挤出成型的类型

一、塑料管材的挤出

管材挤出装置由挤出机、机头口模、定型装置、冷却水槽、牵引及切割或卷取装置等组成，其中挤出机的机头口模和定型装置是管材挤出的关键部件。

(1)机头和口模机头是挤出管材的成型部件，大体上可分直通式、直角式和偏移式三种，其中用得最多的是直通式机头，图8一26所示的是直通式挤管机头，机头包括分流器、分流器支架、管芯、口模和调节螺钉等几个部分。

图8一26管材挤出工艺示意图

1-螺杆 2一机筒 3一多孔板 4一接口套 5一机头体 6一芯棒 7一调节螺钉

8一口模 9一定径套 10一冷却水槽 11一链子 12-塞子 13一牵引装置 14一夹紧装置

15-塑料管子

分流器又称鱼雷头，如图8一27所示。薪流态塑料经过多孔板而到达分流器，塑料熔体逐渐形成环形，同时料层变薄，有利于塑料的进一步均匀塑化。

分流器与多孔板之间的空腔起着汇集料流的作用。空腔的距离不宜过小，以防管材挤出不均匀，质量不稳定;距离太大则料流的停留时间太长，易发生塑料分解。

分流器支架的作用是支撑分流器及管芯。在小型挤出机中，分流器和分流器支架为一个整体。为支撑分流器，支架上有分料筋，塑料流过时被分料筋分开再汇合，有可能形成熔接痕，因此分料筋要制成流线型。

管芯(型芯)是挤出管材内表面的成型部件，随管子型样不同而有不同的形式，一般为流线型，以便砧流态塑料的流动。薪流态塑料经过分流器支架后进人管芯与口模之间，管芯经过一定的收缩成为平直的流道。

图8一27分流器与管芯示意图

1一芯棒 2一分流器支架 3一分流器

在管材挤出过程中，机头压缩比表示豁流态塑料被压缩的程度。机头压缩比是分流器支架出口处流道环形面积与口模及管芯之间的环形截面积之比。压缩比太小不能保证挤出管材的密实，也不利于消除分料筋所造成的熔接痕;压缩比太大则料流阻力增加。机头压缩比按塑料性质在3一10的范围内变化。

口模结构如图8一28所示。口模的平直

部分与管芯的平直部分构成管子的成型部件，

这个部分的长短影响管材的质量。增加平直部

分的长度，可增大料流阻力，既使管材致密，

又可使料流稳定，能够均匀挤出，消除螺杆旋

转给料流造成的影响，但如果平直部分过长，

则阻力过大，挤出的管材表面粗糙。口模平直

部分的长度L,一般为内径d;的2-6倍，d,小

时，L，取大值，反之则相反。

管材的内外径应分别等于管芯的外径和

口模的内径，但实际上从口模出来的管材由于

牵引和冷却收缩等因素，其截面会缩小一些;另一方面，在管材离开口模后，压力降低，塑料因弹性恢复而膨胀。因此挤出管子的收缩及膨胀的大小与塑料性质、离开口模前后的温度、压力及牵引速度等有关，管材最终的尺寸必须通过定径套冷却定型和牵引速度的调节而确定。

二、塑料薄膜的挤出成型

(2)机头和口模吹塑薄膜的主

要设备为单螺杆挤出机，其机头口模

的类型主要有转向式的直角型和水平

向的直通型两大类，结构与挤出管材

的差不多，作用是挤出管状坯料。直

通型适用于熔体砧度较大和热敏性塑

料，工业上用直角型机头居多，由于

直角型机头有料流转向的问题，模具

设计时须考虑设法不使近于挤出机一

侧的料流速度大于另一侧，以减少薄

膜厚度波动。为使薄膜的厚度波动在

卷取薄膜辊上得到均匀分布，常采用

直角型旋转机头，如图8一33。口模

缝隙的宽度和平直部分的长度与薄膜

的厚度有一定的关系，如吹塑0.03一

0. 05mm厚的薄膜所用的模隙宽度为

0.4一0. 8mm，平直部分长度为7一

14mm

(3)吹胀与牵引在机头处有通人压缩空气的气道，通人气体使管坯吹胀成

膜管，调节压缩空气的通人量可以控制膜管的膨胀程度。

衡量管坯被吹胀的程度通常以吹胀比a来表示，吹胀比是管坯吹胀后的膜管直径Dz与挤出机环形口模直径D;的比值，吹胀比的大小表示挤出管坯直径的变化，也表明了黏流态下大分子受到横向拉伸作用力的大小。常用的吹胀比在2

一6之间。

吹塑是一个连续成型过程，吹胀并冷却的膜管在上升卷绕途中，受到拉伸作用的程度通常以牵伸比R来表示，牵伸比是膜管通过夹辊时的速度ｖ2与口模挤出管坯的速度ｖ1之比。

这样，由于吹胀和牵伸的同时作用，使挤出的管坯在纵横两个方向都发生取向，使吹塑薄膜具有一定的机械强度。因此，为了得到纵横向强度均等的薄膜，其吹胀比和牵伸比最好是相等的。不过在实际生产中往往都是用同一环形间隙口模，靠调节不同的牵引速度来控制薄膜的厚度，故吹塑薄膜纵横向机械强度并不相同，一般都是纵向强度大于横向强度。

吹塑薄膜的厚度s与吹胀比和牵伸比的关系可用下式表示：

三、塑料板材挤出

塑料板材的生产常用挤出成型工艺，主要有两种方法，较老的方法是先挤出管子，随即将管子剖开，展平而牵引出板材，此法可用于软板生产。这种方法除了因为加大管径有困难，从而限制板材的宽度外，还由于板材有内应力，在较高温度下趋向于恢复原来的圆筒形，板材容易翘曲，故目前较少应用。目前，常用狭缝机头直接挤出板材(硬板或软板)。挤板工艺也适用于片材和平膜的挤出。图8一35为狭缝机头的板材挤出生产工艺流程图。

从图中可知，塑料经挤出机从狭缝机头挤出成板坯后，即经过三辊压光机、切边装置、牵引装置、切割装置等，最后得到塑料板材。如果在压光机之后再装有加热、压波、定型等装置，则可得塑料瓦楞板。

狭缝机头的出料口既宽又薄，塑料熔体由料筒挤人机头，流道由圆形变成狭缝形，这种机头(包括支管型、衣架型、鱼尾型)在料流挤出过程中存在中间流程短、阻力小、流速快，两边流程长、阻力大、流速慢的现象，必须采取措施使熔