❶ PP料挤出机温度怎么设置,只有四个区加温,模头,一,二,三区.与PVC有什么区别【
聚丙烯挤出机的温度取决于物料的类型、管材的尺寸,即物料在筒体内停留的长度和塑化状态。
PP和PVC的区别:
一。不同的化学和物理性质:
PP:一般情况下,模头温度可在170-200度之间依次升高180-230度,在下料口附近可稍微降低一点。
PVC:工业PVC的分子量一般在50000-110000之间,具有较大的多分散性。分子量随聚合温度℃的降低而增加,在没有固定熔点的情况下,在80-85℃时开始软化,130℃时变粘弹性,160-180℃时变粘流体。
2。设备的旋转不同:
聚丙烯:聚丙烯材料聚烯烃加工采用单螺杆。
PVC:PVC加工桶温度前高后低,即桶均化段应低。
(1)挤出机过滤设备扩展阅读:
聚丙烯挤出机注意事项:
为了保护双螺杆挤出机的传动箱,必须做到以下几点:
1、首次使用500小时后,更换润滑油一次;
2、挤出机采用150原中压齿轮油润滑;
3、正常运行时的油位不得低于油标中心线,低于中心线时应及时补充;
4、每3000小时换油一次;
5、更换机油时,清洁箱体和机油滤清器。对本次使用的润滑油进行澄清后,再将清洁后的润滑油涂在箱体上进行清洗,然后排放干净,再注入新的润滑油;
6、润滑油过滤器正常使用时每月清洗一次,磨合期每周清洗一次。清洗方法:找到油路过滤器,打开,取出污垢。
❷ 挤出的挤出工艺
一般根据所加工聚合物的类型和制品或半成品的形状,选定挤出机、机头和口模,以及定型和牵引等相应的辅助装置,然后确定挤出工艺条件如螺杆转速、机头压力、物料温度,以及定型温度、牵引速度等。在挤出过程中,物料一般都要经过塑炼,但定型方法则有所不同。例如,挤出的塑料常需冷却定型,使其固化,而挤出橡胶的半成品,则尚需进一步硫化。采用不同的挤出设备和工艺,可得到不同的制品。
1、粒料
聚合物与各种添加剂混合后,送入挤出机中熔化,并进一步混合均匀。通过多孔口模,形成多根条料,再切断成粒料。切断有热切粒和冷切粒之分。前者条料离口模后,一边用空气或水冷却,一边立即用旋转刀切断。后者是将条料全部冷却后,再送入切粒机切粒。
2、管材
物料通过由口模和芯模所组成的环型空隙,形成管状物,再通过定型和冷却,得到表面光洁、尺寸及几何形状准确的管材。常用定型方法是采用外径定型,即经挤出的管状物通过一个内径与产品外径相同的定型套筒,利用压差使管状物紧贴定型套内壁,从而可得到外径准确的管材。为了造成压差,可向管内通入压缩空气,也可在管外造成负压。
3、片材和薄膜
凡厚度在0.25mm以上,长度比宽度大很多的扁平制品称片材;厚度小于0.25mm者称薄膜。如将扁平口模出来的膜状物,通过一表面十分光洁的冷却转鼓冷却定型,即可制得平膜,此法也称挤出流延法。这是制造聚丙烯薄膜常用方法。如果将所得平膜送入拉幅机,在纵向及横向同时拉伸 4~10倍(也可先纵向拉伸,再横向拉伸),则可制得双轴定向薄膜。由于拉伸时,大分子取向,因此薄膜强度很高,但透水、透气性有所降低。常用于制造聚丙烯和聚酯薄膜。如物料内加发泡剂,并采用特殊螺杆和口模,也可制得低发泡沫塑料板材。
4、包覆线
当金属裸线通过一个 T形口模时,熔融塑料即围绕裸线而形成包覆层,包覆线被冷却卷绕后,即得各种电线电缆制品。
5、吹塑薄膜
大多数薄膜用吹胀法制取。该法系将口模出来之管状物,用压缩空气吹胀,形成的膜泡被风环吹出的空气冷却,然后通过导辊(或夹板)引出,再卷绕成卷,即可制得吹塑薄膜。大量包装袋、农用薄膜均用此法制造成圆筒膜,再进一步焊接和裁切而制成。
6、复合制品
采用几台挤出机,同时供应几种塑料,再通过共用机头挤出,形成一个整体的复合制品。例如用A、B、C三种塑料共挤出,可生产各种复合薄膜、复合片材、板材、型材和管材。
7、胶料过滤
在制造薄壁橡胶制品时,为了防止制品发生漏气、漏水,胶料不能含有杂质,一般在加入硫化剂前用挤出机过滤胶料,即在机头处放置一层或多层滤网,以滤去塑化物料中杂质。
8、轮胎胎面和内胎制造
胎面分整体挤出和分层挤出。整体挤出可用一台挤出机将一种胶料经扁平口模挤出;也可用两种胶料(胎冠料和胎侧料)两台挤出机共挤出,在共挤出机头内结合成一个整体胎面。分层挤出则用两台挤出机分别将两种胶料挤成胎冠和胎侧,再在运输带上进行热贴合,并经多圆盘活络辊压为整体。内胎挤出和管子挤出相似,胎筒挤成后,经切断,再接头成型。
9、熔体纺丝
一些粘度大的树脂在熔体纺丝时,常用挤出机来熔融物料。熔好的物料直接经过过滤器进入喷丝头,或用喷丝泵打入喷丝头。
❸ 怎么维护保养挤出机
正确合理地使用挤出机,可充分发挥机器的效能,保持良好的工作状态,延长机器的使用寿命。
螺杆挤出机的使用包括机器的安装、调整、试车、操作、维护和修理等一系列环节,它的使用具有一般机器的共性,主要表现在驱动电机和减速变速装置方面。但螺杆挤出机的工作系统即挤出系统,却又独具特点,在使用螺杆挤出机时应特别注意其特点。
机器的安装、调整、试车一般在挤出机的使用说明书中均有明确规定,这里对挤出机的操作方法,维护与保养简述如下:
一、挤出机的操作方法
操作人员必须熟悉自己所操作的挤出机的结构特点,尤其要正确掌握螺杆的结构特性,加热和冷却的控制仪表特性、机头特性及装配情况等,以便正确地掌握挤出工艺条件,正确地操作机器。
挤出不同塑料制品的操作方法是各不相同的,但也有其相同之处。下面简要介绍挤出各种制品时相同的操作步骤和操作时应注意的事项。
1、开车前的准备工作
(1)用于挤出成型的塑料。原材料应达到所需要的干燥要求,必要时需作进一步干燥。并将原料过筛除去结块团粒和机械杂质。
(2)检查设备中水、电、气各系统是否正常,保证水、气路畅通、不漏,电器系统是否正常,加热系统、温度控制、各种仪表是否工作可靠;辅机空车低速试运转,观察设备是否运转正常;启动定型台真空泵,观察工作是否正常;在各种设备滑润部位加油润滑。如发现故障及时排除。
(3)装机头及定型套。根据产品的品种、尺寸,选好机头规格。按下列顺序将机头装好。
① 机头应装配在一起,整体安装在挤出机上。
② 装配机头前,应擦去保存时涂上的油脂,仔细检查型腔表面是否有碰伤、划痕、锈斑,进行必要的抛光,然后在流道表面涂上一层硅油。
③ 按顺序将机头各块板装配在一起,螺栓的螺纹处涂以高温油脂,然后拧上螺栓和法兰盘。
④ 将多孔板安放在机头法兰之间,以保证压紧多孔板而不溢料。
⑤ 在未拧紧机头与挤出机联接法兰的紧固螺栓前应调整口模水平位置,可用水平议调方形机头水平,圆形机头则以定型模型胶底面为基准用机头口模底面调平。
⑥ 上紧连接法兰螺栓,拧紧机头紧固螺栓,安装加热圈和热电偶,注意加热圈要与机头外表面贴紧。
⑦ 安装定型套并调整就位,检查主机,定型套与牵引机的中心线是否对准。调整后,紧固固定螺栓。连接定型套各水管和真空管。
⑧ 开启加热电源,对机头、机简均匀加热升温。同时打开加料斗底部和齿轮箱的冷却水及排气真空泵的进水阀门。加热升温时各段温度先调到140℃,待温度升到140℃时保温30-40min,然后再将温度升到正常生产时的温度。待温度升到正常生产所需温度时,再保持10min左右,以使机器各部分温度趋于稳定,方能开车生产。保温时间长短根据不同型号挤出机和塑料原料品种而有所不同。保温一段时间,以使机器内外温度一致,以免仪表指示温度已达到要求温度,而实际温度却偏低,此时如果将物料投入挤出机,由于实际温度过低,物料熔融粘度过大,会引起轴向力过载而损坏机器。
⑨ 将开车所用原料送入料斗,以备使用。
2、开车
(1)在恒温之后即可开车,开车前应将机头和挤出机法兰螺栓再拧紧一次,以消除螺栓与机头热膨胀的差异,紧机头螺栓的顺序是对角拧紧,用力要均匀。紧机头法兰螺母时,要求四周松紧一致,否则要跑料。
(2)开车,选按“准备开车”钮,再接“开车”钮,然后缓慢旋转螺杆转速调节旋钮,螺杆转速慢速启动。然后再逐渐加快,同时少量加料。加料时要密切注意主机电流表及各种指示表头的指示变化情况。螺杆扭矩不能超过红标(一般为扭矩表65%-75%)。塑料型材被挤出之前,任何人均不得站于口模正前方,以防止因螺栓拉断或因原料潮湿放泡等原因而产生伤害事故。塑料从机头口模挤出后,即需将挤出物慢慢冷却并引上牵引装置和定型模,并开动这些装置。然后根据控制仪表的指示值和对挤出制品的要求。将各部分作相应的调整,以使整个挤出操作达到正常状态。并根据需要加足料,双螺杆挤出机采用计量加料器均匀等速地加料。
(3)当口模出料均匀且塑优良好可进行牵引人定型套。塑化程度的判断需凭经验,一般可根据挤出物料的外观来判断,即表面有光泽、无杂质、无发泡、焦料和变色,用手将挤出料挤细到一定程度不出现毛刺、裂口,有一定弹性,此时说明物料塑化良好。若塑化不良则可适当调整螺杆转速、机筒和机头温度,直至达到要求。 (4)在挤出生产过程中,应按工艺要求定期检查各种工艺参数是否正常,并填写工艺记录单。按质量检验标准检查型材产品的质量,发现问题及时采取解决措施。
3、停车
(1)停止加料,将挤出机内的塑料挤光,露出螺杆时,关闭机筒和机头电源,停止加热。
(2)关闭挤出机及辅机电源,使螺杆和辅机停止运转。
(3)打开机头联接法兰,拆卸机头。清理多孔板及机头的各个部件。清理时为防止损坏机头内表面,机头内的残余料应用钢律、钢片进行清理,然后用砂纸将粘附在机头内的塑料磨除,并打光,涂上机油或硅油防锈。
(4)螺杆、机筒的清理,拆下机头后,重新启动主机,加停车料(或破碎料),清洗螺杆、机筒,此时螺杆选用低速(sr/min左右)以减少磨损。待停车料碾成粉状完全挤出后,可用压缩空气从加料口,排气口反复吹出残留粒料和粉料,直至机筒内确实无残存料后,降螺杆转速至零,停止挤出机,关闭总电源及冷水总阀门。
(5)挤出时应注意的安全项目有:电、热、机械的转动和笨重部件的装卸等。挤出机车间必须备有起吊设备,装拆机头、螺杆等笨重部件,以确保安全生产。
二、挤出机的维护与保养
螺杆挤出系统采用日常保养和定期保养两种方式进行维护保养。
(1)日常保养是经常性的例行工作,不占设备运转工时,通常在开车期间完成。重点是清洁机器,润滑各运动件,紧固易松动的螺纹件,及时检查、调整电动机,控制仪表,各工作零部件及管路等。
(2)定期保养一般在挤出机连续运转2500-5000h机后停机进行,机器需要解体检查、测量、鉴定主要零部件的磨损情况,更换已达规定磨损限度的零件,修理损坏的零件。
(3)不允许空车运转,以免螺杆和机简轧毛。
(4)挤出机运转时若发生不正常的声响时,应立即停车,进行检查或修理。
(5)严防金属或其他杂物落入料斗中,以免损坏螺杆和机筒。为防止铁质杂物进入机筒,可在物料进入机筒加料口处装吸磁部件或磁力架,防止杂物落入必须把物料事先过筛。
(6)注意生产环境清洁,勿使垃圾杂质混入物料堵塞过滤板,影响制品产量,质量和增加机头阻力。
(7)当挤出机需较长时间停止使用时,应在螺杆、机简、机头等工作表面涂上防锈润滑脂。小型螺杆应悬挂于空中或置于专用木箱内,并用木块垫平、以免螺杆变形或碰伤。
(8)定期校正温度控制仪表,检查其调节的正确性和控制的灵敏性。
(9)挤出机的减速箱保养与一般标准减速器相同。主要是检查齿轮、轴承等磨损和失效情况。减速箱应使用机器说明书指定的润滑油,并按规定的油面高度加入油液,油液过少,润滑不反,降低零件使用寿命;油液过多,发热大,耗能多,油易变质,同样使润滑失效,造成损害零件的后果。减速箱漏油部位应及时更换密封垫(圈),以确保润滑油量。
(10)挤出机附属的冷却水管内壁易结水垢外部易腐蚀生锈。保养时应做认真检查,水垢过多会堵塞管路,达不到冷却作用,锈蚀严重会漏水,因此保养中必须采取除垢和防腐降温措施。
(11)对驱动螺杆转动的直流电动机要重点检查电刷磨损及接触情况,对电动机的绝缘电阻值是否在规定值以上亦应经常测量。此外要检查连接线及其它部件是否生锈,并采用保护措施。
(12)指定专人负责设备维护保养。并将每次维护修理情况详细记录列入工厂设备管理档案。
追问:
有原创的么?
回答:
挤出机的维护保养工作项目:
① 清扫、擦洗挤出机各部位的油污、灰尘;
② 打开减速箱、滚动轴承压盖,进行清洗换油;
③ 检查齿轮面磨损情况,对三角皮带的安装位置及松紧程度进行调整;
④ 对磨损较严重的小齿轮和皮带轮进行测绘,准备制造备件;
⑤ 记录三角皮带型号、滚动轴承型号,提出易损件订购计划;
⑥ 测量机筒内孔和螺杆外径实际尺寸,作记录;
⑦ 用水银温度计校正温度显示仪表的温度差。试验各安全保护装置是否能正确工作;
⑧ 检查、清洗各水、压缩空气和润滑油管路;
⑨ 检查电加热系统、冷却风机和安全罩位置是否正确。
❹ 熔喷挤出机130螺杆8个温区怎么调试
熔喷布机器环境温度须低于40°C,因环境温度越高,则空压机输出空气量愈少
以下熔喷布机器调试的注意事项:
1、设备安装须宽阔采光良好的场所,以利操作与检修。
2、空气相对湿度宜低,灰尘少,空气清净且通风良好。
3、环境温度须低于40°C,因环境温度越高,则空压机输出空气量愈少。
4、如果工厂环境较差,灰尘多,须加装前置过滤设备。
❺ 电线电缆挤出机的维护与保养
挤出机的维护与保养
螺杆挤出系统采用日常保养和定期保养两种方式进行维护保养.
(1)日常保养是经常性的例行工作.不占设备运转工时.通常在开车期间完成.重点是清洁机器.润滑各运动件.紧固易松动的螺纹件.及时检查.调整电动机.控制仪表.各工作零部件及管路等.
(2)定期保养一般在挤出机连续运转2500-5000h机后停机进行.机器需要解体检查.测量.鉴定主要零部件的磨损情况.更换已达规定磨损限度的零件.修理损坏的零件.
(3)不允许空车运转.以免螺杆和机简轧毛.
(4)挤出机运转时若发生不正常的声响时.应立即停车.进行检查或修理.
(5)严防金属或其他杂物落入料斗中.以免损坏螺杆和机筒.为防止铁质杂物进入机筒.可在物料进入机筒加料口处装吸磁部件或磁力架.防止杂物落入必须把物料事先过筛.
(6)注意生产环境清洁.勿使垃圾杂质混入物料堵塞过滤板.影响制品产量.质量和增加机头阻力.
(7)当挤出机需较长时间停止使用时.应在螺杆.机简.机头等工作表面涂上防锈润滑脂.小型螺杆应悬挂于空中或置于专用木箱内.并用木块垫平.以免螺杆变形或碰伤.
❻ 请问挤塑机温度设定是多少,麽头和过滤器漏料设定温度是多少、
挤塑机温度设定与你生产的材料有关,如果塑料的种类不同,设定的温度也不同,并且不同厂家的材料,温度设定也有细微的区别。温度的设定完全需要根据实际情况来定。
一般地,漏料斗的位置低于挤出机筒温度及模头的温度
❼ 单螺杆塑料挤出机排气孔溢料怎么办
加热,让错料熔化。注意温度不能太高,如果烧焦了就很难弄了。
加清机料把废料清出来。可能需要把螺杆顶出来清理
❽ 挤出机换网器
换网器是一个包括一个或多个滤网的手动或自动切换装置,用于在塑化聚合物熔体流过滤网时把外来颗粒和杂质过滤掉,是与挤出机配套使用的。
单柱换网器
换网器的种类:网带式连续换网器、单板双工位快速换网器、双板双工位快速换网器、单柱式双工位换网器、双柱式双工位换网器、手动式换网器、双柱反冲洗式换网器。
❾ 挤出机怎么维护保养
螺杆挤出系统采用日常保养和定期保养两种方式进行维护保养:
⑴日常保养是经常性的例行工作,不占设备运转工时,通常在开车期间完成。重点是清洁机器,润滑各运动件,紧固易松动的螺纹件,及时检查、调整电动机,控制仪表,各工作零部件及管路等。
⑵定期保养一般在挤出机连续运转2500-5000h机后停机进行,机器需要解体检查、测量、鉴定主要零部件的磨损情况,更换已达规定磨损限度的零件,修理损坏的零件。
⑶不允许空车运转,以免螺杆和机筒轧毛。
⑷挤出机运转时若发生不正常的声响时,应立即停车,进行检查或修理。
⑸严防金属或其他杂物落入料斗中,以免损坏螺杆和机筒。为防止铁质杂物进入机筒,可在物料进入机筒加料口处装吸磁部件或磁力架,防止杂物落入必须把物料事先过筛。
⑹注意生产环境清洁,勿使垃圾杂质混入物料堵塞过滤板,影响制品产量,质量和增加机头阻力。
⑺当挤出机需较长时间停止使用时,应在螺杆、机筒、机头等工作表面涂上防锈润滑脂。小型螺杆应悬挂于空中或置于专用木箱内,并用木块垫平、以免螺杆变形或碰伤。
⑻定期校正温度控制仪表,检查其调节的正确性和控制的灵敏性。
⑼挤出机的减速箱保养与一般标准减速器相同。主要是检查齿轮、轴承等磨损和失效情况。减速箱应使用机器说明书指定的润滑油,并按规定的油面高度加入油液,油液过少,润滑不足,降低零件使用寿命;油液过多,发热大,耗能多,油易变质,同样使润滑失效,造成损害零件的后果。减速箱漏油部位应及时更换密封垫,以确保润滑油量。
⑽挤出机附属的冷却水管内壁易结水垢外部易腐蚀生锈。保养时应做认真检查,水垢过多会堵塞管路,达不到冷却作用,锈蚀严重会漏水,因此保养中必须采取除垢和防腐降温措施。
⑾对驱动螺杆转动的直流电动机要重点检查电刷磨损及接触情况,对电动机的绝缘电阻值是否在规定值以上亦应经常测量。此外要检查连接线及其它部件是否生锈,并采用保护措施。
⑿指定专人负责设备维护保养。并将每次维护修理情况详细记录列入工厂设备管理档案。
❿ 挤出机都有哪些部分构成
在挤出机中,一般情况下,最基本和最通用的是单螺杆挤出机。其主要包括:传动、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等六个部分。
一、传动部分
传动部分通常由电动机,减速箱和轴承等组成。在挤出的过程中,螺杆转速必须稳定,不能随着螺杆负荷的变化而变化,这样才能保持所得制品的质量均匀一致。但是在不同的场合下又要要求螺杆可以变速,以达到一台设备可以挤出不同塑料或不同制品的要求。因此,本部分一般采用交流整流子电动机、直流电动机等装置,以达到无级变速,一般螺杆转速为10~100转/分。
传动系统的作用是驱动螺杆,供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速,通常由电动机、减速器和轴承等组成。而在结构基本相同的前提下,减速机的制造成本大致与其外形尺寸及重量成正比。因为减速机的外形和重量大,意味着制造时消耗的材料多,另所使用的轴承也比较大,使制造成本增加。
同样螺杆直径的挤出机,高速高效的挤出机比常规的挤出机所消耗的能量多,电机功率加大一倍,减速机的机座号相应加大是必须的。但高的螺杆速度,意味着低的减速比。同样大小的减速机,低减速比的与大减速比的相比,齿轮模数增大,减速机承受负荷的能力也增大。因此减速机的体积重量的增大,不是与电机功率的增大成线性比例的。如果用挤出量做分母,除以减速机重量,高速高效的挤出机得数小,普通挤出机得数大。以单位产量计,高速高效挤出机的电机功率小及减速机重量小,意味着高速高效挤出机的单位产量机器制造成本比普通挤出机低。
二、加料装置
供料一般大多采用粒料,但也可以采用带状料或者粉料。装料设备通常都使用锥形加料斗,其容积要求至少能提供一个小时的用量。料斗底部有截断装置,以便调整和切断料流,在料斗的侧面装有视孔和标定计量的装置。有些料斗还可能带有防止原料从空气中吸收水分的减压装置或者加热装置,或者有些料筒还自带搅拌器,能为其自动上料或加料。
1、料斗
料斗一般做成对称形式。在料斗的侧面开有视窗,以观察料位及上料情况,料斗的底部有开合门,以停止和调节加料量。料斗上方加盖子,防止灰尘、湿气及杂质落入。在选择料斗材料时,最好用轻便、耐腐蚀和易加工材料,一般多用铝板和不锈钢板。料斗的容积要视挤出机的规格大小和上料方式而定。一般为挤出机1~1.5h的挤出量。
2、上料
上料方式有人工上料和自动上料两种。自动上料主要有弹簧上料、鼓风上料、真空上料、运输带传送上料等形式。一般情况下,小型挤出机用人工上料,大型挤出机用自动上料。
3、加料方式分类
①重力加料:
原理——物料依靠自身的重量进入料筒,包括人工上料、弹簧上料、鼓风上料。
特点——结构简单,成本低。但容易造成进料不均匀,从而影响制件的质量。它只适用于小规格的挤出机。
②强制加料:
原理——在料斗中装上能对物料施加外压力的装置,强制物料进入挤出机料筒中。
特点——能克服“架桥”现象,使加料均匀。加料螺旋由挤出机螺杆通过传动链驱动,使其转速与螺杆转速相适应。能在加料口堵塞时启动过载保护装置,从而避免了加料装置的损坏。
三、料筒
一般为一个金属料桶,为合金钢或者内衬为合金钢的复合钢管制成。其基本特点为耐温耐压强度较高,坚固耐磨耐腐蚀。一般料筒的长度为其直径的15~30倍,其长度以使物料得到充分加热和塑化均匀为原则。料筒应该有其足够的厚度与刚度。内部应该光滑,但是有些料筒刻有各种沟槽,以增大与塑料的摩擦力。在料筒外部附有电阻、电感以及其他方式加热的电热器、温度自控装置及冷却系统。
1、料筒在结构上存在着三种形式:
(1)整体式料筒
加工方法——在整体材料上加工出来。
优点——容易保证较高的制造精度和装配精度,可以简化装配工作,料筒受热均匀,应用较多。
缺点——由于料筒长度大,加工要求较高,对加工设备的要求也很严格。料筒内表面磨损后难以修复。
(2)组合料简
加工方法——将料筒分几段加工,然后各段用法兰或其他形式连接起来。
优点——加工简单,便于改变长径比,多用于需要改变螺杆长径比的情况。
缺点——对加工精度要求很高,由于分段多,难以保证各段的同轴度,法兰连接处破坏了料筒加热的均匀性,增加了热量损失,加热冷却系统的设置和维修也较困难。
(3)双金属料筒
加工方法——在一般碳素钢或铸钢的基体内部镶或铸一层合金钢材料。它既能满足料筒对材质的要求,又能节省贵重金属材料。
①衬套式料筒:料筒内配上可更换的合金钢衬套。节省贵重金属,衬套可更换,提高了料筒的使用寿命。但其设计、制造和装配都较复杂。
②浇铸式料筒:在料筒内壁上离心浇铸一层大约2mm厚的合金,然后用研磨法得到所需要的料筒内径尺寸。合金层与料筒的基体结合得很好,且沿料筒轴向长度上的结合较均匀,既没有剥落的倾向,又不会开裂,还有极好的滑动性能,耐磨性高,使用寿命长。
(4)IKV料筒
1)料筒加料段内壁开设纵向沟槽
为了提高固体输送率,由固体输送理论知,一种方法就是增加料筒表面的摩擦系数,还有一种方法就是增加加料口处的物料通过垂直于螺杆轴线的横截面的面积。在料筒加料段内壁开设纵向沟槽和将加料段靠近加料口处的一段料筒内壁做成锥形就是这两种方法的具体化。
2)强制冷却加料段料筒
为了提高固体输送量,还有一种方法。就是冷却加料段料筒,目的是使被输送的物料的温度保持在软化点或熔点以下,避免熔膜出现,以保持物料的固体摩擦性质。
采用上述方法后,输送效率由0.3提高到0.6,而且挤出量对机头压力变化的敏感性较小。
四、螺杆
螺杆是挤出机的心脏,是挤出机的关键部件,螺杆的性能好坏,决定了一台挤出机的生产率、塑化质量、填加物的分散性、熔体温度、动力消耗等。是挤出机最重要的部件,它可以直接影响到挤出机的应用范围和生产效率。通过螺杆的转动对塑料产生极压的作用,塑料在料筒中才可以发生移动、增压以及从摩擦中获取部分热量,塑料在料筒的中的移动过程中获得混合和塑化,黏流态的熔体在被挤压而流经口模时,获得所需的形状而成型。与料筒一样,螺杆也是用高强度、耐热和耐腐蚀的合金制备而成。
由于塑料的种类很多,它们的性质也各不相同。因此在实际操作中,为了适应不同的塑料加工需要,所需的螺杆种类不同,结构也有各有差别。以便能最大效率的对塑料产生最大化运输、挤压、混合和塑化作用。图为几种较常见的螺杆。
表示螺杆特征的基本参数包括以下几点:直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆和料筒的间隙等。
最常见的螺杆直径D大约为45~150毫米。螺杆直径增大,挤出机的加工能力也相应提高,挤出机的生产率与螺杆直径D的平方呈正比。螺杆工作部分有效长度与直径之比(简称长径比,表示为L/D)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,L/D大的螺杆适应性较强,能用于多种塑料的挤出;但L/D过大时,会使塑科受热时间增长而降解,同时因螺杆自重增加,自由端挠曲下垂,容易引起料简与螺杆间擦伤,并使制造加工困难;增大了挤出机的功率消耗。过短的螺杆,容易引起混炼的塑化不良。
料筒内径与螺杆直径差的一半称间隙δ,它能影响挤出机的生产能力,随δ的增大,生产率降低.通常控制δ在0.1一0.6毫米左右为宜。δ小,物料受到的剪切作用较大,有利于塑化,但δ过小,强烈的剪切作用容易引起物料出现热机械降解,同时易使螺杆被抱住或与料筒壁摩擦,而且,δ太小时,物料的漏琉和逆流几乎没有,在一定程度上影响熔体的混合。
螺旋角Φ是螺纹与螺杆横断面的夹角,随Φ增大,挤出机的生产能力提高,但对塑料产生的剪切作用和挤压力减小,通常螺旋角介于10°到30°之间,沿螺杆长度的变化方向而改变,常采用等距螺杆,取螺距等于直径,Φ的值约为17°41′
压缩比越大,塑料收到的挤压比也就越大。螺槽浅时,能对塑料产生较高的剪切速率,有利于料筒壁和物料间的传热,物料混合和塑化效率越高,反而生产率会降低;反之,螺槽深时。情况刚好相反。因此,热敏性材料(如聚氯乙烯)宜用深螺槽螺杆;而熔体粘度低和热稳定性较高的塑料(如聚酰胺),宜用浅螺槽螺杆。
1、螺杆的分段
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相同的,根据物料的变化特征可将螺杆分为加(送)料段、压缩段和均化段。
①、塑料及塑料三态
塑料有热固性和热塑性二大类,热固性塑料成型固化后,不能再加热熔融成型。而热塑性塑料成型后的制品可再加热熔融成型其它制品。
热塑性塑料随着温度的改变,产生玻璃态、高弹态和粘流态三态变化,随温度重复变动,三态产生重复变化。
a、三态中聚合物熔体不同的特征:
玻璃态——塑料呈现为刚硬固体;热运动能小,分子间力大,形变主要由键角变形所贡献;除去外力后形变瞬时恢复,属于普弹形变。
高弹态——塑料呈现为类橡胶物质;形变由链段取向引起大分子构象舒展作出的贡献,形变值大;除去外力后形变可恢复但有时间依赖性,属于高弹形变。
粘流态——塑料呈现为高粘性熔体;热能进一步激化了链状分子的相对滑移运动;形变不可逆,属于塑性形变。
b、塑料加工与塑料三态:
塑料玻璃态时可切削加工。高弹态时可拉伸加工,如拉丝纺织、挤管、吹塑和热成型等。粘流态时可涂复、滚塑和注塑等加工。
当温度高于粘流态时,塑料就会产生热分解,当温度低于玻璃态时塑料就会产生脆化。当塑料温度高于粘流态或低于玻璃态趋向时,均使热塑性塑料趋向严重的恶化和破坏,所以在加工或使用塑料制品时要避开这二种温度区域。
②、三段式螺杆
塑料在挤出机中存在三种物理状态——玻璃态、高弹态和粘流态的变化过程,每一状态对螺杆结构要求不同。
c、为适应不同状态的要求,通常将挤出机的螺杆分成三段:
加料段L1(又称固体输送段)
熔融段L2(称压缩段)
均化段L3(称计量段)
这就是通常所说的三段式螺杆。塑料在这三段中的挤出过程是不同的。
加料段的作用是将料斗供给的料送往压缩段,塑料在移动过程中一般保持固体状态,由于受热而部分熔化。加料段的长度随塑料种类不同,可从料斗不远处起至螺杯总长75%止。
大体说,挤出结晶聚合物最长,硬性无定形聚合物次之,软性无定形聚合物最短。由于加料段不一定要产生压缩作用,故其螺槽容积可以保持不变,螺旋角的大小对本段送科能力影响较大,实际影响着挤出机的生产率。通常粉状物料的螺旋角为30度左右,时生产率最高,方块状物料螺旋角宜选择15度左右,因球形物料宜选选择17度左右。
加料段螺杆的主要参数:
螺旋升角ψ一般取17°~20°。
螺槽深度H1,是在确定均化段螺槽深度后,再由螺杆的几何压缩比ε来计算。
加料段长度L1由经验公式确定:
对非结晶型高聚物L1=(10%~20%)L
对于结晶型高聚物L1=(60%~65%)L
压缩段(迁移段)的作用是压实物料,使物料由固体转化为熔融体,并排除物料中的空气;为适应将物料中气体推回至加料段、压实物料和物料熔化时体积减小的特点,本段螺杆应对塑料产生较大的剪切作用和压缩。为此,通常是使螺槽容积逐渐缩减,缩减的程度由塑料的压缩率(制品的比重/塑料的表观比重)决定。压缩比除与塑料的压缩率有关外还与塑料的形态有关,粉料比重小,夹带的空气多,需较大的压缩比(可达4~5),而粒料仅2.5~3。
压缩段的长度主要和塑料的熔点等性能有关。熔化温度范围宽的塑料,如聚氯乙烯150℃以上开始熔化,压缩段最长,可达螺杆全长100%(渐变型),熔化温度范围窄的聚乙烯(低密度聚乙烯105~120℃,高密度聚乙烯125~135℃)等,压缩段为螺杆全长的45~50%;熔化温度范围很窄的大多数聚合物如聚酰胺等,压缩段甚至只有一个螺距的长度。
熔融段螺杆的主要参数:
压缩比ε:一般指几何压缩比,它是螺杆加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比。
ε=(Ds-H1)H1/(Ds-H3)≈H1/H3
式中,H1——加料段第一个螺槽的深度
H3——均化段最后一个螺槽的深度
熔融段长度L2由经验公式确定:
对非结晶型高聚物L2=55%~65%L
对于结晶型高聚物L2=(1~4)Ds
均化段(计量段)的作用是将熔融物料,定容(定量)定压地送入机头使其在口模中成型。均化段的螺槽容积与加料段一样恒定不变。为避免物料因滞留在螺杆头端面死角处,引起分解,螺杆头部常设计成锥形或半圆形;有些螺汗的均化段是一表面完全平滑的杆体称为鱼雷头,但也有刻上凹槽或铣刻成花纹的。鱼雷头具有搅拌和节制物料、消除流动时脉动(脉冲)现象的作用,并随增大物料的压力,降低料层厚度,改善加热状况,且能进一步提高螺杆塑化效率。本段可为螺杆全长20一25%。
均化段螺杆的重要参数:
螺槽深度H3由经验公式确定H3=(0.02~0.06)Ds
长度L3由下式确定L3=(20%~25%)L
d、根据熔体输送理论,熔体在螺杆均化段的流动有四种形式,熔融物料在螺槽中的流动是这四种流动的组合:
正流——塑料熔体在料筒和螺杆间沿着螺槽方向朝机头方向的流动。
逆流——流动方向与正流相反,由机头、多孔板、过滤板等阻力引起的压力梯度所造成。
横流——熔体沿着垂直于螺纹壁方向的流动,影响挤出过程中熔体的混合和热交换作用。
漏流——由于压力梯度在螺杆与料筒间隙处形成的倒流,沿螺杆轴向方向。
2、普通螺杆的结构
常规全螺纹三段螺杆按其螺纹升程和螺槽深度的变化,可分为三种形式:
(1)等距变深螺杆
等距变深螺杆从螺槽深度变化的快慢可分为两种形式:
①等距渐变螺杆:从加料段开始至均化段的最后一个螺槽的深度是逐渐变浅的螺杆。在较长的熔融段上,螺槽深度是逐渐变浅的。
②等距突变螺杆:即加料段和均化段的螺槽深度不变,在熔融段处的螺槽深度突然变浅的螺杆。
(2)等深变距螺杆
等深变距螺杆是指螺槽深度不变,螺距从加料段第一个螺槽开始至均化段末端是从宽渐变窄的。
等深变距螺杆的特点是由于螺槽等深,在加料口位置上的螺杆截面积较大,有足够的强度,有利于增加转速,从而可提高生产率。但螺杆加工较困难,熔料倒流量较大,均化作用差,较少采用。
(3)变深变距螺杆
变深变距螺杆是指螺槽深度和螺纹升角从加料段开始至均化末端都是逐渐变化的,即螺纹升程从宽逐渐变窄,螺槽深度由深逐渐变浅的螺杆。该螺杆具有前面两种螺杆的特点,但机械加工较困难,较少采用。
3、螺杆材料
螺杆是挤出机的关键部件,作为螺杆的材料必须具备耐高温、耐磨损、耐腐蚀、高强度等特性,同时还应具有切削性能好、热处理后残余应力小、热变形小等特点。
对于挤出机螺杆的材料,具体有如下几点要求:
①力学性能高。要有足够的强度,以适应高温、高压的工作条件,提高螺杆的使用寿命。
②机械加工性能好。要有较好的切削加工性能和热处理性能。
③耐腐蚀和抗磨性能好。
④取材容易。
4、新型螺杆
常规全螺棱三段式螺杆存在的问题:
①熔融段同时有固体床和熔池同居一个螺槽中,熔池不断增宽,固体床逐渐变窄,从而减少了固体床于机筒壁的接触面积,减少了机筒壁直接传给固体床的热量,降低了熔融效率,致使挤出量不高;
②压力波动、温度波动和产量波动大;
③不能很好适应一些特殊塑料的加工进行混炼、着色等工艺。
对此类问题常用的处理方法:
加大长径比;提高螺杆转速;加大均化段的螺槽深度;
为了克服常规螺杆存在的缺点,人们创造了一些新型螺杆,主要包括:
①分离型螺杆
在压缩段增设一条副螺纹,克服了常规螺杆中固体床和熔体共存一个螺槽中所产生的缺点,将熔融物料和未熔物料尽早分离,从而促进了未熔物料的熔融。
这种螺杆塑化效率高,塑化质量好。由于没有固体床解体,产量波动、压力波动和温度波动都比较小,并具有排气性能好、能耗低等优点,应用较广。
②屏障型螺杆
在普通螺杆的某一部位设置屏障段,使未熔的固体不能通过,并促使固体熔融的一种螺杆。
这种螺杆通过剪切作用和涡流的混合作用,将机械能转变为热能并进行热交换,使物料熔融均化,并且径向温差小,产量、质量都比常规螺杆好。
③销钉螺杆
物料流经过销钉时,销钉将固体料或未彻底熔融的料分成许多细小料流,这些料流在两排销钉间较宽位置又汇合,经过多次汇合分离,物料塑化质量得以提高。
销钉设置在熔融区,排列形状有人字形、环形等,销钉形状有圆柱形、菱形、方形等。
由于销钉将熔料多次分割分流,增加了对物料的混炼、均化和添加剂的分散性。另外,由于固体碎片在熔融的过程中不断从熔体中吸收热量,有可能降低熔料温度,故可获得低温挤出。
④组合螺杆
由带加料段的螺杆本体和各种不同职能的螺杆元件如输送元件、混炼元件和剪切元件等组成。改变这些元件的种类、数量、和组合顺序,可以得到各种特性的螺杆,以适应不同物料和不同制件的加工要求,并找出最佳工作条件。
这种螺杆适应性强,易获得最佳工作条件,在一定程度上解决了万能与专用的矛盾,因此得到越来越广泛的应用。但设计复杂,组合元件之间拆装较麻烦,在直径较小的螺杆上实现有困难。
五、机头和口模
机头和口模通常为一整体,习惯上统称机头;但也有机头和口模各自分开的情况。机头的作用是将处于旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,使塑料进一步塑化均匀,并使熔体均匀而平稳的导入口模,还赋予必要的成型压力,使塑料易于成型和所得制品密实。口模为具有一定截面形状的通道,塑料熔体在口模中流动时取得所需形状,并被口模外的定型装置和冷却系统冷却硬化而成型。机头与口模的组成部件包括过滤网、多孔扳、分流器(有时它与模芯结合成一个部件)、模芯、口模和机颈等部件。
机头中的多孔板能使机头和料筒对中定位,并能支承过滤网(过滤熔体中不熔杂质)和对熔体产生反压等。机头中还有校正和调整装置(定位螺钉),能调正和校正模芯与口模的同心度、尺寸和外形。在生产管子或吹塑薄膜时,通过机颈和模芯可引入压缩空气。按照料流方向与螺杆中心线有无夹角,可以将机头分为直角机头(又称T型机头)、角式机头(直角或其它角度)。直角机头主要用于挤管、片和其它型材,角式机头多用于挤薄膜、线缆包复物及吹塑制品等。