第七章-挤出成型
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包括带动螺杆转动的电机和机械传动部件。
图7-8
机头与口模的组成部件：
过滤网、多孔板、分流器、模心，口模和机颈等。 机头中还有校正和调整装置，能调整校正和模芯 与口模的同心度、尺寸和外观。
机头可分为： 直通式机头 直角式机头 偏移式机头
挤管材、片材、其它型材。 挤薄膜、线缆包复物、吹塑制品。 共挤薄膜、共挤型材、共挤吹塑。
五、传动系统
（UHMWPE、PTFE）
单螺杆 单螺杆挤出机 螺杆式挤出机 双螺杆 双螺杆挤出机
多螺杆 行星螺杆挤出机
其中以单螺杆最常用，也较为简单。
第一节 单螺杆挤出机的基本结构及其作
用原理
加料装置
传动系统
料筒
单螺杆挤出机
挤出系统 加热和冷却系统
螺杆 机头
控制系统
口模
附属装置
单螺杆挤出机的基本结构
一、料斗
即加料装置，以保证物料向料筒供料。 有冷却夹套，有定时定量自动加料装置。
二、料筒
是一个受压的金属圆筒，其外层有加热冷却系统。 料筒的作用： （3～4段）
▲ 对塑料加热： ▲ 配合螺杆使塑料塑化 对塑料冷却的目的：防止停车时，因过热造成分解。
三、螺杆
是挤出机最主要的部件，其结构对挤出工艺有重要影 响，挤出不同高聚物有不同结构形式的螺杆。
1、螺杆的结构
2、螺杆的几何结构参数
▲ 连续成型，产量大，生产效率高。 ▲ 制品外形简单，是断面形状不变的连续型材。 ▲ 制品质量均匀密实，各向异性小，尺寸准确性较好。 ▲ 适应性很强：
▲ 几乎适合除PTFE外所有热塑性塑料。 ▲ 只要改变机头口膜，就可改变制品形状。 ▲ 可用来塑化、造粒、染色、共混改性，也可同其他方
法混合成型。此外，还可做压延成型的供料 挤出压延
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
▲ 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 。 ▲ 螺杆的压缩比A （2～5）
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。
对无定型塑料：渐变型螺杆
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）
四、机头和口模
可以作为一个整体来看。 机头和口模作用： ▲ 使料流从螺旋运动变为平直运动。 ▲ 产生回压，利于进一步塑化，均化粘流态物料。 ▲ 产生必要的成型压力，使制品致密。 ▲ 成型制品，更换口模可改变制品断面的形状。
来自百度文库
压缩作用的来源：渐变形：螺距变化、螺槽深度变化。
突变型：等深等距深槽
等深
等距浅槽 （1～2个螺距过渡） 压缩段的长度：结晶型塑料：Tm很窄，到Tm后η ，
▲ L2很短即可。
无定型塑料：Tf较宽， ▲ L2较长。
（3）均化段L3
靠机头口模一端。为等距等深的浅槽螺纹，其作用是把 压缩段送来的已塑化的物料，在均化段的浅槽和机头回压下 搅拌均匀，成为质量均匀的熔体，并且为定量定压挤出成型 创造必要条件。（也称计量段）
螺纹棱部宽度E 影响漏流，进而影响产量
螺杆与料筒的间隙
3、螺杆的作用
输送物料 螺杆转动时，物料在旋转的同时受到轴向压力，向机
头方向流动以挤出成型。
传热塑化物料 与料筒配合，使物料接触传热面并不断更新，在料筒
外加热与螺杆摩擦作用下软化、熔融为粘流态。
混合与均化物料 与料筒和机头相配合产生强大的剪切作用，使物料混
第七章 挤出成型
一、概述
挤出成型在高分子材料加工领域中，是一个变化众多， 用途最广，比重最大的成型工艺。
挤出过程是使高分子材料的熔体在挤出机的螺杆挤压 作用下，通过具有一定形状的口模而连续成型，所得制品 为恒定截面的连续型材。 挤出成型制品
三大合成材料的挤出，没有本质上的区别，所用设备加 工原理大同小异。挤出理论、工艺以塑料为多，故本节主要 讨论塑料的挤出成型。
A＝螺杆第一螺槽的容积/螺杆最后螺槽的容积 A的获得：等距变深，等深变距，变深变距。 A ，制品致密，排除物料中所含空气的能力大。
螺槽深度H
正比于挤出量。 H小，产生的剪切速率大，塑化效果好，但生产率低。 H3＝KD，K＝0.02～0.06，D小K取大值，D大K取小值。 螺旋角 θ（10～30o） θ ，出料快，生产率 ，但停留时间短，塑化效率 。 螺杆在 螺距＝直径 时最容易加工，此时，θ ＝17o41’。
合均匀、塑化完全。
螺杆沿长度方向一般分为三段，各段的作用和结构 是不同的：
（1）加料段L1 靠近料斗一端，在该段对物料主要起传热软化、输
送作用。无压缩作用。是固体输送。
L1长度： 结晶型塑料：熔点前，难压缩， ▲ L1较长。 无定形塑料：随T ，形变 ，有压缩， ▲ L1不长。
（2）压缩段L2
螺杆的中段。物料在此段继续吸热软化、熔融，直到最 后完全塑化，塑料在该段内可以进行较大程度的压缩。
均化段要维持较高的而且稳定的压力，以保持料流稳定， 因此应有足够的长度，可为螺杆全长的20～25%。
4、螺杆的形式
等距变深 渐变型
普通型 螺杆
等深变距 突变型－螺杆分三段
高效专用
图7-5
螺杆头部
锥型
可避免物料分解
鱼雷头
混合和受热效果好
图7-6
5、螺杆的选用
（1）材料
对结晶型塑料：突变型螺杆
等距不等深
橡胶挤出 压出； 合成纤维 螺杆挤出纺丝； 塑料 主要是热塑性塑料的挤出，现也有热固性
挤出成型的塑料制品都是连续的型材。如：管材、棒 材、板材、片材、带、薄膜、单丝、电线电缆包层、异型 材等。 挤出造粒
塑炼上色，混炼，塑化造粒，共混改性等。
以挤出为基础的配合吹胀和双轴拉伸：吹塑成型和拉 幅成型。
二、工艺特点
图7-8
机头与口模的组成部件：
过滤网、多孔板、分流器、模心，口模和机颈等。 机头中还有校正和调整装置，能调整校正和模芯 与口模的同心度、尺寸和外观。
机头可分为： 直通式机头 直角式机头 偏移式机头
挤管材、片材、其它型材。 挤薄膜、线缆包复物、吹塑制品。 共挤薄膜、共挤型材、共挤吹塑。
五、传动系统
（UHMWPE、PTFE）
单螺杆 单螺杆挤出机 螺杆式挤出机 双螺杆 双螺杆挤出机
多螺杆 行星螺杆挤出机
其中以单螺杆最常用，也较为简单。
第一节 单螺杆挤出机的基本结构及其作
用原理
加料装置
传动系统
料筒
单螺杆挤出机
挤出系统 加热和冷却系统
螺杆 机头
控制系统
口模
附属装置
单螺杆挤出机的基本结构
一、料斗
即加料装置，以保证物料向料筒供料。 有冷却夹套，有定时定量自动加料装置。
二、料筒
是一个受压的金属圆筒，其外层有加热冷却系统。 料筒的作用： （3～4段）
▲ 对塑料加热： ▲ 配合螺杆使塑料塑化 对塑料冷却的目的：防止停车时，因过热造成分解。
三、螺杆
是挤出机最主要的部件，其结构对挤出工艺有重要影 响，挤出不同高聚物有不同结构形式的螺杆。
1、螺杆的结构
2、螺杆的几何结构参数
▲ 连续成型，产量大，生产效率高。 ▲ 制品外形简单，是断面形状不变的连续型材。 ▲ 制品质量均匀密实，各向异性小，尺寸准确性较好。 ▲ 适应性很强：
▲ 几乎适合除PTFE外所有热塑性塑料。 ▲ 只要改变机头口膜，就可改变制品形状。 ▲ 可用来塑化、造粒、染色、共混改性，也可同其他方
法混合成型。此外，还可做压延成型的供料 挤出压延
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
▲ 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 。 ▲ 螺杆的压缩比A （2～5）
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。
对无定型塑料：渐变型螺杆
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）
四、机头和口模
可以作为一个整体来看。 机头和口模作用： ▲ 使料流从螺旋运动变为平直运动。 ▲ 产生回压，利于进一步塑化，均化粘流态物料。 ▲ 产生必要的成型压力，使制品致密。 ▲ 成型制品，更换口模可改变制品断面的形状。
来自百度文库
压缩作用的来源：渐变形：螺距变化、螺槽深度变化。
突变型：等深等距深槽
等深
等距浅槽 （1～2个螺距过渡） 压缩段的长度：结晶型塑料：Tm很窄，到Tm后η ，
▲ L2很短即可。
无定型塑料：Tf较宽， ▲ L2较长。
（3）均化段L3
靠机头口模一端。为等距等深的浅槽螺纹，其作用是把 压缩段送来的已塑化的物料，在均化段的浅槽和机头回压下 搅拌均匀，成为质量均匀的熔体，并且为定量定压挤出成型 创造必要条件。（也称计量段）
螺纹棱部宽度E 影响漏流，进而影响产量
螺杆与料筒的间隙
3、螺杆的作用
输送物料 螺杆转动时，物料在旋转的同时受到轴向压力，向机
头方向流动以挤出成型。
传热塑化物料 与料筒配合，使物料接触传热面并不断更新，在料筒
外加热与螺杆摩擦作用下软化、熔融为粘流态。
混合与均化物料 与料筒和机头相配合产生强大的剪切作用，使物料混
第七章 挤出成型
一、概述
挤出成型在高分子材料加工领域中，是一个变化众多， 用途最广，比重最大的成型工艺。
挤出过程是使高分子材料的熔体在挤出机的螺杆挤压 作用下，通过具有一定形状的口模而连续成型，所得制品 为恒定截面的连续型材。 挤出成型制品
三大合成材料的挤出，没有本质上的区别，所用设备加 工原理大同小异。挤出理论、工艺以塑料为多，故本节主要 讨论塑料的挤出成型。
A＝螺杆第一螺槽的容积/螺杆最后螺槽的容积 A的获得：等距变深，等深变距，变深变距。 A ，制品致密，排除物料中所含空气的能力大。
螺槽深度H
正比于挤出量。 H小，产生的剪切速率大，塑化效果好，但生产率低。 H3＝KD，K＝0.02～0.06，D小K取大值，D大K取小值。 螺旋角 θ（10～30o） θ ，出料快，生产率 ，但停留时间短，塑化效率 。 螺杆在 螺距＝直径 时最容易加工，此时，θ ＝17o41’。
合均匀、塑化完全。
螺杆沿长度方向一般分为三段，各段的作用和结构 是不同的：
（1）加料段L1 靠近料斗一端，在该段对物料主要起传热软化、输
送作用。无压缩作用。是固体输送。
L1长度： 结晶型塑料：熔点前，难压缩， ▲ L1较长。 无定形塑料：随T ，形变 ，有压缩， ▲ L1不长。
（2）压缩段L2
螺杆的中段。物料在此段继续吸热软化、熔融，直到最 后完全塑化，塑料在该段内可以进行较大程度的压缩。
均化段要维持较高的而且稳定的压力，以保持料流稳定， 因此应有足够的长度，可为螺杆全长的20～25%。
4、螺杆的形式
等距变深 渐变型
普通型 螺杆
等深变距 突变型－螺杆分三段
高效专用
图7-5
螺杆头部
锥型
可避免物料分解
鱼雷头
混合和受热效果好
图7-6
5、螺杆的选用
（1）材料
对结晶型塑料：突变型螺杆
等距不等深
橡胶挤出 压出； 合成纤维 螺杆挤出纺丝； 塑料 主要是热塑性塑料的挤出，现也有热固性
挤出成型的塑料制品都是连续的型材。如：管材、棒 材、板材、片材、带、薄膜、单丝、电线电缆包层、异型 材等。 挤出造粒
塑炼上色，混炼，塑化造粒，共混改性等。
以挤出为基础的配合吹胀和双轴拉伸：吹塑成型和拉 幅成型。
二、工艺特点