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。而聚合物的粘性取决于温度和流动速率，随着温度和剪切力的增加而下降。挤出机都带有滤网，能将杂质阻挡在滤网上。为避免停工，滤网应能自动更换。当加工带有杂质的树脂时，比如回收料，这一点特别重要。挤塑机的螺杆分进料段，塑化，熔融段，温度根据塑料粒子的工艺参数，型号按螺杆直径分45 65 75 80 90 120 150 200，螺杆长度常用有D20 D25，加热段一般机身5区，哈夫1区或2区，机头2区，至于配驱动，正规挤塑机厂家都会提供参数。塑料颗粒加热后由螺杆的运动来改变原来的状态,类型就很多了，看具体应用.变频的容量跟螺杆的直径成正比，再根据原料的不同调整

单螺杆一般在有效长度上分为三段，按螺杆直径大小螺距螺深确定三段有效长度，一般按各占三分之一划分。

料口最后一道螺纹开始叫输送段：物料在此处要求不能塑化，但要预热、受压挤实，过去老挤出理论认为此处物料是松散体，后来通过证明此处物料实际是固体塞，就是说这里物料受挤压后是一固体象塞子一样，因此只要完成输送任务就是它的功能了。

第二段叫压缩段，此时螺槽体积由大逐渐变小，并且温度要达到物料塑化程度，此处产生压缩由输送段三，在这里压缩到一，这叫螺杆的压缩比－－3：1，有的机器也有变化，完成塑化的物料进入到第三段。

第三段是计量段，此处物料保持塑化温度，只是象计量泵那样准确、定量输送熔体物料，以供给机头，此时温度不能低于塑化温度，一般略高点。

螺杆热处理

螺杆不是淬火的，是氮化的。要是淬火的话在高温下会回火的。

热处理有很多方法，这还要看螺杆材质的不同来区分。一般38GrMoAlA氮化就可以，但象特殊的不锈钢螺杆，SKD61的螺杆。HPT系列的全硬螺杆等一般都要先淬火，而且最好是用盐液炉。但因为这样的热处理硬度过高，所以一般都要再进行回火。根据要求不同进行氮化处理。也可以不用氮化

一:如果用于生产一般性的2次料或新料,可以用氮化料筒/螺杆组.也可以用氮化料筒配合金螺杆这

样更好(因为同等材质下螺杆要早于料筒先磨损)

二:生产填充型的料,如加玻纤/碳酸钙等那就要使用合金料筒/螺杆组,这样性价比会高点

氮化就是通过炉子加温把氨气参进机筒螺杆的表面，使之产生一层硬的表面。一般能渗透0.5-0.7的深度。时间大概需要96个小时

主要参数:压缩比,长径比,导程.硬度,直线度等....

压缩比：就是进料段螺槽的容积和计量段螺槽的容积比.长径比就是指螺杆的外径和有效螺纹部分长度之比.

导程：就是螺纹间的距离.

计算压缩比：是进料段螺槽的容积和计量段螺槽的容积之比

螺槽的体积：

加料段第一个螺槽的深度和均化段最后一个螺槽的深度的比值约等于压缩比

螺杆的压缩比：是最重要的，根据不筒的原料设计不同的压缩比，然后考虑的是螺杆的产量问题。

塑料挤出机的工作原理

挤塑机的螺杆分进料段，塑化，熔融段，温度根据塑料粒子的工艺参数，型号按螺杆直径分45 65 75 80 90 120 150 200，螺杆长度常用有D20 D25，加热段一般机身5区，哈夫1区或2区，机头2区，至于配驱动，正规挤塑机厂家都会提供参数。塑料颗粒加热后由螺杆的运动来改变原来的状态,类型就很多了，看具体应用.变频的容量跟螺杆的直径成正比，再根据原料的不同调整.

螺杆的基本参数

一般螺杆分为三段即加料段，压缩段，均化段。

加料段——底经较小，主要作用是输送原料给后段，因此主要是输送能力问题，参数（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。

压缩段——底经变化，主要作用是压实、熔融物料，建立压力。参数压缩比ε=h1／h3及L2。准确应以渐变度A=（h1－h3）／L2。

均化段（计量段）——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。

对整条螺杆而言，参数L／D－长径比

L／D利弊：L／D与转速n，是螺杆塑化能力及效果的重要因素，L／D大则物料在机筒里停留时间长，有利于塑化，同时压力流、漏流减少，提高了塑化能力，同时对温度分布要求较高的物料有利，但大之后，对制造装配使用上又有负面影响，一般L／D为（18～20），但目前有加大的趋势。