挤出设备及成型

• 高效、多功能化
塑料挤出机的高效主要体现在高产出、低能 耗、低制造成本方面。在功能方面，螺杆塑料挤 出机已不仅用于高分子材料的挤出成型和混炼加 工，它的用途已拓宽到食品、饲料、电极、炸药、 建材、包装、纸浆、陶瓷等领域。
• 大型化和精密化
实现塑料挤出机的大型化可以降低生产成本， 这在大型双螺杆塑料造粒机组、吹膜机组、管材 挤出机组等方面优势更为明显。国家重点建设服 务所需的重大技术装备，大型乙烯工程配套的三 大关键设备之一的大型挤压造粒机组长期依靠进 口，因此必须加快国产化进程，满足石化工业发 展需要。
平行双螺杆
平行双螺杆
锥形双螺杆
模
头
板材挤出机机头分为管膜机头和扁平机头两类 1. 管膜机头：就是薄壁管材机头，将挤出管膜用刀平行剖开，压 平得到板材。适用于薄板生产。优点是板材厚度均匀，机头结 构简单，易于加工，但剖开管膜需要增加一套辅助装置，增加 投资。 2. 扁平机头：是目前生产板材的主要机头，可以制造各种厚度及 宽度的板材。设计关键是使机头在整个宽度上物料的流速相等， 这样才能获得厚度均匀、表面平整的板材。
• 智能化和网络化
发达国家的塑料挤出机已普遍采用现代电子 和计算机控制技术，对整个挤出过程的工艺参数 如熔体压力及温度、各段机身温度、主螺杆和喂 料螺杆转速、喂料量，各种原料的配比、电极的 电流电压等参数进行在线检测，并采用微机闭环 控制。这对保证工艺条件的稳定、提高产品的精 度都极为有利。
The end,thank you! 第一课时结束，谢谢大家
主电机发出异常声音
产生原因 1.主电机轴承损坏 2.主电机可控硅整流线路中某一可控硅损坏 处理方法 1.更换主电机轴承 2.检查可控硅整流电路，必要时更换可控硅元件
挤塑机的发展趋势
1. 2. 3. 4. 模块化和专业化 高效、多功能化 大型化和精密化 智能化和网络化
• 模块化和专业化
塑料挤出机模块化生产可以适应不同用户的 特殊要求，缩短新产品的研发周期，争取更大的 市场份额；而专业化生产可以将挤出成型装备的 各个系统模块部件安排定点生产甚至进行全球采 购，这对保证整期质量、降低成本、加速资金周 转都非常有利。
• 螺杆冷却：主要采用中心水冷，目的是增加物 料固体输送率，稳定出料量，同时提高产品质 量；
• 料斗处冷却：一是为了加强对固体物料的输送 作用，防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口，二 是保证传动部分正常工作。
机头和模具
机头和模具是制品成型的主要部件，熔融塑 料通过它可以获得一定的几何截面和尺寸 挤出制品主要有薄膜、管材、板材、型材、 棒材、电线、泡沫塑料、复合材料等
挤出设备及成型工艺
第一课时：60分钟
培训目的
通过培训熟悉挤塑机 的分类、组成及主要部件； 了解挤塑机的发展方向和 特点；丰富拓展知识面。
挤出成型—（了解）
• 挤出成型加工的主要设备是挤出机，此外还有 机头口模、冷却定型、牵引、切割、卷取等附 属设备。 • 挤出成型的优点：设备成本低，制造容易；生 产效率高；可以连续化生产；生产操作简单， 工艺控制容易易于实现自动化；可以一机多用。 • 挤出成型是重要的成型方法之一，在塑料加工 工业中占有相当重要的地位。目前挤出成型制 品占中国塑料制品总量的1/3以上。
机头出料不畅或堵塞
产生原因 1.加热器某段不工作，物料塑化不良 2.操作温度设定偏低，或塑料的分子量分布宽，不 稳定 3.可能有不容易熔化的异物 处理方法 1.检查加热器，必要时更换 2.核实各段设定温度，必要时与工艺员协商，提高 温度设定值 3.清理检查挤压系统及机头
主电机启动电流过高
产生原因 1.加热时间不足，扭矩大 2.某段加热器不工作 处理方法 1.开车时应用手盘车，如不轻松，则延长加热时间 或检查各段加热器是否正常工作
截面尺寸进行控制，使挤出过程稳定地进行
切割装置
将连续挤出的制品切成一定的长度或宽度 剪板机
卷取装置
它的作用是将软制品（薄膜、软管、单丝等）卷绕成卷
挤塑机的主要部件
螺 杆
模 头
单螺杆
螺杆是挤压系统的关键组成部分，螺杆的结构及其几何参数直接 影响挤塑过程。螺杆的性能决定着挤塑机的产量、塑化质量、填料的 分散性、熔体温度、动力消耗等，螺杆通常被称为挤塑机的“心脏”。 1.塑化质量：一根塑化质量优良的螺杆，生产出的产品应该是内 应力小，尺寸稳定性好，产品各点的性能均一；能防止热敏性物 料过热分解，降低能量消耗，是提高产量的前提。 2.产量：不同直径的螺杆产量是不同的，同一直径的螺杆因多种 因素的影响，其产量也不相同，因此必须有一个比较产量的标准， 即为单位时间内螺杆每转的产量（产量Q/螺杆转速n，称为比流量） 3.适应性：螺杆对加工不同物料、匹配不同机头和不同制品的适 应能力。
塑料挤出机主要故障
1.主机电流不稳 2.主电机不能启动 3.机头出料不畅或堵塞 4.主电机启动电流过高 5.主电机发出异常声音
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主机电流不稳
产生原因 1.喂料不均匀 2.主电机轴承损坏或润滑不良 3.某段加热器失灵，不加热 4.螺杆调整垫不对，或相位不对，元件干涉 处理方法 1.检查喂料机，排除故障 2.检修主电机，必要时更换轴承 3.检查各加热器是否正常工作，必要时更换加热器 4.检查调整垫，拉出螺杆检查螺杆有无干涉现象
分配螺杆机头
• 特点：分配螺杆机头相当于在支管式机头的支管内安装 一根螺杆的扁平机头，螺杆靠单独的电机驱动，使物料 不停滞在支管内，并均匀地将物料分配在机头整个宽度 上，改变螺杆转速，可以调整板材的厚度。主螺杆的挤 出量大于分配螺杆的挤出量（主螺杆直径大于分配螺 杆）。 • 优点：减少了物料在机头内的停留时间，适用于流动性 差、热稳定性不好的材料，生产的宽幅板材横向物理性 能没有明显差异，改换品种和颜色较容易。 • 缺点：物料随螺杆做圆周运动突然变为直线运动，产品 表面容易出现波浪形痕迹。机头结构较复杂，制造较困 难，价格较高。 • 应用：主要用于PVC板材
衣架式机头
• 特点：机头内部流道形状像衣架 • 优点：综合了支管式和鱼尾式机头的优点，采用了支 管式的圆筒形槽，对物料可起稳定作用，但缩小了圆 筒形槽的截面积，减少物料的停留时间，采用鱼尾式 机头的扇形流道来弥补板材厚度不均匀的缺点，流道 扩张角比鱼尾式机头要大，能生产2m以上的宽幅板材， 是目前应用最多的挤板机头。 • 缺点：结构复杂，价格较高 • 应用： 可用于PE、PP、ABS、PS等板材的挤出成型
定型装置
定型装置的作用是将从机头中挤出的塑料的 既定形状稳定下来，并对其进行精整，从而得到 精确地截面形状、尺寸和光亮的表面。通常采用 冷却和加压的方法达到这一目的。 三辊定型装置
冷却装置
由定型装置出来的炉料在此得到充分的 冷却，获得最终的形状和尺寸
冷却托架，自然冷却
牵引装置
此装置的作用是均匀地牵引制品，并对制品的
主电机不能启动
产生原因 1.开出程序有错 2.主电机线路有问题，熔断丝是否被烧坏 3.与主电机相关的连锁装置起作用 处理方法 1.检查程序，按正确开车顺序重新开车 2.检查主电机电路 3.检查润滑油泵是否启动，检查与主电机相关的连锁装置的 状态。油泵不开，电机无法打开 4.变频器感应电未放完，关闭总电源等待5分钟以后再启动 5.检查紧急按钮是否复位
加热冷却系统
加热与冷却是塑料挤出过程能够进行 的必要条件
• 加热装置：现在挤塑机通常用的是电加热，分为 电阻加热和感应加热，加热片装于机身、机脖、 机头个部分。加热装置由外部加热筒内的塑料， 使之升温，以达到工艺操作所需要的温度。 • 冷却装置：是为了保证塑料处于工艺要求的温度 范围而设置的。目的是排除螺杆剪切摩擦产生的 多余热量，避免温度过高使塑料分解、烧焦或影 响定型。机筒冷却分为水冷和风冷两种，一般中 小型挤塑机采用风冷比较合适，大型的则采用水 冷或两种形式结合冷却。（螺杆、加料口冷却）
4.制造的难易：一根好螺杆必须容易加工制造，成本低
单螺杆
双螺杆
双螺杆挤出机喂料特性好，适用于粉料加工，比单螺杆挤出机有 更好的混炼、排气、反应和自洁功能。特点是加工热稳定性差的塑料 和共混料时更显示出其优越性。各种形式的双螺杆分类如下： 1. 按两根轴线相对位置，分为平行和锥形 2. 按两根螺杆齿合程序，有齿合型和非齿合型 3. 按两根螺杆的旋转方向，有同向和异向之分，在异向中又有向内、 向外之分 4. 按螺杆旋转速度，有高速和低速之分 5. 按螺杆与机筒的结构，有整体和组合之分
鱼尾式机头
• 特点：机头内部流道形状像鱼尾，塑料熔体从机头 中间进料，沿鱼尾形流道向两侧分流，在口模处达 到所要求的宽度。
• 优点：流道平滑无死角，没有支管式机头的停料部 分，结构简单，制造容易，适用于加工熔体黏度较 高，热稳定性较差的塑料。
• 缺点：不适合生产宽度较大，厚度较厚的板材（宽 度在50cm以下，厚度一般不超过3mm） • 应用：适用于出RPVC、POM等热敏性塑料板材
挤塑机的组成
挤压系统 传动系统 加热冷却系统
机头
定型装置 冷却装置 牵引装置 切割装置
卷取装置
挤压系统
挤压系统包括螺 杆、机筒、料斗、机 头。塑料通过挤压系 统塑化成均匀的熔体， 并在这一过程所建立 的压力下，被螺杆连 续定压、定量、定温 地挤出机头。
传动系统
传动系统的作用是驱动螺杆，给螺杆在挤出过程 中提供所需的力矩和转速，通常由电机、减速器 和轴承组成。
主要内容
挤塑机的分类 挤塑机的组成
挤塑机的主要部件
挤塑机的故障分析 挤塑机的特点
挤塑机的分类
• 按螺杆的数目：分为单螺杆、双螺杆和多螺杆挤 塑机 • 按是否有排气：分为非排气挤塑机、排气挤塑机 其它分类方法： • 按螺杆直径大小：超小型、小型、中型、大型、 超大型挤塑机 • 螺杆的转速：普通、高速、超高速挤塑机 • 挤塑机的用途：成型、混炼、造粒、复合机头、 喂料等
扁平机头
支管式机头
鱼尾式机头
衣架式机头
分配螺杆式机头
支管式机头
• 特点：机头内有与模唇平行的圆筒形槽，可以贮存 一定量的物料，起分配物料及稳压作用，使物料稳 定、均匀的流出。它是结构最简单的扁平机头。
• 优点：结构简单、机头体积小、操作方便
• 缺点：物料在机头内停留时间长，易引起物料的变 色、分解、不能成型热敏性塑料板材。 • 应用：适用于PE、PP、ABS、PS等板材的挤出成 型