塑料挤出机培训资料

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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。

真空排气系统：由真空泵配备颗粒分离器抽取料筒内物料熔融时产生的水蒸气、挥发物等，以达到排除水份、挥发物等的作用。

2，辅机主要由：定型箱（台）或成型机、牵引机、切割机、印字机、翻料架等组成，各部分的作用如下：
定型箱（台）：由定型套（模）配以喷淋式或侵泡式冷却水，利用真空泵使定型箱（模）内产生负压，使熔融状态的制品定型凝固成合格品。

成型机：由一定规格、数量的模块组成，将模具挤出的制品定型并冷却好后连续的牵引至切割机上进行定长切割（一般是波纹管材专用机组）。

牵引机：利用履带式或滚筒式牵引机将主机从模具口挤出的制品平稳连续地牵引至切割机及翻料架。

牵引机速度的变化将直接影响生产制品的横切面壁厚及其形状。

切割机：采用气动机械装臵、计长装臵按要求长度将制品进行自动或手动切割。

印字机：将成型制品的名称、型号、规格等连续的打印或喷印在生产的制品上。

翻料架：利用气动装臵使制品脱离计长工位，以达到从新计长之目的。

2、模
具的使用操作及维护保养：正确的工艺条件、合理的配方、适用的工艺参数、熟练的操作人员、正确的操作使用方法是看不见的维护保养模具的关键。

A、拆、装模具的操作方法：
拆、装螺钉、螺帽：顺时针方向为紧，反时针为松（特制模具的螺钉松紧方向有可能会改变）。

拆、装螺钉、螺帽必须按照逐个对称，对角方向顺序先全部旋松后，再任一逐个拆个。

装螺钉、螺帽首先应在螺钉螺帽的丝口上涂上高温油脂[如：二流化钼油（粉）等]再全部旋到位，逐个对称，对角顺序，视螺钉的大小可用适当的加力杆将扳手套上锁紧。

拆模：根据生产计划安排，负责人指挥。

拆模前先根据实际情况加入或不加少许停机料，尽量把料筒内生产的物料挤出模具口为止，按生产或使用判断，需半拆模还是解体拆模。

解体拆模：把全套模具的外模体、分流支架、芯棒等各零部件拆散后，取出残留的物料，清理干净各零部件上的粘料、杂料，检查模具完好无损后涂好防锈油，拼拢装好整套模具，放在指定模具架上。

半拆模：根据生产安排及模具结构，判定只需换芯棒口模的模具，实行半拆模，即把口模和压板拆下，松脱芯棒拉杆螺帽或芯棒连接牙。

取下芯棒，清理物料到可更换芯棒的位臵（此时物料可能会因受热而膨胀）。

把预备好更换的芯棒、口模装上。

然后把拆下的口模清理干净，如有损坏的需修复后，涂好防锈油，放在指定的模具架上。

无论半拆模或解体拆模，必须对所有有必要上油的流道工作面上涂油维护，
对于难拆卸的螺钉、螺帽应事先上好油或蜡后，再进行拆卸，这样即可省力，又可减小对螺丝及工具的损坏。

装模：根据生产计划安排需换装模，首先找到模具，记住规格型号，查找对应的芯棒、口模，配齐该用的螺钉、螺帽、加热圈、定径套、密封板、印字设备及工具等。

对不上型号的找负责人查对，检查过渡套的尺寸是否和模具与合流芯连接处相吻合。

检查芯棒内若带加热装臵的是否完好，并进行模具油污、杂物等清理。

若放久生锈或损伤的应进行修复或抛光等处理好后，再逐件将机台与模具连接法兰片、模体、调模螺钉、口模压板、锁模螺钉后，调整好口模与芯棒之间的间隙，如是型材模具则用水平尺装平，按顺序把各连接螺钉、螺帽全部旋到位后对角锁紧。

依模体外型尺寸上好加热圈（温度计热电偶座孔应在上面位臵），接好加热线和热电偶反馈线，并牢记热电偶一定要插到位，并拆换好定径套及真空箱密封板、或型材定型模上真空、冷却水连接管并与模具装水平。

牵引压板和切割夹具以及定长装臵辅助设备的配件等，全部核对无误后才算装模完好（更换切割机锯片时，必须关闭电源、气源下进行，否则可能会引起不必要的麻烦）。

B、总之在装模和拆模过程中，螺丝或扳手一定要套好，否则会损坏螺丝或扳手，并保护好流道表面不受任何损伤。

第二章挤出机操作规程
一，目的：保证挤出机操作在正常的规定方法下进行，确保产品质量以及设备的正常运行。

二，适应范围：挤出车间生产的各种塑料机械及制品。

3、操作规程内容：1，按照生产计划安装或更换好所需要的模具、定性模（套）、密封挡板、
切割机夹具、切割定长装臵以及各个需要相连接的部位全部连接到位。

2，连接并检查各加热器（圈）、热电偶后分三段进行加温（第一段80度，第二段120度，第三段生产需求温度）在加热的同时观察加热器（圈）及辅机试运转是否正常。

3，机筒和模具一定要充分加热。

大产品模具约需加热2-3个小时，小产品模具约需加热2个小时左右。

在保温同时并做好开机准备；如：应及时清除料斗内或者机筒真空眼以及其他物料通道内的异物，备好生产所需的物料及部分停机料。

4，当温度达到设定温度并保温后，检查各个连接螺钉是否因材质的不同受热膨胀系数的不一致而松动而再次锁紧后，在料斗内加入需要生产的物料，进行开机。

5，将所有调速归到‘0’位启动同步主机并调主机调速，使其在低速下运转（此时的主机螺杆转速应不超过5r/min）根据实际情况是否需要缓慢加入少许停机料，防止速度缓慢运转时物料在未出模具前因时间过长而炭化变色。

然后启动辅机或拉开料斗闸门进行同步供料并保证速度匹配，调速时要缓慢平滑调整，否则会因转动系统的瞬间扭力而对螺杆与料筒等连动部件的磨损。

设备在运转时扭矩电流不能过高或过低，应根据不同型号的挤出机以及物料或正规的作业指导书，控制不同的熔体压力、扭矩电流，绝不允许超负荷运行。

6，物料还没有经模具口挤出时，不要正视模具口前方，有的时候物料因为其他原因喷出来伤人。

当物料经模具口挤出后，随时观察主机机筒抽真空孔处以及模具口挤出物料塑化状态。

物料在机筒内呈半塑化时并配合主机扭矩电流，开启主机抽真空系统，切勿使用金属工具捅料，以防损坏设备，真空度应在0。

03-0。

05M pa左右，并观察模具口所挤出的物料的颜色及塑化状态，当塑化较好时，就可以进行产品生产。

7，将塑化较好的物料料呸经定型冷却台（箱）后，利用牵引机装臵进行自动牵引切割。

当物料没有完全成型时需要将切割机的电源处于关闭状态，否则有可能会因为切割机夹具的不符而损坏刀片等。

当物料完全成型后打开切割机电源，根据生产计划，调整好整条生产线各个环节使其自动连续生产。

8，正常生产时，机筒和模头的温度一定要按工艺要求设定，并随时观察是否有变化，发现异常及时紧停，查明原因后自行处理或向负责人报告。

排除故障后方可开机，绝不允许异常运行。

9，根据所生产产品的规格、型号、形状等随时检查产品外观、内壁、横切面壁厚、长度及切割端面等变化调整牵引速度、定型箱（台）中心距以及调模螺钉，确保产品能达到标准要求。

10，产品在真空冷却套（箱）要完全定型冷却，水套（箱）内真空度要适当，以达到准确定径。

如果产品从冷却套（箱）内出来时仍未冷却好，此时需水淋、浸泡冷却或开启辅助冷却水箱。

11，必须保证循环水的洁净。

定型槽内不允许放杂物，防止污染水质。

经常保持生产线以及周围环境卫生清洁。

12，做好交接班工作，上一班要把设备运行情况以及注意事项向下一班交代清楚。

13，做好生产记录设备运行记录，接班后建议每隔2小时记录一次，认真填写在《设备运行过程记录表》上。

14，生产计划结束前，应根据是否需要拆卸模具而加入事先准备好的停机
料，依次降低喂料装臵，缓慢加入少许停机料，停止不需要的辅机，停止喂料装臵利用停机料把机筒内生产物料全部挤出模具口后，停止主机，温度，关闭水电气等，清理现场，将一些必需品归位。

第三章挤出机工作原理
一，塑料挤出机的作用：
挤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。

下图是一个简化挤出机。

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臵，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。

上图是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为第一段叫输送段：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。

二，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：
1，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)。

2，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。

三，螺杆主要参数
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。

四，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。

其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，则φ=17°40′。

φ对塑化能力有影响，一般来说φ大一些则输送速度快一些，因此，物料形状不同，其φ也有变化。

粉料可取φ=25°左右，圆柱料φ=17°左右，方块料φ=15°左右，但φ的不同，对加工而言，也比较困难，所以一般φ取17°40′。

棱宽e，对粘度小的物料而言，e尽量取大一些，太小易漏流，但太大会增加动力消耗，易过热，e=（0.08～0.12）D。

总而言之，在目前情况下，因缺乏必要的试验手段，对螺杆的设计并没有完整的设计手段。

大部分都要根据不同的物料性质，凭经验制订参数以满足不同的需要，各厂大致都一样。

五，特殊螺杆参数
（一），PC料（聚碳酸酯）
特点：①非结晶性塑料，无明显熔点，玻璃化温度140°～150℃，熔融温度215℃～225℃，成型温度250℃～320℃。

②粘度大，对温度较敏感，在正常加工温度范围内热稳定性较好，300℃长时停留基本不分解，超过340℃开始分解，粘度受剪切速率影响较小。

③吸水性强
参数选定：
A, L／D针对其热稳定性好，粘度大的特性，为提高塑化效果尽量选取大的长径比，本厂取26。

由于其融熔温度范围较宽，压缩可较长，故采用渐变型螺杆。

L1=30％全长，L2=46％全长。

B, 压缩比ε由渐变度A需与熔融速率相适应，但目前融熔速率还无法计算得出，根据PC从225℃融化至320℃之间可加工的特性，其渐变度A值可相对取中等偏上的值,在L2较大的情况下，普通渐变型螺杆ε=2～3，本厂取2．6。

C, 因其粘度高，吸水性强，故在均化段之前，压缩段之后于螺杆上加混炼结构，以加强固体床解体，同时，可使其中夹带的水份变成气体逸出。

D．其它参数如e，s，φ以及与机筒的间隙都可与其它普通螺杆相同。

（二），PMMA（有机玻璃）
特点:①玻璃化温度105℃，熔融温度大于160℃，分解温度270℃，成型温度范围很宽。

②粘度大，流动性差，热稳定性较好。

③吸水性较强。

参数选择
A, L／D选取长径比为20～22的渐变型螺杆，视其制品成型的精度要求一般L1=40％，L2=40％。

B, 压缩比ε，一般选取2．3～2．6。

C, 针对其有一定亲水性，故在螺杆的前端采用混炼环结构。

D, 其它参数一般可按通用螺杆设计，与机筒间隙不可太小。

（三），PA（尼龙）
特性：①结晶性塑料，种类较多，种类不一样，其熔点也不一样，且熔点范围窄，一般所用PA66其熔点为260℃～265℃。

②粘度低，流动性好，有比较明显的熔点，热稳定性差。

③吸水性一般。

参数选择
A, L／D选取长径比18～20的突变型螺杆。

B, 压缩比，一般选取3～3．5，其中防止过热分解h3=0．07～0．08D。

C, 因其粘度低，故止逆环处与机筒间隙应尽量小，约0．05，螺杆与机筒间隙约0．08，如有需要，视其材料，前端可配止逆环，射嘴处应自锁。

D, 其它参数、可按通用螺杆设计。

（四），PET（聚酯）
特性：①熔点250℃～260℃，吹塑级PET则成型温度较广一点，大约255℃～290℃。

②吹塑级PET粘度较高，温度对粘度影响大，热稳定性差。

参数选择
A, L／D一般取20，三段分布L1=50％－55％，L2=20％。

②采用低剪切、低压缩比的螺杆，压缩比ε，一般取1．8～2，同时剪切过热导致变色或不透明h3=0．09D。

B, 螺杆前端不设混炼环，以防过热，藏料。

C, 因这种材料对温度较敏感，而一般厂家多用回收料，为提高产量，我厂采用的是低剪切螺杆，所以可适当提高马达转速，以达到目的。

同时在使用回收料方面（大部分为片料），本厂根据实际情况，为加大加料段的输送能力，也采取了加大落料口径在机筒里开槽等方式，取得了比较好的效果。

（五）, PVC（聚氯乙烯）
热敏性物料，一般分为硬质和软质，其区别在于原料中加入增塑剂的多少，少于10％的为硬质，多于30％为软质。

特点：①无明显熔点，60℃变软，100℃～150℃粘弹态，140℃时熔融，同时分解，170℃分解迅速，软化点接近于分解点，分解释放于HC1气体。

②热稳定性差，温度、时间都会导致分解，流动性差。

设计原则a．温度控制严格，螺杆设计尽量要低剪切，防止过热。

b．螺杆、机筒要防腐蚀。

c．注塑工艺需严格控制。

一般讲，螺杆参数为L／D=16～20，h3=0．07D，ε=1．6～2 ，L1=40％，L2=40％。

为防止藏料，无止逆环，头部锥度20°～30°，对软胶较适应，如制品要求较高，可采用无计量段，分离型螺杆，此种螺杆对硬质PVC较适合，而且为
配合温控，加料段螺杆内部加冷却水或油孔，机筒外加冷水或油槽，温度控制精度±2℃左右。

在车床上可以钻出来的，只是需要一个长的钻排将钻头固定在钻排上面。

钻排固定在车床的尾座上面，钻排的直径要比要钻的孔小一点。

钻孔时为了防止铁削在钻头里面卡钻进去一点就要拉出来一下，再将尾座推进去再钻。

一直将料筒钻穿。

料筒的内孔钻孔只是一个毛坯工艺，下一步是内孔的精加工，我们叫做铰孔。

机筒加工：料筒内孔节工工艺为：钻孔，铰孔，研磨，外径，车，磨。

第四章双螺杆塑料挤出机的原理
首先双螺杆挤出机具有单螺杆挤出机的挤出机原理：固体输送熔融增压和泵送混合汽提和脱挥发分，但又不单纯是如此。

双螺杆挤出理论的研究开始的晚，再加上它的类型多，螺杆几何形状复杂，挤出过程复杂，这就给研究带来诸多困难。

从整体上说双螺杆挤出理论的研究尚处于初始阶段，这就是所说的‚技艺多于科学‛。

从它的挤出过程的研究，大概分三个环节:
1，聚合物在挤出过程中物态变化规律,输送原理固体熔体的输送排气真相和规律,建立起数学的物理的模型,用来指导双螺杆挤出机的设计和挤出过程的优化.
2，要弄清楚两种以上的聚合物及物料在挤出过程中物态变化真实情况，混合形态，结构变化的过程,以及最后混合物与性能的关系。