出机是通过塑料料粒在螺杆的作用下经历压缩和熔化的过程，最终通过模具挤出成形的设备。
它通过螺杆的转动和受热作用，将塑料料粒转化为高粘度的熔融塑料，并通过模具进行挤出成形。
单螺杆挤出机在塑料制品制造中具有广泛的应用，其原理的理解对于合理操作和生产高质量的塑料制品非常重要。
单螺杆挤出机熔融机理分析及应用
华南理工大学瞿金平院士发明的电磁动态塑化挤出机，将振动力场引入到高分子材料加工 的全过程，螺杆轴向往复振动导致熔融长度有效缩短。
电磁动态挤出机
熔融过程可视化实验
谢
谢！
五.提高熔融效率的措施
将固体床与熔池分离，加速熔膜移除 屏障螺杆（BM）源于1963年瑞士技术，副螺棱稍低于主螺棱，主螺棱螺距保持 不变，副螺棱螺旋升角大于主螺棱，螺距逐渐加大到计量段结束。后来出现多种结 构，强化熔融过程。
分离型屏障螺杆
分离型螺杆工作原理
多槽型分离螺杆
五.提高熔融效率的措施
单螺杆挤出机熔融机理分析及应用
广东轻工职业技术学院高分子教研室 广东高校高分子材料加工工程技术开发中心
一. 熔融的概念
单螺杆挤出机工作原理
一. 熔融的概念
单螺杆挤出机挤出过程中的熔融过程是聚合物颗粒所组成的固相 在传导热与粘性耗散热共同作用下逐渐转变为液相的过程,是两相 共存的状态； 塑性变形，压缩做功，塑性耗散作用 熔融过程发生在压缩段，物料将经历螺槽逐渐变浅压缩过程，其 作用是使塑料进一步被压实、塑化，并使塑料内夹带的气体从加 料口处排出，提高塑料的热传导性，使其温度继续升高；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
经典的Tadmor 固体床熔融模型
Potente 模型同时考 虑了预熔融、熔融及 压缩区固体床加速
二.熔融机理发展历程
可视化实验结果
二.熔融机理发展历程
北京化工大学朱复华教授的带领的课题组通过可视化实验研究，提出了三 段七区模型，在熔融区先后出现熔膜区、熔池区、环流区及固体破碎区，发 现了熔融过程中出现的亚稳态相转变行为。螺杆加工转速越高，固体床破碎 的块数越多，而且粉料更易产生固体床破碎现象。
单螺杆挤出理论(熔体输送理论)
1.1
第三节 单螺杆挤出理论
定义截流比：a＝Qp/Qd
Qp
i Wh3
121
P z
a QP h32 ( P )
Qd 61 Vbz z
（12）
第三节 单螺杆挤出理论
P z
61
Vbz h32
( QP ) Qd
将（13）式代入Vz分布（6）式，得
Vz
=
Vy bz h3
1 +
Q
3p
Qd
1 -
y
h3
Vz=f(a, y)
（13） （14）
第三节 单螺杆挤出理论
四、熔体输送理论
（一）牛顿流体的理论模 型
1、建立数学模型
（2）流场分析 a、建立坐标系
b、分析
V = Vx , 0,Vy
Vx f1(y) Vz f2 (y)
Vx ≠ 0, Vz ≠ 0
y
y
第三节 单螺杆挤出理论
四、熔体输送理论 应变速率张量
0
VX y
0
VX y
螺槽中的速度分布：
V V h y bz y 1 dP y 2 （6）
h z
3
2 dz 3
V Vx
bx
y
2
3
y
h h 3
3
（11）
第三节 单螺杆挤出理论
（4）速度分布的讨
论 a、螺槽中Vz的分布
由（7）式知：
QZ
iVbz Wh 3 2
iWh
3 3
12η1
( P ) Z
Qd
i VbzWh3 2
Qd Qp QL
π2D2h3sincos n
2
πDh33sin2 ΔP π2D2δ3tg ΔP
挤出成型工艺与设备 螺杆挤出机的主要参数
二、螺杆的主要参数
θ是螺纹与螺杆横截面之间的夹角，通常在100~300之间。随着θ增大， 出料快，生产能力提高，但挤压剪切作用减少，停留时间短，塑化效果下降。
e大，动力消耗大； e小，漏流增加。一般e=0.08~0.12D。
δ值大生产效率低，δ值过小时，强烈剪切，会引起过热降解，一般δ与 螺杆直径之比为0.0005~0.002左右。
二、螺杆的主要参数
螺杆长度：
对普通螺杆来说，根据物料在挤出机中经历的三个阶段，人们 常常把螺杆的有效工作长度L分为三段。
1 加料段L1（feeding zone）：
其作用是将松散的物料逐渐压实并送入下一段；减小压力和
产量的波动，从而杆的主要参数
2 熔融段（压缩段）L（compression zone）：
其作用是把物料进一步压实；将物料中的空气推向加料段排出；
使物料全部熔融并送入下一段。
3 均化段（计量段）L3（metering zone）：
其作用是将已熔融物料进一步均匀塑化，并使其定温、定压、
定量、连续地挤入机头。
螺杆的长度用mm作单位。
一、螺杆挤出机的技术参数
机器中心高度：
用H表示，指螺杆中心线到地面的高度，单位mm。
机器外形尺寸：
长、宽、高，表示为长×宽×高，单位mm。
机器质量 (重量)：
用W表示，单位为t或kg。
目录
01 螺杆挤出机的技术参数 02 螺杆的主要参数
二、螺杆的主要参数
D—螺杆外径；d—螺杆根径；t—螺距；W—螺槽宽度；
螺杆直径D :
指螺杆外径，代表挤出机的规格。随着直径增大，生产能力提高。
螺杆长径比L/D :
挤出螺杆的分段情况
➢加料段：固体输送区，物料形变很小； ➢压缩段：熔融区，物料压缩形变大，熔融 流动次要； ➢均化段：熔体输送区，熔融流动是主要的。
加料段
主要作用是输送物料,螺杆相当于一个螺旋推进 器。
塑料：未熔化、疏松的固体，表面发粘结块， 形变不大。
螺杆吃料和送料能力的强弱是保证机器正常工作 的前提。
• 则固体流率Qs可以用速度V和垂直于轴线的 截面积A（同一截面上的机筒面积减螺杆面 积）的乘积来计算：Qs=VA
v 其中
v
b
tan tanb tan tanb
Dbn
tan tanb tan tanb
因为
vb
v tanb
v tan
v
vb
tan tanb tan tanb
所以
A
熔化理论：
熔化物料的热源——料筒加热+熔膜内摩擦热 这些热量通过熔膜传导到相迁移面 固体粒子在分界面上熔化 沿螺槽深度方向物料的温度分布和速度分布为
均化段
均化段物料是均一的粘流状态，它关系到挤出产 量和质量。此段研究物料的流动——拖曳流动。
均化段料流复杂，一般认为，有四种流动，即正 流、逆流、横流、漏流，挤出流量是这四种流动 的总和。
4、漏流
塑料熔体在螺杆与料筒的间隙中流动，是沿螺杆 轴向的流动，是由于机头、口模的反压造成的。 体积流率QV，L表示。
如果忽略环流的影响，则均化段熔体的 输送量为
与螺杆的结构参数、T、P有关。
4
Db2
4
Ds2
ieH
sin
4
4
Db
H
H
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sin
——螺棱在截面上占有的面积。
• 同时将
螺杆挤出机各段的作用原理
螺杆挤出机各段的作用原理螺杆挤出机是一种常见的塑料加工设备，主要用于将塑料颗粒加热熔融后通过螺杆挤压出来，形成所需的塑料制品。
螺杆挤出机通常由多个挤出段组成，每个挤出段都有其特定的作用原理，下面将对每个挤出段的作用原理进行详细解析。
1. 进料段：进料段是螺杆挤出机的开端段，其主要作用是将塑料颗粒送入挤出机的螺杆螺旋槽中。
进料段通常配有一对进料器械，如进料螺旋或进料滚子，其作用是将塑料颗粒从进料口推进到下一个挤出段。
在进料段，螺杆的螺旋槽较宽而浅，以便于接纳和传送塑料颗粒。
2. 压缩段：压缩段是在进料段之后的一个挤出段，其作用是将进料段中送入的塑料颗粒进行熔化和加热。
在压缩段中，螺杆的螺旋槽逐渐变窄，循环区剖面积逐渐减小，从而使塑料颗粒逐渐受到较大的机械剪切力和热能，以便加热和熔化。
3. 熔融段：熔融段是在压缩段之后的一个挤出段，其作用是进一步加热和熔融塑料。
在熔融段中，螺杆轴向长度相对较长，螺旋槽相对较浅，形成了一个较大的熔融区。
熔融段的主要作用是达到塑料的熔融温度，使塑料由固态转变为熔融态。
4. 挤出段：挤出段是在熔融段之后的一个挤出段，其作用是通过旋转螺杆将熔融的塑料推向模头挤出口。
在挤出段中，螺杆的螺旋槽逐渐变浅，形成一个较大的挤出区。
挤出段的主要作用是将熔融的塑料加压并挤出到模头，形成所需的塑料制品。
5. 退料段：退料段是在挤出段之后的最末端段，其主要作用是使螺杆停止旋转并将残留的塑料从螺旋槽内排出。
退料段通常配有一个退料装置，如退料销或退料槽，以便螺杆可以自由地推出塑料残留物。
退料段的主要作用是减少残留塑料对下次加工的影响。
除了上述主要挤出段之外，螺杆挤出机还有一些辅助挤出段，如混炼段、分散段和压花段等，其作用是进一步调整塑料的熔融状态和流动性能，以满足不同制品的要求。
总之，螺杆挤出机的各个挤出段通过不同的螺旋槽形状、机械剪切力和热能的作用，将塑料颗粒进行加热、熔化、挤出和排料等一系列工序，最终形成所需的塑料制品。
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螺杆的三个ห้องสมุดไป่ตู้能区
物料融化过程—看看螺槽不同位置的物料状态
圈数
固体床
熔池
四、影响熔融长度的因素
熔融长度ZT是指：从熔融开始到熔融结束的轴向距 离，是熔融速率的度量。 固相的质量平衡 ，熔膜的质量平衡 ，固液相分布 截面的热量平衡 其中公式为： H——熔槽深度 φ——融化系数 1.工艺条件的影响 2.螺杆几何参数的影响 3.塑料性质的影响
1.工艺条件的影响
（1）挤出量Q 挤出流速Q（挤出量）与熔融长度ZT成正比
即挤出量Q的增大，将导致熔融的发生和完成均延迟，实践 证明，在其他条件不变的情况下，挤出量Q的增加，将使产品 质量变坏。
（2）螺杆转速N 提高转速N，将使Q增加，使Zt加长，同时能加强剪 切，又使Zt变短，因此，N高时，需增加背后装置， 以使Zt的长度得到控制，保证挤出质量。
二、熔融机理的发展历程
1、Maddock(1956)和street(1961）开创了可视化实 验技术观察挤出机中的熔融过程 2、Tadmor（1966)最初完成基本熔融理论，提出经 典的Tadmor固体床熔融模型，并给出牛顿流体解析， 得到熔融段长度的理论计算公式。 3、 Potente （1987）等人提出熔融过程的解析模型， 此模型同时考虑了预熔融、熔融及压缩区固体床加 速作用，并较成功熔融体区涡流的位置。
熔融的热源
塑料熔融的热源主要有两个： 塑料熔融的热源主要有两个： 一是从外加热器得到的外热（传导热） 一是从外加热器得到的外热（传导热） 二是熔融流动过程中，由于速度差异产生的 二是熔融流动过程中， 粘性耗散热（剪切热）， ），其能量来源是电动 粘性耗散热（剪切热），其能量来源是电动 机的机械能。 机的机械能。
三、在螺杆具体位置分布
挤出机的总体结构：
挤出机料筒的熔融段（压缩段）分析： 挤出机料筒的熔融段（压缩段）分析：
这一段是塑料开始熔融到螺槽内塑料完全熔融的一段。其 作用是使塑料进一步被压实、塑化，并使塑料内夹带的气 体从加料口排出，提高塑料的热传导性，使其温度继续升 高。为使塑料被压实塑化，该段的螺槽是逐渐变浅的。通 常情况下，螺槽深度大些为好。因为在挤出流率相同的情 况下，螺槽深度大的固相速度变慢，有利料筒传热，同时 也减少摩擦热。
3.塑料性质的影响
（1）物料的热性能，例如比热容、热导率、 熔融潜热、熔点 （2）流变性能（黏度） （3）密度 举例说明：
（3）料筒温度Tb
Tb增加，有利于熔融物料（Zt减少），但Tb太高，
将使黏度降低，减少剪切和摩擦，不利于Zt减少 故Tb存在一个最佳值。
（4）物料温度Ts
Ts增加，Zt将减少，故加料段就要升温，使物料预 热可除去水分，有利于熔融。
2.螺杆几何参数的影响
（1）槽深H的影响 通常认为螺槽深度H在实用范围内大些为好。 （2）渐变度A的影响 渐变度A起着加速熔融过程的作用 A （3）螺纹与料筒间隙δ： δ增大，熔膜增厚，不利于热传导，Zt增大δ增 大，剪切作用降低，Zt增大。即δ增大，不 利用物料的熔融。
单螺杆挤出机——熔融
熔融流程
一、熔融概念及其作用 二、熔融机理的发展历程 三、熔融的热源及其在螺杆具体位置分布 四、影响熔融长度的因素
一、熔融概念及其作用
压缩段（熔融段）：是塑料开始熔融到在螺 槽内塑料完全熔融的一段。 其作用是使塑料进一步被压实、塑化，并使 塑料内夹带的气体从加料口处排出，提高塑 料的热传导性，使其温度继续升高。为使塑 料被压实塑化，该段的螺槽是逐渐变浅的。