塑料成型工艺挤出成型
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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。 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。
5.2.1 螺杆挤出机
螺杆挤出机由挤出装置(螺杆和料筒)、传动机 构和加热冷却系统等主要部分组成。
挤压系统:主要由料筒和螺杆组成。塑料通过挤
压系统而塑化成均匀的熔体,并在这一过程中所 建立的压力下,被螺杆连续地定压定量定温地挤 出机头。 传动系统:它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和 转速。
加热冷却系统:其功用是通过对料筒(或螺杆) 进行加热和冷却,保证成型过程在工艺要求的温 度范围内完成。
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Extrusion Machinery
一台挤出设备通常由主机(挤出机Extruder)、机头和口模、辅机及其控 制系统组成。通常这些组成部分统称为挤出机组。
是挤出成型过程中的 关键设备,它的规格 及工艺控制直接影响 挤出过程的产量的质 量。
挤出成型的制品(products)
几种典型制品的生产线(production line)
挤出片材生产线
挤出线缆包覆成型生产线
挤出吹塑薄膜生产线
EPE发泡膜(珍珠棉)机组-发泡膜机组
Hale Waihona Puke 5.1 概述一、挤出成型
也称挤压模塑或挤塑,即借助螺杆或 柱塞的挤压作用,使受热熔化的塑料在压 力推动下,强行通过口模而成为具有恒定 截面的连续型材的一种成型方法。
L/D大,螺杆适应能力强,能用于多种塑料的挤 出。
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。
(2)螺旋角()和螺棱宽度(e)
螺旋角是螺纹与螺杆横断面的夹角。
螺旋角的大小与物料的形状有关: 细粉状塑料:30°左右; 方块料:15°左右; 球、柱状料:17°左右。 通常以螺距等于直径的最易加工.这时螺旋角为17.6 ° , =17 °41’,而且对产率的影响不大,螺杆的 螺旋方向,一般为右旋。
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。
1 增加螺杆长径比,塑料在螺杆中的停留 时间增加,塑化的更加均匀,故可以提 高螺杆转速来提高产量。
2 长径比加大后螺杆、料筒和装配等比较 困难和复杂。
3 塑料挤出机一般选择 L/D=18,20,25,30,40,45
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。
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。
(1)螺杆的直径(D)和长径比( L/D )
① 螺杆直径(D) 我国挤出机的螺杆直径标准:30、45、65、90、 120、150、200。
一般情况下,螺杆的直径应符合此系列,螺杆 直径的大小一般根据所加工制品的断面尺寸, 加工塑料的种类和所要求的生产率确定。 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。
(2)湿法:用溶剂将塑料充分软化。塑化和加压 须分为两个独立的过程,而且定型处理必须采用较 麻烦的溶剂脱除,同时还得考虑溶剂的回收。仅用 于硝酸纤维素和少数醋酸纤维素等。
2.按是否排气分: 可分为排气式挤出机和非排气式挤出机
3.按加压方式分:连续式和间歇式 (1)连续式:
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。 (2)间歇式:
2.加料装置 供料一般采用粒料、粉料和带状料等几种。
装料设备通常使用圆锥形和方锥形加料斗,其 容积至少能容纳1小时的用料。
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。
加料孔周围应设有冷却夹套、以排除高温 料筒向料斗传热,避免料斗中的塑料因升温而发 粘,以致引起加料不均或料流受阻。
挤出系统
传动与控制系统
加热、冷却系统
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。挤出机大小一般用螺杆直径来表示。
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。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。 传动部分采用无级变速。 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。
挤出法几乎能成型所有热塑性塑料和某些 热固性塑料。
生产的制品:管材、板材、薄膜、单丝、线缆 包覆物及塑料与其它材料的复合材料等。
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:干法和湿法
(1)干法:靠加热将塑料变成熔体,塑化和加 压可在同一个设备内进行。其定型处理仅为简单 的冷却。
第五章 挤出成型
Extrusion Molding
内容简介:
挤出成型是借助螺杆的挤压作用,使塑化均匀的塑料强行通过 机头成为的连续制品,如管、板、丝、薄膜、电线电缆等。 挤出成型是塑料成型加工中重要方法之一。
本章重点是掌握挤出设备、工艺过程、挤出理论和特点。
难点是对单螺杆挤出原理的理解。
挤出成型的制品 (products)
3.料筒
挤出机的主要部件之一,为一金属圆筒。
挤压时料筒内的压力可达55MPa,工作温度一 般为80一300℃,因此.料筒可看作是受压和 受热的容器。制造料筒的材料须具有较高的强 度、坚韧耐磨和耐腐蚀。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。