挤出成型优秀课件
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第五章挤出成型(六讲)精品PPT课件
• (1)管材的挤出(P101 图 5-8)
挤出成型的主要原料有: PVC 、 PE 、 PP 、 ABS 、 PA 、 PC 等。
1、管材挤出过程
挤管成模型前头准有备: 直通式
机筒预热
加热塑化
挤出成型
偏移式(转定角径式)所用挤水出槽机冷,却应根据管材直牵引径和所需切割挤或收卷
直角式管材一般出不量需、后原处料品理种确定。同时考虑扩大再 2、挤出设备及生装产置的需要。
T ↓ , η↑ ,机头压力 ↑ ,制品致密,形状稳定, 易出现离模膨胀效应,
T ↓↓ ,塑化差,质量差。 转速 n ↑ ,剪切 ↑ ,利于塑化, η↓ ,但料筒中物 料的压力 ↑ 。
3 、定型和冷却 (同时进行)
• 管材、异型材 —— 独立的定型装置 板材、片材——压辊定型 薄膜、单丝、线缆包覆 —— 无需定型装置,直接冷却定 型。 定型方法: 管材:定径套(外径定型、内径定型) 原理:管坯内外形成压力差。使管外紧贴于套内壁冷却。 冷却速度: 硬质塑料:慢些,以避免内应力。软质塑料、结晶塑料: 快些。 (熔体粘度低)
和干燥。
干燥要求加:热器
热 风
一般塑料:水份
<
热
0.5%风
热
干燥高温下易鼓水风解机 的塑料,干燥如尼龙(
系
统纶(
PET )等:水份 过滤器
< 系统
0.03%
预热和干燥的方式:
PA
)、风 烘涤
料 斗
烘箱、烘房,可抽真空干燥,热风干燥。
热风除湿系统
加热系统
2 、塑化挤出
Байду номын сангаас• 挤出成型是连续成型工艺,关键是初期的 调整,要调整到正常挤出。 主要调整:
《高分子材料成型加工基础》课件——项目三-挤出成型
三.辅助设备:
• 前处理设备:预热. 干燥 • 控制生产的设备:各种控制仪表
四. 挤出机的一般操作法:
• 处理挤出物的设备:冷却定型. 牵引.切割.卷取
① 开机前准备: ② 料最好先干燥、必要时须预热 ③ 换上新的多孔板及滤网,检查并装上机头 ④ 检查电器及机械,在传动部分加足润滑油
⑤ 开电热预热:先预热机头、后机身,同时料 斗座通水冷却
● 3.螺杆: ● 挤出机的改进主要在螺杆上 ● (1)螺杆直径(D)与长径比(L/D): ● D↑:挤出机大,产量高(产量∝D2) ● L/D: L为有效长度 ● L/D↑:利于塑化, ↑产量,适应性强
(2)螺杆各段的作用:
• ①加料段: • 加料口(2~10D) • 使塑料受热前移、
压实物料
使塑料密实、排气 ● 热:外加热、 内摩擦热,物料由固体→熔体 ● 完全塑化后经机头挤出成型、冷却定型或拉、吹胀为最终制品
二.塑料在挤出成型中的受热:
● 热量来源:外加热与摩擦热 ● 加料段:
固体物料,螺槽深,温差大,外加热为主 ● 均化段:
熔体,螺槽浅,温差小,摩擦热为主 ● 压缩段:
介于以上两段之间 ● 故挤出机必须分段控温
一.挤出成型的塑料
● 几乎所有热塑性料和某些热固性料:如PVC、PE、PP、PS、PA、ABS、PC等及 PF、UF(脲醛树脂)等
二.挤出成型的制品
● 管、板、单丝、膜、电线、棒、异型材、中空制品(瓶等)等
三.挤出成型特点
生产连续化 生产效率高:挤出制品单机产
量比注塑制品大一倍以上
适应范围广 经济效益好:设备成本低、投资收效快
一.挤出成型设备(挤出生产线或挤出机组) ● ——以塑料异型材为例
高分子加工工程课件第三章挤出成型
挤出棒材 挤出单丝 挤出造粒
扁平口模
用挤出法生产平膜(<0.25mm)、片材 (0.25~2mm)和板材(>2mm)的口模, 出口具有狭缝形横截面。
支管式口模 鱼尾形口模 衣架式口模
环形口模
用于挤出管子、管状薄膜和涂布电线等 的口模,出口具有环形截面。
其环形流道是由口模套和芯模组成的。
挤出成型工艺的发展趋势
挤出制品的大型化 管材 薄膜 板材、片材
挤出成型的高效率
单螺杆挤出机
单螺杆挤出机是由一根阿基米德螺杆在加热的料筒 中旋转构成的。
单螺杆挤出机的大小一般用螺杆的直径来表示。 基本结构主要包括
传动装置 加料装置 料筒 螺杆
传动装置
由电动机、减速装置、轴承等组成。 螺杆转速维持不变,以保证制品质量的稳定。 在同一挤出机上挤压不同的制品,传动装置最好采
螺杆的直径和长径比 螺杆各段的功能 螺杆上的螺旋角和螺棱宽度
螺旋角(15~30º),螺棱宽度(0.08~0.12D)
螺杆头部的形状
钝尖的锥形、鱼雷状
螺杆结构设计的改进
螺杆尺寸参数
挤出机的大小规格常用螺杆的外径(D)来表示。 长径比(L/D)
有效长度/直径 一般在25左右
螺杆各段的功能
用无极调速。 传动装置应设有良好的润滑系统和迅速制动装置。
加料装置
一般采用加料斗,料斗的容量至少应能容纳一小 时的用料。
在加料中设置搅拌器或螺旋输送强制加料器,可 以克服因料层高度和加料速度变化引起的“架桥” 现象。
加料孔的形状一般多用矩形,其长边平行于轴线, 长度为螺杆直径的1-1.5倍,加料孔周围应设有冷 却夹套。
异形口模
具有不规则截面的口模。 异形口模的设计主要是靠经验,反复修模,
扁平口模
用挤出法生产平膜(<0.25mm)、片材 (0.25~2mm)和板材(>2mm)的口模, 出口具有狭缝形横截面。
支管式口模 鱼尾形口模 衣架式口模
环形口模
用于挤出管子、管状薄膜和涂布电线等 的口模,出口具有环形截面。
其环形流道是由口模套和芯模组成的。
挤出成型工艺的发展趋势
挤出制品的大型化 管材 薄膜 板材、片材
挤出成型的高效率
单螺杆挤出机
单螺杆挤出机是由一根阿基米德螺杆在加热的料筒 中旋转构成的。
单螺杆挤出机的大小一般用螺杆的直径来表示。 基本结构主要包括
传动装置 加料装置 料筒 螺杆
传动装置
由电动机、减速装置、轴承等组成。 螺杆转速维持不变,以保证制品质量的稳定。 在同一挤出机上挤压不同的制品,传动装置最好采
螺杆的直径和长径比 螺杆各段的功能 螺杆上的螺旋角和螺棱宽度
螺旋角(15~30º),螺棱宽度(0.08~0.12D)
螺杆头部的形状
钝尖的锥形、鱼雷状
螺杆结构设计的改进
螺杆尺寸参数
挤出机的大小规格常用螺杆的外径(D)来表示。 长径比(L/D)
有效长度/直径 一般在25左右
螺杆各段的功能
用无极调速。 传动装置应设有良好的润滑系统和迅速制动装置。
加料装置
一般采用加料斗,料斗的容量至少应能容纳一小 时的用料。
在加料中设置搅拌器或螺旋输送强制加料器,可 以克服因料层高度和加料速度变化引起的“架桥” 现象。
加料孔的形状一般多用矩形,其长边平行于轴线, 长度为螺杆直径的1-1.5倍,加料孔周围应设有冷 却夹套。
异形口模
具有不规则截面的口模。 异形口模的设计主要是靠经验,反复修模,
塑料成型工艺学课件第五章挤出成型
颜色不均问题
颜色不均问题
由于塑料在挤出过程中受热不均或混入不同颜色的塑料颗粒,可能导致产品颜 色不均。
解决办法
优化加热和温控系统,确保塑料在整个挤出过程中受热均匀;严格控制原料质 量,确保塑料颗粒大小和颜色的一致性;在必要时,可以通过增加混色装置或 优化模具设计来改善颜色不均的问题。
弯曲变形问题
通用塑料
如聚乙烯(PE)、聚丙烯 (PP)、聚氯乙烯(PVC)等, 具有良好的加工性能和力学性能。
工程塑料
如聚碳酸酯(PC)、尼龙 (PA)、聚甲醛(POM)等, 具有较高的强度、耐热性和耐磨
性。
特种塑料
如聚醚醚酮(PEEK)、聚砜 (PSU)等,具有优异的耐高温、
耐腐蚀和绝缘性能。
温度控制
进料段温度
物料稳定性好
双螺杆挤出机加工的物料具有较好 的稳定性,能够保证产品质量。
节能环保
双螺杆挤出机具有节能环保的特点, 能够降低能耗和减少环境污染。
排气式挤出机
排气功能
排气式挤出机具有排气功 能,能够排除物料中的气 体,减少气泡和膨胀现象。
加工范围广
排气式挤出机适用于多种 塑料加工,如PP、PE等。
提高产品质量
环保型挤出成型技术
总结词
环保型挤出成型技术是挤出成型领域的一种新技术,通过采用环保材料和工艺,实现绿 色、环保的生产。
详细描述
环保型挤出成型技术采用环保材料和工艺,如生物降解塑料、回收塑料等,能够减少对 环境的污染和资源浪费。同时,采用先进的生产工艺和技术,可以进一步提高生产效率
和制品质量。
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弯曲变形问题
由于挤出过程中塑料冷却不均或模具设计不合理等原因,可 能导致产品出现弯曲变形。
塑料制品的挤出成型ppt演示课件(86页)
其它:预热干燥和真空减压装置,搅拌器及能够定时定量自动上料或加料的装置。
冷却定型:防止形变,固定尺寸
2 单螺杆挤出机的控制系统
螺槽深度H(h):h1,h2,h3-分别为加料段,压缩段,均化段螺槽深度
2 单螺杆挤出机的控制系统
料筒
8. 1 单螺杆挤出机的基本结构
螺杆
作用:螺杆是挤出机的关键性
部件,通过它 的转动,料筒
螺旋角Φ
8. 1 单螺杆挤出机的基本结构
太小,料流很快变薄,不利于均化。
加料段(固体输送段):
T↑η↓,有利于塑化(尤其对于温敏型塑料),降低熔体压力,挤出物形状稳定性差,易热分解
1 单螺杆挤出机的基本结构
螺槽宽度:B-螺槽轴向宽度
L3-均化段长度
② 启动时,转速从低→高
5 吹塑薄膜挤出成型
1 单螺杆挤出机的基本结构
温度过低,影响塑化效果。
1 单螺杆挤出机的基本结构
密度小、耐腐蚀性好、电性能优良、价格低廉、安装施工力便
1 单螺杆挤出机的基本结构
b-机头口模环形间隙的宽度
1mm以上称为板材。
5 吹塑薄膜挤出成型
① 干燥设备:烘箱
挤出机及机头口模的预热:生产的稳定性,设备的保护
分流器支架:支撑分流器和芯棒
机头压缩比:分流器支架出口处流道环形面积与口模出口处环形面积之比。
5 吹塑薄膜挤出成型
螺杆长度L:L-螺杆有效工作部分长度
1 单螺杆挤出机的基本结构
5 吹塑薄膜挤出成型
每次挤出停机时间长,必须加清洗料,排空后,拆机头,螺杆清理干净。
L2-压缩段长度
各种液体、气体的输送,如上、下水管、建筑线路管、煤气管、采暖管等。
挤出机、机头口模、定型装置、冷却水槽、牵引及切割装置等组成,机头口模和定型装置是关键部件。
冷却定型:防止形变,固定尺寸
2 单螺杆挤出机的控制系统
螺槽深度H(h):h1,h2,h3-分别为加料段,压缩段,均化段螺槽深度
2 单螺杆挤出机的控制系统
料筒
8. 1 单螺杆挤出机的基本结构
螺杆
作用:螺杆是挤出机的关键性
部件,通过它 的转动,料筒
螺旋角Φ
8. 1 单螺杆挤出机的基本结构
太小,料流很快变薄,不利于均化。
加料段(固体输送段):
T↑η↓,有利于塑化(尤其对于温敏型塑料),降低熔体压力,挤出物形状稳定性差,易热分解
1 单螺杆挤出机的基本结构
螺槽宽度:B-螺槽轴向宽度
L3-均化段长度
② 启动时,转速从低→高
5 吹塑薄膜挤出成型
1 单螺杆挤出机的基本结构
温度过低,影响塑化效果。
1 单螺杆挤出机的基本结构
密度小、耐腐蚀性好、电性能优良、价格低廉、安装施工力便
1 单螺杆挤出机的基本结构
b-机头口模环形间隙的宽度
1mm以上称为板材。
5 吹塑薄膜挤出成型
① 干燥设备:烘箱
挤出机及机头口模的预热:生产的稳定性,设备的保护
分流器支架:支撑分流器和芯棒
机头压缩比:分流器支架出口处流道环形面积与口模出口处环形面积之比。
5 吹塑薄膜挤出成型
螺杆长度L:L-螺杆有效工作部分长度
1 单螺杆挤出机的基本结构
5 吹塑薄膜挤出成型
每次挤出停机时间长,必须加清洗料,排空后,拆机头,螺杆清理干净。
L2-压缩段长度
各种液体、气体的输送,如上、下水管、建筑线路管、煤气管、采暖管等。
挤出机、机头口模、定型装置、冷却水槽、牵引及切割装置等组成,机头口模和定型装置是关键部件。
第七章-挤出成型
5、螺杆的选用
(1)材料
对结晶型塑料:突变型螺杆
对无定型塑料:渐变型螺杆
等距不等深
等距不等深
(2)L/D
对硬塑料,塑化时间长,L/D大些;对粉末料,要求多 塑化一些时间, 应L/D大;对结晶型塑料, L/D大。
(3)A 根据不同的塑炼选用不同的压缩比。
例:硬料,A小;软料,A大。
(硬质PVC,A=2~3; 软质PVC,A=3~4)
▲ 料筒内壁光滑;
▲ 加料段特设纵向沟槽-物料与料筒表面的切向摩擦力
第二十四页,编辑于星期三:十六点 二十六分。
2、熔化理论(塑料的熔化过程)
塑料在压缩段是从固体状态到完全熔化状态,同时要受 到压缩作用,在该段,物料温升快,物料内摩擦作用大, 压缩作用大。
在压缩段塑料由固相 液相转变
物料受到挤压:压缩比的作用
螺杆的直径D
螺杆的压缩比A
螺杆角 θ
螺杆与料筒的间隙
螺杆的长径比L/Ds 螺槽深度H 螺纹棱部宽度E
第九页,编辑于星期三:十六点 二十六分。
▲ 螺杆的直径D
代表挤出机的规格。D ,挤出机的生产能力 。
▲ 螺杆的长径比L/Ds (15~25) 影响挤出机的产量和挤出质量(衡量塑化效率)。
L/Ds ,塑料的停留时间 ,混合塑化效果 。
如果忽略环流(QT)的影响,则均化段熔体的输送量(流率) 为:
Q=QD-(QP+QL)
与螺杆的结构参数、T、P、 有η 关。
宏观上看只有物料沿螺杆螺槽的轨迹运动。 图7-19
第三十三页,编辑于星期三:十六点 二十六分。
三、单螺杆挤出机产生能力的计算
1、实测法
在挤出机上测出制品从机头口模中挤出的线速度,由此来确 定产量,准确实观不通用。
塑料的挤出成型工艺ppt课件
Ⅰ 如旋转螺丝,而螺帽上无压力,则螺帽跟 着螺丝转动而不前移。
Ⅱ 若在螺帽上加一定压力,再旋转螺丝,则 螺帽就会随螺丝旋转而前移。
(2) 成型时,塑料与螺杆的摩擦力应小于塑 料与料筒的摩擦力,也即螺杆的光洁度应大于料筒 的光洁度。否则,塑料只能抱着螺杆空转打滑不能 前移。
完整版ppt课件
25
图3-6-7 螺槽中固体输送的理想模型(a) 和固体塞移动速度的矢量图(b)
则 Va=l×N。由图3-6-8中螺杆的几何关系可求出: πD=b1+b2= l·cotθ+l·cotφ= l(cotθ+ cotφ)
完整版ppt课件
30
πD 所以 l =
cotθ+cotφ
(3-6-3)
πDN
πDNtanθ·tanφ
因此 Va=
=
cotθ+cotφ tanφ + tanθ
(3-6-4)
完整版ppt课件
7
2.轻工部标准(82年苏州会议).。 SJ-150×25(D× L/D ):表示螺杆外径为
150mm,螺杆长径比为25的塑料挤出机 。
三 单螺杆挤出机的基本结构:
单螺杆挤出机是目前应用最广泛的挤出机, 其结构如图3-6-1所示。
完整版ppt课件
8
图3-6-1 单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-料筒 7-料筒加热器 8-热电偶控温点 9-螺杆 10-过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物
完整版ppt课件
9
1.螺杆:
(1)螺杆的主要参数:
D:螺杆外径; d:螺杆根径; L:螺杆长度;
t:螺距;
Ⅱ 若在螺帽上加一定压力,再旋转螺丝,则 螺帽就会随螺丝旋转而前移。
(2) 成型时,塑料与螺杆的摩擦力应小于塑 料与料筒的摩擦力,也即螺杆的光洁度应大于料筒 的光洁度。否则,塑料只能抱着螺杆空转打滑不能 前移。
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25
图3-6-7 螺槽中固体输送的理想模型(a) 和固体塞移动速度的矢量图(b)
则 Va=l×N。由图3-6-8中螺杆的几何关系可求出: πD=b1+b2= l·cotθ+l·cotφ= l(cotθ+ cotφ)
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30
πD 所以 l =
cotθ+cotφ
(3-6-3)
πDN
πDNtanθ·tanφ
因此 Va=
=
cotθ+cotφ tanφ + tanθ
(3-6-4)
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7
2.轻工部标准(82年苏州会议).。 SJ-150×25(D× L/D ):表示螺杆外径为
150mm,螺杆长径比为25的塑料挤出机 。
三 单螺杆挤出机的基本结构:
单螺杆挤出机是目前应用最广泛的挤出机, 其结构如图3-6-1所示。
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8
图3-6-1 单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-料筒 7-料筒加热器 8-热电偶控温点 9-螺杆 10-过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物
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1.螺杆:
(1)螺杆的主要参数:
D:螺杆外径; d:螺杆根径; L:螺杆长度;
t:螺距;
第五章 塑料挤出成型PPT课件
挤压系统 机头
传动系 统
加热冷却 系统
11
2)辅机 机头:熔融塑料通过它获得一定的几何截面和尺寸。 定型装置:它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,从而得到更为精确的 截面形状、尺寸和光亮的表面。
冷却装置:由定型装置出来的塑料在此得到充分的冷 却,获得最终的形状和尺寸。
19
通过螺杆的转动,对塑料产生挤压作用,塑料在 料筒中才能产生移动、增压和从摩擦取得部分热量, 塑料在移动过程中得到混合和塑化,粘流态的熔体再 被压实而流经口模时,取得所需形状而成型。
20
(1)螺杆的几何结构参数
21
表示螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、 压缩比、螺槽深度、螺旋角、螺纹棱部宽度等。
L/D过大,使塑料受热时间增长而降解;螺杆自 重增加,自由端挠曲下垂,引起料筒与螺杆间擦伤, 使制造加工困难,增大功率消耗。
L/D过小,对物料的混合和塑化都不利。
23
③压缩比(A) 螺杆加料段最初一个螺槽容积与均化段最后一
个螺槽容积之比。 压缩比A越大,塑料受到挤压的作用也就越大,排除
物料中所含空气的能力就大,但A太大,螺杆本身的 机械强度下降,压缩比一般在2~5之间。
12
牵引装置:其作用为均匀地牵引制品,并对制品的 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。
卷取装置:将软制品(薄膜、软管、单丝等)卷 绕成卷。
13
5.2 单螺杆挤出机基本结构及作用 单螺杆挤出机是由传动系统、挤出系统、加热
和冷却系统、控制系统等几个部分组成,此外,每 台挤出机都有一些辅助设备。
第五章 塑料挤出成型
J 5.1 概述 J 5.2 单螺杆挤出机基本结构及作用 J 5.3 双螺杆挤出机基本结构及作用 J 5.4 挤出成型工艺
塑料成型工艺第六章 挤出成型PPT课件
的物料量或塑件长度。它表示挤出能力的高低。 4.牵引速度
牵引速度与挤出速度相当,可略大于挤出速度。 牵引— 比— 牵引速度与挤出速度的比值,其值 等于或大于1。
§6.3 挤出管材成型工艺
一、挤出管材工艺控制要点
1.温度的控制
挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的 必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分 重要的影响。
(2)关闭冷却水进水阀、压缩空气机或真空泵、 牵引机等。
(3)拆机头,并清理
一、硬质聚氯乙烯塑料管材
硬质聚氯乙烯塑料简称为PVC-U,也可用UPVC来 1表.原示材。料的选用
硬质聚氯乙烯管材,应选用悬浮聚合的高型 号的树脂,如通常以SG-5型树脂为主要原料, 也可选用SG-6型树脂和SG-4型树脂。
2.压力
a、压力的建立
挤出成型时,沿料筒轴线方向,在物料内部 要建立起不同压力,主要由以下两个方面的因 素造成的:
压缩比的存在:螺槽深度的改变、料筒上的沟 槽深度变化、螺距的改变等。
分流板、滤网和口模产生的阻力。
压力的建立是物料得以经历物理状态变化、得 到均匀密实的熔体、并最后得到成型制品的重 要条件之一。
在各段温度设定应考虑以下几个方面:一是聚 合物本身的性能,如熔点,分子量大小和分布,熔 体指数等。其次考虑设备的性能。有的设备,进料 段的温度对主机电流的影响很大。再次,通过观察 管模头挤出管坯表面是否光滑。有无气泡等现象来 判断。
挤出成型所需控制的温度是机筒温度、机颈温 度、口模温度。
机筒温度分布,从喂料区到模头可能是平坦分布, 递增分布,递减分布及混合分布。主要取决于材 料物点和挤出机的结构。
一、挤出成型基本原理
将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出,而 得到与模口相同几何形状的流体,冷却固化后,得到 所要的零件。
牵引速度与挤出速度相当,可略大于挤出速度。 牵引— 比— 牵引速度与挤出速度的比值,其值 等于或大于1。
§6.3 挤出管材成型工艺
一、挤出管材工艺控制要点
1.温度的控制
挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的 必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分 重要的影响。
(2)关闭冷却水进水阀、压缩空气机或真空泵、 牵引机等。
(3)拆机头,并清理
一、硬质聚氯乙烯塑料管材
硬质聚氯乙烯塑料简称为PVC-U,也可用UPVC来 1表.原示材。料的选用
硬质聚氯乙烯管材,应选用悬浮聚合的高型 号的树脂,如通常以SG-5型树脂为主要原料, 也可选用SG-6型树脂和SG-4型树脂。
2.压力
a、压力的建立
挤出成型时,沿料筒轴线方向,在物料内部 要建立起不同压力,主要由以下两个方面的因 素造成的:
压缩比的存在:螺槽深度的改变、料筒上的沟 槽深度变化、螺距的改变等。
分流板、滤网和口模产生的阻力。
压力的建立是物料得以经历物理状态变化、得 到均匀密实的熔体、并最后得到成型制品的重 要条件之一。
在各段温度设定应考虑以下几个方面:一是聚 合物本身的性能,如熔点,分子量大小和分布,熔 体指数等。其次考虑设备的性能。有的设备,进料 段的温度对主机电流的影响很大。再次,通过观察 管模头挤出管坯表面是否光滑。有无气泡等现象来 判断。
挤出成型所需控制的温度是机筒温度、机颈温 度、口模温度。
机筒温度分布,从喂料区到模头可能是平坦分布, 递增分布,递减分布及混合分布。主要取决于材 料物点和挤出机的结构。
一、挤出成型基本原理
将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出,而 得到与模口相同几何形状的流体,冷却固化后,得到 所要的零件。
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5.2.1 螺杆挤出机
因此,热敏性塑料,宜用深螺槽螺杆(如PVC); 熔体粘度高,热稳定性较高的塑料,宜用浅螺 槽螺杆(如PA)。 (4)螺杆的结构形式
5.2.1 螺杆挤出机 ①渐变型:等距不等深
5.2.1 螺杆挤出机 ②渐变型:等深不等距
5.2.1 螺杆挤出机 ③突变型
5.2.1 螺杆挤出机 ④鱼雷头螺杆
挤出结晶聚合物最长,硬性无定形聚合物次之, 软性无定形聚合物最短。 螺槽容积可以保持不变。
② 压缩段(迁移段、过渡段)
压实物料,使物料由固体转为熔融体,并排除 物料中的空气。
为适应将物料压实,将气体推回加料段和物料 熔化时体积减小等特点,本段应对塑料产生较 大的剪切作用和压缩,通常使螺槽容积逐渐缩 减,缩减的程度由塑料的压缩率决定。
5.2.1 螺杆挤出机
料斗底部有截断装置,以便调整和切断料流。 侧面有视孔和标定计量的装置。 有些料斗带有减压或加热装置、搅拌器、自动上 料或加料装置。
5.2.1 螺杆挤出机
5.2.1 螺杆挤出机
3.料筒 挤出机的主要部件之一。 为一金属圆筒,一般用耐温耐压、强度较高、 坚固耐磨、耐腐的合金钢或内衬合金钢的复合 钢筒制成。 塑料的塑化和加压过程都在其中进行。 外部设有分区加热和冷却装置。 加热:电阻、电感或其它方式。 冷却:风冷或水冷。
5.1 概述
2.按加压方式分: (1)连续式:
单螺杆 螺杆式挤出机
双螺杆
借助螺杆旋转产生压力和剪切力,使物料充分 塑化和混合均匀,通过型腔(口模)而成型。
5.1 概述
(2)间歇式: 柱塞式挤出机 借助柱塞压力,将事先塑化好的物料挤出口模 而成型。
5.2 挤出设备
挤出设备一般是由挤出机、机头和口模、辅机 等几部分组成的。 5.2.1 螺杆挤出机 挤出机由挤出装置(螺杆和料筒)、传动机构 和加热冷却系统等主要部分组成。
L/D大,螺杆适应能力强,能用于多种塑料的挤 出。
5.2.1 螺杆挤出机
但L/D过大,使塑料受热时间增长而降解; 螺杆自重增加,自由端挠曲下垂, 引起料筒与螺杆间擦伤,使制造 加工困难,增大功率消耗。
过短的螺杆,容易引起混炼的塑化不良。
5.2.1 螺杆挤出机
(2)螺旋角() 螺纹与螺杆横断面的夹角。 随增大,挤出机的生产能力提高,但剪切作用 和挤压力减小 通常在10~30〫之间。 等距螺杆:螺距等于直径, =17 〫41’
但在不同的场合下,又要求螺杆能变速,以 达到一台设备能适应挤出不同塑料或不同制 品的要求。
5.2.1 螺杆挤出机
传动部分采整流子电动机、直流电动机等装置 达到无级变速。 螺杆转速为:10~100转/分钟。 设有良好的润滑系统和迅速制动的装置。 2.加料装置
供料一般采用粒料、粉料和带状料等几种。
装料设备通常使用锥形加料斗,其容积至少能 容纳1小时的用料。
5.2.1 螺杆挤出机
5.2.1 螺杆挤出机
4.螺杆
挤出机的关键部件,直接关系到挤出机的应用 范围和生产率。
通过螺杆的转动,对塑料产生挤压作用,塑料 在料筒中才能产生移动、增压和从摩擦取得部 分热量,塑料在移动过程中得到混合和塑化, 粘流态的熔体在被压实而流经口模时,取得所 需形状而成型。
5.2.1 螺杆挤出机
由于塑料品种很多、性质各异,因此为适应加 工不同塑料的需要,螺杆的种类很多,结构上 也有差异,以便能对塑料产生较大的输送、挤 压、混合和塑化作用。
表示螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、 压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料 筒的间隙等。
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5.2.1 螺杆挤出机
5.2.1 螺杆挤出机
(1)螺杆的直径(D)长径比( L/D )
① 螺杆直径(D)
根据所制制品的形状、大小及需要的生产率来 决定的。
一般45~150mm,螺杆直径增大,加工能力提 高,挤出机的生产率与螺杆直径D的平方成正 比。
5.2.1 螺杆挤出机
② 长径比(L/D) 螺杆工作部分有效长度与直径之比。
通常为18~25。
L/D大,能改善物料温度分布,有利于塑料的混 合和塑化,并能减少漏流和逆流,提高挤出机 的生产能力。
5.2.1 螺杆挤出机
(5)螺杆各段的功能
物料沿螺杆前移时,经历着温度、压力、粘度 等的变化,这种变化在螺杆全长范围内是不同 的,根据物料的变化特征,将螺杆分为以下三 段: ① 加(送)料段
将料斗供给的料送往压缩段。
塑料在移动过程中,一般保持固体状态,由于 受热而部分熔化。
5.2.1 螺杆挤出机
一、单螺杆挤出机
单螺杆挤出机是由一根阿基米德螺杆在加热的 料筒中旋转构成的。大小一般用螺杆直径来表 示。
5.2.1 螺杆挤出机
5.2.1 螺杆挤出机
1.传动装置
带动螺杆转动的部分。通常由电动机、减速 箱和轴承等组成。
在挤出过程中,要求螺杆转速稳定,不随螺 杆负荷的变化而变化,以保证制品质量均匀 一致。
5.2.1 螺杆挤出机
鱼雷头具有搅拌和节制物料、消除流动脉冲现 象的作用,并能增大物料的压力,降低料层厚 度,改善加热状况,且能进一步提高螺杆塑化 效率。
挤出成型优秀课件
5.1 概述
生产的制品:管材、板材、薄膜、线缆包覆物 及塑料与其它材料的复合材料等。
5.1 概述
挤出制品占热塑性塑料制品的40~50%,此外 还可以用于塑化造粒、着色和共混等。 二、挤出成型分类 1.按塑化方式分: (1)干法:靠加热 (2)湿法:仅用于硝酸纤维素和少数醋酸纤维 素等。 用溶剂将塑料充分软化。
5.2.1 螺杆挤出机
③ 均化段(计量段)
将熔融的物料,定容(定量)定压地送入机头 使其在口模中成型。 螺槽容积恒定不变。
为避免物料因滞留在螺杆头端面死角处引起分 解,螺杆头部常设计成锥形或半圆形。 有些螺杆的均化段是一表面完全平滑的杆体, 称为“鱼雷头”,但也有刻上凹槽或铣刻成花 纹的。
5.2.1 螺杆挤出机
5.2.1 螺杆挤出机
(3)压缩比 螺杆加料段最初一个螺槽容积与均化段最后一 个螺槽容积之比。 表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数。 压缩比愈大,塑料受到的挤压作用愈大
螺槽浅时,能对塑料产生较高的剪切速率,有 利于料筒壁和物料间的传热,物料混合和塑化 的效率高,但生产率降低。 螺槽深时,情况相反。