第七章-塑料挤出机
塑料挤出机工作原理
塑料挤出机工作原理说起来这塑料挤出机啊，可真是个有意思的家伙，它能把硬邦邦的塑料粒子，变成软绵绵、热腾腾的塑料熔体，再挤出各种形状来，你说神奇不神奇？那天，我走进车间，一眼就瞅见了那台塑料挤出机，它在那儿呼呼地运转着，跟个不知疲倦的老黄牛似的。
我走近一看，嘿，那机器可真够复杂的，各种部件、管道、仪表，看得我眼花缭乱。
不过，咱也不是吃素的，好歹也是个见过世面的人，于是我就开始琢磨起这塑料挤出机的工作原理来。
要说这塑料挤出机啊，它其实就是个加热、加压、剪切的活儿。
你瞧，那塑料粒子从料斗里哗啦啦地倒进去，就像一群欢快的小鱼儿，争先恐后地往机筒里游。
机筒里可热闹了，螺杆在里面呼呼地转，就像个不知疲倦的搅拌机，把塑料粒子搅得翻天覆地。
这螺杆啊，可不是个简单的家伙，它身上布满了螺纹，从深到浅，就像个变魔术的道具。
塑料粒子在螺杆的推动下，一边往前挤，一边被压实、加热、熔融。
这加热的活儿，可是机筒和螺杆一起干的，它们就像两个默契的搭档，把塑料粒子加热到熔点，让它们变成软绵绵的熔体。
熔体在螺杆的推动下，继续往前挤，一直挤到机头那儿。
机头啊，就像个魔术师的帽子，能把熔体变成各种形状。
你瞧，那模头就像个模具，熔体从模头里挤出来，就变成了你想要的形状。
有的模头是圆的，挤出来的就是管子；有的模头是方的，挤出来的就是板子；还有的模头是奇形怪状的，挤出来的就是各种奇形怪状的塑料制品。
这挤出机啊，还有个重要的部件，就是滤网。
滤网就像个守门员，能把熔体里的杂质都挡在外面，保证挤出来的塑料制品干干净净、漂漂亮亮的。
不过，这滤网也得经常换，不然堵住了可就麻烦了。
那天，我看着那塑料挤出机呼呼地运转着，心里头那个美啊，就像看着自己的孩子一点点长大成人似的。
我琢磨着，这塑料挤出机可真是个好东西，它不仅能变废为宝，把塑料粒子变成各种有用的塑料制品，还能让我们这些干这行的人，有个饭碗端。
我正琢磨着呢，旁边的小李过来了，他拍了拍我的肩膀，说：“老刘啊，你看这挤出机，多有意思啊，咱们得好好琢磨琢磨，看看还能不能改进改进。
第七章 挤出成型
一般 hs＝KD
K——常数
（hS为均化段螺槽深度）
取0.02～0.06
⑤螺距（s）螺旋角（￠）
螺距是两个相邻螺纹间的距离，螺旋角是螺旋 线与螺杆中心线垂直面之夹角。螺杆直径一定时， 螺距就决定了螺旋角或螺旋角就决定了螺距， s=πDtg￠.理论和实验证明，30º 的螺旋角最适合于细 粉状塑料；15º 左右适合子方块料；而17º 左右则适合 于球、柱状料。在计量段，根据公式推导，螺旋角 为30º 时产率最高。
螺杆的几种形式
等距不等深螺杆，等深不等距螺杆，不等深不等距螺杆
(2) 螺杆的分段及其作用
按塑料在螺杆上运转的情况可分为加料、熔化（压 缩）和均化（计量）三段，有时就称为三段式螺杆，这 种螺杆就是通用螺杆，或标准螺杆（计量螺杆），螺距 等于D。
① 加料段
加料段是自塑料入口向前延伸一段的距离，其长度 约为4—8D。在这段中，塑料依然是固体状态。 螺杆的主要作用是使塑料受热前移，向熔化段输送 物料，因而螺槽容积可以维持不变，一般做成等距等深 的。螺槽深度(H1)，一般为0.1-0.15D，螺距(S)为1一 1.5D。 另外，为使塑料有最好的输送条件，要求减少物料 与螺杆的摩擦而增大物料与料筒的切向摩擦， 为此可采取的方法有：在料筒与塑料接触的表面开 设纵向沟槽；提高螺杆表面光洁度，并在螺杆中心通水 冷却。
橡胶挤出——压出 合成纤维——螺杆挤出纺丝 塑料挤出——主要以热塑性塑料为主
二、挤出成型在聚合物加工中的地位
突出的优点 （1）塑化能力强（一台φ200挤出机产量可达 700kg/ 小时，德国φ500挤出机产量高达20t/小时.） （2）生产效率高（适于大批量生产） （3）材料适应宽（广泛应用于塑料、橡胶、合成纤 维的成型加工，也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造 粒及塑料的共混改性等） （4）产品范围大，产品形状多样（能生产管材、棒 材、板材、薄膜、单丝、电线、电缆、异型材，以及中 空制品等截面形状单一的制品） 设备简单,投资少,见效快 近80 ％的塑料材料需要挤出成型，挤出设备广泛用 于塑料材料的塑化、熔体输送和泵送加压，从而成为其 他加工方法的基础。
塑料挤出机
塑料挤出机塑料挤出机是一种常用于塑料加工的设备，它的主要作用是将塑料熔化后经过挤出口挤出成型。
它广泛应用于塑料制品制造，如塑料管材、塑料板材、塑料薄膜等的生产过程中。
本文将介绍塑料挤出机的工作原理、组成结构以及应用领域等方面，以便读者更加全面了解塑料挤出机的重要性与实用性。
首先，让我们了解一下塑料挤出机的工作原理。
塑料挤出机主要由进料系统、熔化系统、挤出系统和冷却系统等组成。
在工作时，首先将塑料原料加入进料系统，然后通过螺杆传递到熔化系统。
在熔化系统中，塑料原料受到加热和高压的作用下，逐渐熔化成为可挤出状态的熔体。
接下来，熔体经过挤出系统，通过挤出口挤出成型，形成所需的塑料制品。
最后，通过冷却系统对挤出出来的塑料制品进行冷却，使其固化成型。
在塑料挤出机的组成结构方面，螺杆是其中最为重要的部件之一。
螺杆通常由一个螺杆和一段筒体组成，螺杆由螺纹和槽槽组成，它们配合起来可以将塑料材料顺利地输送、熔化和挤出。
同时，螺杆也是调节挤出机的产量和压力的重要手段。
另外，挤出机还包括电加热器、冷却系统、控制系统等多个部件，它们共同配合工作，确保挤出机的正常运行。
塑料挤出机的应用领域非常广泛。
首先，它被广泛应用于塑料管材的生产。
塑料管材是一种在建筑、给排水、农业灌溉等领域中非常重要的塑料制品，而塑料挤出机正是生产塑料管材的关键设备之一。
其次，塑料挤出机还被广泛应用于塑料板材和塑料薄膜的生产。
塑料板材和塑料薄膜是一种用途广泛的包装材料，它们在食品、医药、日用品等领域中得到了广泛的应用。
此外，塑料挤出机还可以用于生产塑料管件、塑料丝等其他塑料制品。
为了更好地满足市场需求，塑料挤出机的技术也在不断创新与发展。
近年来，随着环保意识的提高，绿色环保型的塑料挤出机开始受到关注。
这种挤出机通常采用高效节能的技术，可以降低能源消耗、减少污染物排放，符合可持续发展的要求。
同时，塑料挤出机的自动化程度也在不断提高，通过引入先进的控制系统和传感器，可以实现更精确的控制和生产。
塑料挤出机培训资料
塑料挤出机培训资料目录前言 (2)第一章挤出成型机概述 (2)第二章挤出机操作规程 (5)第三章挤出机工作原理 (8)第四章双螺杆塑料挤出机的原理 (16)第五章挤出机保养维护 (17)第六章挤出技术问答 (18)第七章生产异常分析探讨 (23)前言正确的使用设备，有助于人机安全，减少维修和停机时间,增强机器的可靠性，延长机器的使用寿命，提高经济效益。
操作人员是设备的直接使用者，如果不能保证科学合理准确地操作设备，操作事故过多，势必造成维修方的被动，影响生产。
如果操作人员对设备维护保养技能差或不能及时的发现设备隐患，就会导致突发性的设备故障增多，打乱设备维修计划，最终导致生产的被动。
要求操作人员掌握设备操作技能的同时，还要掌握设备的保养及维护，学习设备管理知识，做到正确使用、保养、检查（发现隐患）、排除（简单故障）。
要求每位员工熟悉工艺要求，了解设备结构、性能及工作原理。
要懂得设备有关知识，达到‚操检合一‛的目的，使设备安全完好、节能、高效地运行。
第一章挤出成型机概述塑料挤出成型机简称挤出机，它是利用螺杆加压的方式连续地将塑化好的物料从挤出机料筒经模具口挤出，使之在熔融状态下，经定型冷却处理后，由牵引装臵或成型装臵将它连续地从模具口挤出的产品牵引至切割机上进行定长切割。
挤出机有单螺杆、双螺杆和多螺杆之分。
一，挤出机的主要组成部分及作用：挤出机主要由主机和辅机两大部分组成。
1，主机主要由：转动系统、温控系统、喂料系统、真空排气系统组成。
各部分的作用如下：转动系统：采用直流或变频调速，对螺杆的转速从0-31r/min或0-43r/min进行无级调速使螺杆将熔融的原料经模具口挤出。
温控系统：利用自动温度调节仪配以相应的加热圈、热电偶和恒温装臵（风冷、油冷），间接对原料按要求进行加热，使其变成熔融状态。
喂料系统：由无级调速装臵或原料自身的重量加上料斗封板将物料不断均匀地供给挤出机的螺杆，以实现定量喂料而连续经模具口挤出。
塑料挤出机的工作原理
塑料挤出机的工作原理塑料挤出机（Plastic Extruder）是一种常见的塑料成型设备，广泛应用于塑料加工领域中。
它以塑料为原料，通过机械加工方式来进行塑料加工，生产出各种形状和大小的塑料制品。
本文将介绍塑料挤出机的工作原理。
塑料挤出机的组成通常情况下，塑料挤出机主要由以下部分组成：1.进料系统：主要由料斗、传送装置和分散装置组成。
2.挤出系统：主要由挤出机筒、螺杆和储料仓组成。
3.模头系统：主要由模头、模头加热系统和调节器组成。
4.切割系统：主要由切割装置、切料机和运料装置组成。
塑料挤出机的工作原理进料系统进料系统主要负责将塑料原料送入挤出机的筒内，再通过挤压螺杆进行混合和加热。
在进料系统中，传送装置将塑料颗粒从料斗中传送到挤出机筒内，同时分散装置将颗粒均匀分散，确保混合充分。
挤出系统挤出系统是整个挤出机的核心部分。
在此部分中，挤出机筒内部有一根双螺杆，分别为主螺杆和辅助螺杆，主螺杆通过电机带动转动，同时负责将塑料颗粒进行混合加热，辅助螺杆则帮助主螺杆将塑料颗粒顺序推动到模头处。
在挤出系统中，塑料原料经过一系列的过滤、熔化、混合和加压，最终在模头中形成所需的产品。
模头系统模头是挤出机生产塑料制品的关键部分。
模头将塑料熔体通过特定的形状和尺寸进行成型，同时负责控制产品的厚度和质量。
在模头系统中，模头先通过预热系统进行加热，然后通过调节器对模头进行调节，确保产品的尺寸和形状符合要求。
切割系统切割系统负责将成型的塑料制品切割、制成所需的长度，并通过运料装置将产品送到下一个加工流程中。
在切割系统中，切割装置通过特定的切割方式将产品切成所需的长度，然后通过运料装置将其送往下一个加工环节。
结语通过以上介绍，我们了解到塑料挤出机的工作原理和组成结构。
挤出机在现代工业生产中具有广泛的应用，生产出的各种塑料制品可用于包装、建材、汽车、电子设备等领域，是创造人类生活的重要设备之一。
塑料挤出机的工作原理
塑料挤出机的工作原理挤出机参数作用及工作原理挤出机出机的功能是采用加热、加压和剪切等方式，将固态塑料转变成均匀一致的熔体，并将熔体送到下一个工艺。
熔体的生产涉及到混合色母料等添加剂、掺混树脂以及再粉碎等过程。
成品熔体在浓度和温度上必须是均匀的。
加压必须足够大，以将粘性的聚合物挤出。
挤出机通过一个带有一个螺杆和螺旋道的机筒完成以上所有的过程。
塑料粒料通过机筒一端的料斗进入机筒，然后通过螺杆传送到机筒的另一端。
为了有足够的压力，螺杆上螺纹的深度随着到料斗的距离的增加而下降。
外部的加热以及在塑料和螺杆由于摩擦而产生的内热，使塑料变软和熔化。
图1是一个简化挤出机。
不同的聚合物及不同的应用，对挤出机的设计要求常常也是不同的。
许多选项涉及到排出口、多个上料口，沿着螺杆特殊的混合装置，熔体的冷却及加热，或无外部热源(绝热挤出机)，螺杆和机筒之间的间隙变化相对大小，以及螺杆的数目等。
例如，双螺杆挤出机与单螺杆挤出机相比，能使熔体得到更加充分的混合。
串联挤压是用第一个挤出机挤出的熔体，作为原料供给第二个挤出机，通常用来生产挤出聚乙烯泡沫图1简化挤出机挤出机的特征尺寸是螺杆的直径(D)和螺杆的长度(L)与直径(D)的比率(L/D)。
挤出机通常至少由三段组成。
第一段，靠近加料斗，是加料段。
它的功能让物料以一个相对平稳的速率进入挤出机。
一般情况下，为避免加料通道的堵塞，这部分将保持相对低的温度。
第二部分为压缩段，在这段形成熔体并且压力增加。
由加料段到压缩段的过渡可以突然的也可以是逐步(平缓)的。
最后一个部分计量段，紧靠着挤出机出口。
主要功能是流出挤出机的物质是均匀一致的。
在这部分为确保组成成分和温度的均匀性，物料应有足够的停留时间。
在机筒的尾部，塑料熔体通过一个机头离开挤出机，这个机头设计成理想的形状，挤出的熔体流在这里通过。
另一个重要的部分是挤出机的驱动机构。
它控制螺杆的旋转速度，螺杆的旋转速度决定着挤出机的产量。
所需的功率由聚合物的粘性(流动阻力)决定。
塑胶挤出机工作原理
塑胶挤出机工作原理
塑胶挤出机的工作原理：塑胶挤出机是一种以塑料为原料，利用螺杆和机筒的旋转作用，通过加热塑化、混合、剪切和塑化等过程，使物料在机筒内形成均匀的容积压力，然后从螺杆顶端不断挤出，形成一定长度和一定规格的塑料制品。
塑料在机头内塑化过程中产生大量热量，使机头温度升高，当机头温度达到设定值时，螺杆便开始反转。
机头反转后，一部分物料从机头压入螺杆的螺纹孔中。
当螺杆反转时，物料进入机筒内与螺杆一起继续转动。
当机筒温度达到设定值时，机头和机筒停止转动并开始冷却。
在挤出过程中，由于螺杆和机筒的旋转作用，物料在机筒内不断受到挤压、拉伸、剪切等作用而塑化、混合、破碎、塑化、加热固化。
从挤出的塑料看是由若干个单体或聚合物分子在螺杆和机筒的剪切应力作用下被挤出并形成塑料制品。
塑化过程主要是物料温度的提高和压力的降低；熔融过程主要是压力的提高和温度的降低；塑化过程主要是压力的提高和温度的降低；塑化与熔融之间存在着一种过渡关系。
—— 1 —1 —。
塑料挤出机使用说明书
塑料挤出机使用说明书使用说明书第一章：引言1.1 产品简介塑料挤出机是一种常用的塑料加工设备，主要用于将塑料原料加热熔化后，通过挤出机筒体的压力，使熔化后的塑料通过模具挤出成型。
本使用说明书旨在向用户提供关于塑料挤出机的详细使用方法和操作注意事项。
第二章：设备组成及结构2.1 设备组成塑料挤出机主要由下列部分组成：- 输送系统：用于将塑料原料输送至挤出机筒体中；- 挤出系统：包括挤出机筒体、螺杆和模具等，用于将塑料原料熔化并挤出成型；- 控制系统：用于控制挤出机的运行和参数调节。
2.2 结构说明塑料挤出机的结构分为以下几个部分：- 输送系统：包括送料器、输送管道和加料装置等；- 挤出系统：包括挤出机筒体、螺杆、鼻头和模具等；- 控制系统：包括电器控制柜和操作面板等。
第三章：使用前准备3.1 安装要求在使用塑料挤出机之前，请确保满足以下安装要求：- 设备应放置在平坦稳固的地面上，确保其稳定；- 设备应与电源连接良好，确保电气安全；- 输送系统应与挤出系统正确连接，防止塑料原料外泄。
3.2 检查设备在使用塑料挤出机之前，请进行以下检查：- 确保挤出机筒体、螺杆和模具等部件完好无损；- 检查输送系统和控制系统的各个部件是否正常运行；- 检查电器控制柜和操作面板的运行状态。
第四章：操作方法4.1 开机准备按照以下步骤进行开机准备：1. 启动电源，确保输送系统和控制系统正常工作；2. 打开控制系统面板，设置合适的温度和压力参数；3. 检查挤出机筒体是否预热到设定温度。
4.2 加料操作1. 将塑料原料放入加料装置中，并设置加料量和速度；2. 检查加料装置和输送系统，确保塑料原料顺利输送至挤出机筒体。
4.3 挤出成型1. 确保挤出机筒体内的塑料原料达到熔化状态；2. 调节挤出机的压力和速度，确保挤出成型过程平稳进行；3. 根据需要，调节模具和鼻头等部件，实现不同形状的成型效果。
第五章：操作注意事项5.1 安全操作- 在操作过程中，严禁将手或其他物体伸入挤出机筒体和模具中；- 避免与电气设备接触时湿手操作，以防触电事故发生；- 使用时应穿戴好个人防护设备，如安全帽、防护眼镜和防护手套等。
塑料挤出机的工作原理
塑料挤出机的工作原理
首先，在挤出机工作之前，需要将塑料原料切碎成小颗粒状，并通过
进料装置将塑料原料送入挤出机筒体。
进料装置通常由切割器和送料装置
组成，切割器将塑料原料切碎，送料装置将切碎后的塑料颗粒送入筒体。
接下来，塑料颗粒进入挤出机筒体内部。
筒体由加热圈固定，通过加
热圈中的电阻丝加热筒体，使筒体内的温度逐渐升高，将塑料颗粒加热融化。
同时，筒体内有一个螺杆，螺杆的螺距逐渐减小，使得等容筒体内的
压力逐渐增大。
螺杆的转动将融化状态的塑料颗粒从进料端向出料端推送。
在融化塑料颗粒的同时，螺杆还起到传导塑化和搅拌的作用。
塑化是
指塑料在高温下的物理和化学变化过程，使其变得更黏稠和具有可塑性。
当融化塑料颗粒穿过螺杆时，将进入模头这一部分。
模头由挤出机员
模和砌块组成，模头的形状决定了挤出机出料的形状。
在模头中，融化的塑料颗粒被压缩成一定的形状，然后通过模头的出
口被挤出到冷却装置中。
冷却装置可以是水槽或者空气冷却器，其作用是
将挤出的塑料制品迅速冷却固化。
最后，冷却固化的塑料制品通过拉料装置被拉出，并由裁切机将制品
切割成所需长度。
整个挤出过程是一个连续的过程，塑料原料不断进入筒体，融化后被挤出并冷却，制品不断被裁切出来。
总结来说，塑料挤出机的工作原理就是通过加热、融化、塑化、挤出
和成型等工序，将塑料原料转化为所需形状的制品。
这种工艺可以快速高
效地制造各种塑料制品，广泛应用于塑料加工行业。
塑料流变成型原理9
（三）螺杆的区域划分
（1） 加料段（固体输送段） 输送物料
（2） 压缩段（塑化段） 压实、熔融、塑化、排气
（3） 挤出段（计量段、均化段） 进一步压紧、塑化、搅拌均匀，并以一定的
流量和压力从机头口形流道均匀挤出。
（四）螺杆的几何尺寸
螺杆外径D、螺棱法向宽度e、螺杆与料筒的 间隙δ、螺纹导程 t (螺距f )、螺槽深度h、螺槽的 法向宽度W(r)、螺纹升角θ(r)
引起的流动对体积流量的贡献为负贡献，即反流。
x方向的流动：
这种流动与螺槽侧壁的方向垂直，除引起物料 在螺槽内发生环流外，主要是引起漏流。
漏流是由于物料在一 定压力作用下，沿x方向流 过螺槽突棱顶部与机筒内 壁的径向间隙δ造成的。这 种流动可视为物料通过一 个缝模的流动，缝模截面 垂直于x方向，缝高为δ， 缝长为2πR/cosθ。
Qk Q pk p
(7 61)
Q
两组曲线 的交点为螺杆 挤出机正常挤 出的稳定工作 点，可从下列 方程组求得：
0
Q N p
0
Qk
K
pk
0k
机头特性曲线
K3
K2
K1
N1 N2
螺杆特 性曲线
N3
△P
7 62
不难求出，这样的工作点满足：
横流
（二）螺槽内物料的速度分布及体积流量
考虑物料沿z方向的流动，根据假定 p 为常数。 z
对式(7 48)积分两次，先将式(7 48)变为：
2v z y2
1
0
p z
第一次积分
vz y
1
0
p z
y C1
第二次积分
vz
塑料挤出机
塑料挤出机在塑料挤出成型设备中，塑料挤出机通常称之为主机，而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。
塑料挤出机经过100多年的进展，已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆，甚至无螺杆等多种机型。
塑料挤出机（主机）可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板（片）材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配，构成各种塑料挤出成型生产线，生产各种塑料制品。
因此，塑料挤出成型机械无论现在或将来，都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。
目录操作规程国产问题保养方法特点故障分析成型原理类别进展过程构成使用工作原理操作规程塑料挤降生产线中各个类型产品，都有其操作特点，对其操作特点有个认真的了解，才可以充分发挥机器的效能。
挤出机是其中一种类型机器，把握好挤出机的操作要点，正确合理地使用挤出机。
螺杆挤出机的使用包括机器的安装、调整、试车、操作、维护和修理等一系列环节，它的使用具有一般机器的共性，重要表现在驱动电机和减速变速装置方面。
但螺杆挤出机的工作系统即挤出系统，却又独具特点，在使用螺杆挤出机时应特别注意其特点。
机器的安装、调整、试车一般在挤出机的使用说明书中均有明确规定，这里对挤出机的操作要点，维护与保养简述如下：操作人员必需谙习本身所操作的挤出机的结构特点，尤其要正确把握螺杆的结构特性，加热和冷却的掌控仪表特性、机头特性及装配情况等，以便正确地把握挤出工艺条件，正确地操作机器。
国产问题模头:在我们国家的塑料挤出机,进口模头与国产模头都用的比较多,不是进口的就肯定比国产的好。
由于进口模头的要求很高,设计流通时,依据料的流动性专门设计。
进口模头采纳高品质的料,生产的产品质量也特别好。
使用进口模头并不代表能生产高品质的膜,商品质的产品需要整条线的搭配。
现在随着各行业的提高,国产模头加工设备在材质、热处理、电镀各方面取得了巨大进步。
近十年内,国产设备基本都采纳国产模头。
近年来有些产品开始配置进口模头,但还是以国产模头为主。
塑料挤出机工作原理
塑料挤出机工作原理
塑料挤出机是一种常见的用于将塑料材料加工成各种形状的设备。
它的工作原理如下：
首先，塑料颗粒被放入挤出机的料斗中。
然后，一根螺杆开始旋转，将塑料颗粒从料斗中提供给挤出机的挤出腔。
螺杆的旋转使塑料颗粒在挤出腔中受到高压力和高温的作用。
在这个过程中，塑料颗粒逐渐熔化并变为可塑性的熔融塑料。
当熔融塑料达到一定的压力和温度后，它被推送到挤出机的模具中。
模具是一个具有特定形状的金属模具，用于给塑料确定的形状和尺寸。
在模具的作用下，熔融塑料开始冷却和固化。
一般情况下，冷却是由水进行的，冷却的水通过模具中的管道流动以加速固化过程。
当熔融塑料完全固化后，模具打开，成品塑料制品从模具中取出。
塑料挤出机的工作原理基本上就是这样的。
通过控制螺杆的旋转速度、温度和挤出腔的压力，可以实现对塑料制品形状和尺寸的精确控制。
这使得塑料挤出机成为塑料加工行业中非常重要的设备之一。
塑料挤出机介绍
b.压缩段（熔融段） 压实、熔融物料。并使固体料粒间的空气压回 家加料口排出。 主要参数： 压缩比ε：一般指几何压缩比。螺杆加料段第一 个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比。
等距不等深螺杆：
Db h1 h1 Db h3 h3
反过来，也可根据ε决定螺槽深度。
渐变度：螺槽深度的变化规律。
§4－2 挤出机结构
1.螺杆 挤出机的生产率、塑化质量、填加物的分散性、 熔体温度、动力消耗等，主要决定于螺杆的性能。 （1）螺杆的分段 螺杆常分为三段，以适应塑料的三种物理状态 （玻璃态、高弹态和粘流态）。
a.加热段：由加热区固体输送区组成。
螺杆的转动，将充满螺槽的松散固体或粉末粒子 向前输送，并压实。 主要参数： 螺旋升角Φ：一般取17～20°，即对应于螺距S 与螺杆直径Db相等，此时， Φ＝17.7 °。 螺槽深度h1 ： h1越大，输送能力越大，但螺杆 强度降低。 h1的大小，根据均化段螺槽深度和螺杆的几何 压缩比来计算。 加料段长度L1：由经验公式确定 对非结晶型塑料： L1＝（0.1~0.25）L； 对结晶型塑料： L1＝（0.6~0.65）L 。
h1 h2 A L2
压缩段长度： 对非结晶型塑料： L2＝（0.5~0.6）L； 对结晶型塑料： L2＝（3~5） Db 。
c.均化段 将在压缩段已熔融的物料定量、定压、定温地 挤到机头中去。 h3=(0.025~0.06)Db； L3=(0.2~0.25)L h3越大，输送能力越大，可能有未熔融的固态碎 片挤入机头； 反之， h3越小，输入能力低，会降低产量。 L3越长，均化时间越长，压力、温度、产量的波 动小，但压缩段和均化段在螺杆全长中占的比例 过小，不利于物料熔融。
螺杆断面形状有两种：
第七章挤出成型
高分子材料成型加工
2.熔化理论 它是研究塑料在挤出机螺杆的熔融段内固态 转变为熔融状态的过程，并建立在热力学、 流变学基础上的一种理论。它对于了解塑化 的情况，指导螺杆熔融段的设计，控制工艺 条件以保证制品的质量是很重要的。然而， 由于塑料在熔融段的多相性，其变化过程复 杂，该理论尚处于发展阶段，在这里作简单 的介绍。
高分子材料成型加工
（1）正流Qv,D 塑料熔体在料筒和螺杆之间沿着螺槽方向朝 机头方向的流动。它是由旋转螺杆的挤压所 造成的，其体积流量用Qv,D表示。
高分子材料成型加工
（2）逆流Qv,p 其流动方向与正流相反，它是由机头、多孔 板、过滤板等阻力引起的压力梯度所造成， 又称为压力倒流，其体积流率以Qv,p表示。
高分子材料成型加工
1.固体输送理论该理论是以固体对固体的摩擦 静力平衡为基础建立起来的。为研究方便，假 定：
①物料与螺槽和料筒内壁紧密接触，形成具有弹性的固体塞， 并以恒定的速度移动； ②固体塞与料筒表面、螺槽底面和侧面的摩擦因数是一个常数， 可取不同值； ③忽略料筒与螺棱之间的间隙，螺槽是矩形的并且深度不变， 固体塞的密度不变。
高分子材料成型加工
3.3 均化段 计量段 将塑化均匀的物料在均化段螺槽和机头回压 作用下进一步搅拌塑化均匀，并定量定压的 通过机头口模挤出成型。一般无压缩作用。 4.螺杆形式： 普通螺杆：采用等距变深、等深变距、变深 变距螺槽 高效专用螺杆 L/ DS 大、熔融效率低、塑化混合均匀
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
熔融区物料剖面
熔膜
熔池
固体床
高分子材料成型加工
熔化过程 压缩 料筒热＋摩擦热 体床 --------------------- 熔化
第七章-挤出成型
粘流（熔融）体的变形。
动态变化：
在螺杆和料筒间沿螺槽向前流动。
挤出过程中有：
T、P、η 的变化； 化学结构和物理结构的变化。
一、挤出过程和螺杆各段的职能
由于塑料在挤出过程中，在螺杆的全程中其形变特 点和流动情况是不同的。把塑料在挤出机内的流动沿螺 杆往机头方向分为三段来讨论。
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。
正流与P无关，逆流和漏流与P成正比。
P
Q ，但有利于塑化。
2、螺杆转速n与流率Q的关系
AK
Q=
·n
B+K
对于一定的机器，挤出量与螺杆转速成正比。
3、螺杆几何尺寸与生产能力的关系
主要是螺杆直径、螺槽深度和均化段长度。
（1）螺槽深度H
正流与H成正比，逆 流与H3成正比。
三、挤出成型基本过程
1、塑化 在挤出机内将固体塑料加热并依靠塑料之间的内摩
擦热使其成为粘流态物料。 2、成型
在挤出机螺杆的旋转推挤作用下，通过具有一定形状 的口模，使粘流态物料成为连续的型材。
3、定型 用适当的方法，使挤出的连续型材冷却定型为制品。
四、挤出成型设备
螺杆式挤出机 连续成型，用处最多。 柱塞式挤出机 间歇成型，一般不用。
图7-9
二、挤出理论
1、固体输送理论
加料段的主要作用是固体输送。 塑料：未溶化、疏松的固体，表面发粘结块，形状不大。
物料沿螺槽 的向前运动
旋转运动－物料与螺杆的摩擦作用力 轴向水平运动－螺杆旋转时的轴向分力
物料
螺杆表面的摩擦力大 料筒表面的切向摩擦力小
旋转运动
第七章第三节塑料的挤出原理
三、熔体输送理论 熔体输送理论又称流体动力学理论，它是 研究螺杆均化段如何保证塑料彻底塑化， 并使之定压、定温和定量挤出，以获得稳 定的产量和高质量制品的理论。它的基点 是讲物料在均化段的运动看作为粘性流体 的流动。
从以上的分析来看，物料在机筒中的流动可分解 为沿螺纹(或沿螺槽)方向的正流，与其方向相反的逆 流、沿螺纹垂直方向的横流及沿间隙的漏流等四种流 动。四种流动形成的综合流动如图5—22所示。根据 流动分析，影响挤出机生产能力的是顺流Qd、逆流Qp， 和漏流Qc。横流对挤出量没有影响，但对挤出过程中 物料的混合和热交换的作用却很大。故挤出机的生产 能力Q可表示为：
二、塑料挤制的工艺流程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、固体输送理论
• 固体输送段位于在螺杆的头部，长度约在(3～5)D的范围 内。这个区段的理论研究是建立于达尼尔(Darnell)和莫 尔(Mol)理论的基础上。 • 为了便于分析，莫尔作了如下的假设： （1）物料与螺槽和料筒内壁所有边紧密接触，形成固体塞 或固体床，并以恒定的速率移动； （2）略去螺棱与机筒的间隙及物料重力和密度变化等的影 响； （3）螺槽深度是恒定的，压力只是螺槽长度的函数，摩擦 系数与压力无关； （4）螺槽中固体物料像弹性固体塞一样移动。固体塞的移 动是受固体周围的螺杆和机筒表面之间的摩擦力控制的， 只有物料与螺杆之间的摩擦力小于物料与机筒之间的摩擦 力时物料才能沿轴向前进，否则物料将与螺杆一起转动。
影响熔融长度的因素：
• 物料特性 比热小、热导率和密度高、熔化潜热和熔融温度低的塑料， 熔融长度短。 • 流率 其他变量不变的情况下，增加流速，必然要延长熔融长度， 其结果是挤出物的均匀度和塑化性能变差。 • 螺杆转速 在保持流率和机筒温度不变条件下，增加螺杆转速将大大 增加挤出机的熔融速度，因此缩短了熔融区的长度。 • 机筒温度和物料初温 机筒温度增加有利于加热物料，促进熔融，但由于其提高 了熔体的平均温度，使熔体粘度降低，从而导致剪切生热 作用下降，通常能找到一个相对于最大熔融速率的最佳机 筒温度；物料初温增加对熔融总是有利的。
塑料挤出机
挤出机按作用类型可分为连续挤出和非连续挤出。
塑料挤出机也是塑料机械的一种。
挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角，将机头分成斜角机头（夹角120o）和直角机头。
机头的外壳是用螺栓固定在机身上，机头内的模具有模芯坐，并用螺帽固定在机头进线端口，模芯座的前面装有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通过芯线。
1 概述塑料挤出机分为双螺杆挤出机和单螺杆挤出机以及不常看见的多螺杆挤出机和无螺杆挤出机1.1 两种挤出机的区别：单螺杆的机器和双螺杆的机器:一个是一根螺杆,一个是两根螺杆.都是用的一个电机带动的.功率因螺杆不同而不同.50锥双的功率约为20KW,65的约为37KW.产量与料及螺杆有关,50锥双的产量约为100-150KG/H,65锥双约为200-280KG/H.单螺杆的产量就只有一半。
挤出机按其螺杆数量可以分为单螺杆、双螺杆和多螺杆挤出机。
目前以单螺杆挤出机应用最为广泛，适宜于一般材料的挤出加工。
双螺杆挤出机由于具有由摩擦产生的热量较少、物料所受到的剪切比较均匀、螺杆的输送能力较大、挤出量比较稳定、物料在机筒内停留长,混合均匀。
SJSZ系列锥形双螺杆挤出机具有强制挤出、高质量、适应性广、寿命长、剪切速率小、物料不易分解、混炼塑化性能好、粉料直接成型等特点，温度自控，真空排气等装置。
适用于管、板、异形材等制品的生产。
单螺杆挤出机无论作为塑化造粒机械还是成型加工机械都占有重要地位，近几年来，单螺杆挤出机有了很大的发展。
目前德国生产的大型造粒用单螺杆挤出机，螺杆直径达700mm，产量为36t/h。
单螺杆挤出机发展的主要标志在于其关键零件——螺杆的发展。
近几年以来，人们对螺杆进行了大量的理论和实验研究，至今已有近百种螺杆，常见的有分离型、剪切型、屏障型、分流型与波状型等。
从单螺杆发展来看，尽管近年来单螺杆挤出机已较为完善，但随着高分子材料和塑料制品不断的发展，还会涌现出更有特点的新型螺杆和特殊单螺杆挤出机。
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3、控制系统
✓由电器、仪表和执行机构组成。 ✓可控制主机和辅机的拖动电机、驱动油泵、液压缸等机构的动 作。 ✓并检测主机和辅机的温度、压力等参数， ✓最终实现对整个挤出机组的控制和对产品质量的控制。
9
二、挤出机的分类与型号表示
➢ 1、国产塑料挤出机分类 按螺杆数：单螺杆与多螺杆 按是否排气：排气式与非排气式 按有无螺杆：螺杆式与无螺杆式 按螺杆位置：卧式与立式
一定的逆流和漏流有利于均化与混合。 5、分析的应用：
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四、挤出机综合工作点
螺杆工作时，压力从均化段开始处往后逐渐升高；螺杆出口 处的压力为p，为最高压力处。
螺杆出口接机头，即口模。机头中的压力分布：螺杆的出口 或机头的入口处最高，往后逐渐降低，至机头出口降至零。
p2
p p1
两部分分别讨论…
熔融段
使ZT变小。 2、工艺条件
挤出量G：增则使熔融的发生和结束均推迟，ZT加长，末端 温度波幅增大，质量变坏。
3、螺杆几何参数 螺槽渐变度、螺棱料筒间隙
应用： 背压控制、渐变螺槽、证塑料在均化段完全塑化，并使其定压、定量和定
温地从机头挤出，以获得稳定的产量和高质量的产品。 ②假设：等温牛顿流体、粘度密度不变、层流、不可压缩、
11
第二节 挤出理论简介
1、挤出理论 用于描述物料在螺杆和口模中运动、变化规律的基本理论。
2、工作过程与螺杆的职能分区 固体输送、熔融、均化
3、挤出理论的三种过程 固体输送理论：描述加料区（固体输送区）内物料的固体输
送过程 熔融理论：描述过渡区（熔融区）的高弹态物料的变化过程 熔体输送理论：描述挤出区（均化区）的粘流态熔体的输送
应用： 纵向锥度并开槽、强力冷却
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二、熔融理论
1、理论依据 ①冷却实验 ②假设：过程稳定、固相为均匀连续体、熔融体温度范围窄
故与固相分界明确、螺槽截面为矩形、固体塞子厚度无限且密 度不变、速度不变。 2、公式
熔融区长度为：
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熔融理论的结论
对熔融区长度的影响：
1、物料性能 比热容↓、导热系数↑、密度↑、熔融潜热↓ 、熔融温度↓，则
均化段
口模
出料
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1、螺杆特性线
流量公式化成： 忽略均化段入口处压力，则Δp可用机头压力p代替，
即可写成：
20
2、口模特性线
Q n （ ）p 1 2
机头的物料流率显然与机头压力成正比，即机头口模的流 动方程为：
口模特性线如OD1、OD2、OD3。 其斜率k与口模的结构、滤网设置 等有关。
过程
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一、固体输送理论
1、理论依据 ①固-固摩擦静力平衡 ②假设：物料为密度固定的固体塞子、塞子与所有面接触
且摩擦系数恒定、摩擦系数无关密度而与温度有关、螺槽为 等深矩形并忽略杆筒间隙、料筒相对螺杆转动。 2、公式
其中，Qs为固体输送率；n为转速；h1为螺槽深；W为螺槽 平均宽度；Db为螺杆外径；e为螺棱法向宽度；θ为固体输送角； ψ为螺旋升角。
第四章 塑料挤出机
1
本章内容
第一节 挤出成型工作原理及挤出机组组成 第二节 挤出成型理论简介 第三节 挤出机结构与参数选用 第四节 挤出机辅机 第五节 其它类型挤出机
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第一节 挤出成型工作原理及挤出机组组成
➢ 挤出成型是塑料加工的重要成型方法之一 ➢ 大部分热塑性塑料都可以用挤出成型的方法加
工 ➢ 生产截面不变的连续产品，理论上可以无限长 ➢ 管、棒、板、薄膜、单丝、电线、异型材、中
空制品等 ➢ 还可进行塑料的造粒、为吹塑备料等
3
一、挤出成型生产工艺及挤出机组组成
（一）挤出成型生产工艺过程
4
（二）挤出机组
牵引
挤出机（主机） 辅机 控制系统
卷取（切断）
挤出机组
冷却定型
5
1、挤出机（主机）
加热冷 却系统
挤压系 统
传动系 统
6
挤出机主机
7
2、辅机
切割装置 卷取装置
牵引装置
定型装置 冷却装置 机头（口模）
常规螺杆（普通螺杆） 新型螺杆
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1、常规螺杆的结构及参数
塑料在挤出机中存在三种物理状态（玻璃态、高弹态和粘流态） 的变化过程，每一状态对螺杆结构要求不同。
为此，通常将挤出机的螺杆分成三段： 加料段（固体输送段） 熔融段（压缩段，或过渡段） 均化段（计量段，或挤出段）。
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➢ 2、型号表示：SJ-65/20A 塑料（S）挤出机（J），螺杆直径65mm，
螺杆长径比20，第一次改进（A）
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3、挤出机的主要技术参数
➢ 螺杆直径D（mm） ➢ 螺杆的长径比L/D ➢ 螺杆的转速范围（nmin~nmax） ➢ 主螺杆的驱动电动机功率P（kW） ➢ 挤出机成产能力Q ➢ 料筒的加热功率E（kW） ➢ 机器的中心高度H ➢ 机器的外形尺寸
实际工作状态是螺杆特性线和口模特性线共同决定的。
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3、综合工作点
1）实际工作图 不再是直线
2）考虑更多因素的实际工作图 n1、n2：不同转速n2>n1 k1：有压力调节，k2：则
无压力调节 Qu：观察制品均化度确
定的质量线 Tmax、Tmin：最大允许和
最小可能的熔体温度 W：经济挤出量下限线
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13
固体输送理论的结论
1、Qs与n、h1成正比，与螺杆直径接近平方成正比； 2、Qs随固体输送角的增大而增大。 3、输送率与摩擦系数有关。欲达高输送率，需螺杆光滑、筒壁 轴向系数小而周向系数大； 4、输送区尽早建立较大压力有利于稳定输出；动力主要消耗在 料筒摩擦上；物料的性质和形状影响输送率、压力的建立和温 升。
第三节 挤出机结构与参数选用
本节将介绍三个部分内容： 一、挤压系统 二、传动系统 三、加热与冷却系统
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一、挤压系统
挤压系统由以下几个部分组成： （一）螺杆 （二）料筒 （三）分流板和过滤网 （四）加料装置
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（一）螺杆
螺杆是完成塑料塑化和输送的关键部分。挤出机的生产率、 塑化质量及动力消耗等都主要取决于螺杆的性能。
等螺距、矩形等深槽并忽略曲率、因槽宽大故速度沿螺槽不变、 螺筒转动。 2、熔体的流动
正流、逆流、横流、漏流 3、流量公式
Q=Qz-Qp-QL
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熔体输送理论的流量分析
1、螺杆转速n、直径D 2、均化段长度L3、螺棱宽度e3、螺棱螺筒间隙δ0 3、均化段螺槽深度h3
h3增1倍，则Qz增1倍，而Qp增7倍，有一个最优点。 4、出口处压力p2