第五章 塑料挤出成型PPT课件

性较好 (3) 适应性强，应用范围广
几乎适合除PTFE外的所有热塑性塑料 只要改变机头口模，就可改变制品形状 可用来塑化、造粒、染色、共混改性 (4) 设备简单，投资少，占地面积小
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4、挤出成型分类 （1）按塑化方式分：
干法：靠加热 湿法：仅用于硝酸纤维素和少数醋酸纤维素。
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（2）按加压方式分：
螺槽深度影响塑料的塑化及挤出效率。 H小时，对塑料可产生较大的剪切速率，有利
于传热和塑化，但挤出生产率低。
⑥螺纹棱部宽度（E） E太小会使漏流增加，导致产量降低。
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(2)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：加料段，压缩 段，均化段。
塑料在压力推动下连续通过机头口模，经冷却定 型得到具有特定断面形状的连续制品的成型方法。
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2.挤出成型在塑料加工工业中的地位 挤出成型塑料制品产量约占塑料制品总产量的
50%，挤出制品包含管材、棒材、板材、薄膜、 电线电缆包覆层、异型材等。
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3.挤出成型工艺特点
(1) 操作简单，可连续成型，产量大，生产效率高 (2) 制品质量均匀密实，各向异性小，尺寸准确
挤出系统主要包括加料装置、料筒、螺杆、机 头和口模等几个部分组成。
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单螺杆挤出机结构示意图
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1.加料装置 加料装置是保持向挤出
机料筒连续、均匀供料的 装置。
料斗底部有截断装置，以 便调整和切断料流，在加 料孔的周围有冷却夹套， 用以防止高温料筒向料斗 传热。
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2.料筒 为一金属圆筒，一般用耐温耐压、强度较高、
①连续式：
螺杆式挤出机
单螺杆 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。
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（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。 柱塞式挤出机能对物料施加很高的推挤压力， 仅仅用于黏度特别大、流动性极差的塑料。
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5.螺杆挤出机的组成
1）主机 挤压系统：主要由机筒和螺杆组成。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：其功用是通过对机筒（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。
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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。
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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。
压缩比的获得主要采用等距变深螺槽、等深变距螺 槽变深变距螺槽等方法，等距变深螺槽是最常用的方 法。
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④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。～30。之间。
。
等距螺杆：螺距等于直径， ＝17.41
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⑤螺槽深度（H） 螺槽深度指料筒内壁与螺杆根径之间的深度，
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学习目标
❖ 1.掌握单螺杆挤出机的结构及各部分作用。 ❖ 2.了解双螺杆挤出机的结构和主要部件的技
术参数及双螺杆挤出机的特性。 ❖ 3.掌握挤出成型的特点和工艺过程。 ❖ 4.掌握典型挤出制品的成型工艺。 ❖ 5.掌握热塑性塑料挤出与热固性塑料挤出的区别
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5.1 概述
1.挤出成型概念 借助螺杆的旋转挤压作用，使受热熔融塑化的
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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。
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（1）螺杆的几何结构参数
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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。
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
J 5.5 典型挤出制品成型工艺 J 5.6 热固性塑料挤出
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整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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θ
加加料料段 段
压缩段
压缩段
计量段
均化段
① 加料段（固体输送段）
坚固耐磨、耐腐的合金钢或内衬合金钢的复合钢筒 制成。
外部设有分段加热和冷却装置。 加热：电阻、电感应或其它方式。 冷却：风冷或水冷。
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3.螺杆 螺杆是指装在挤出机料筒内可以转动且
带有螺纹的金属杆。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。
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螺杆是使用耐热、耐腐蚀、高强度的合金钢制成 的，并且螺杆的表面应有很好的光洁度。
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。
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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。
挤压系统 机头
Байду номын сангаас
传动系 统
加热冷却 系统
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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。
① 螺杆直径（Ds） 根据所制制品的形状、大小及需要的生产率
来决定的。 一般60～150mm，螺杆直径增大，加工能
力提高，挤出机的生产率与螺杆直径Ds的平方 成正比。
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② 长径比（L/Ds） 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。