塑料片材擠出機(jī) 片材擠出機(jī)
塑料片材擠出機(jī) 塑料物料從料斗進(jìn)入到擠出機(jī)，在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)下將其向前進(jìn)行輸送，物料在向前運(yùn)動(dòng)的過程中，接受料筒的加熱、螺桿帶來的剪切以及壓縮作用使得物料熔融，因而實(shí)現(xiàn)了在高彈態(tài)、玻璃態(tài)和粘流態(tài)的三態(tài)間的變化。
在進(jìn)行加壓的情況，使得處于粘流態(tài)的物料通過具有一定的形狀的口模，然后根據(jù)口模而成為橫截面和口模樣子相仿的連續(xù)體。繼而冷卻定型形成玻璃態(tài)，由此得到所需加工的制件。
擠出機(jī)構(gòu)成
塑料片材擠出機(jī) 在擠出機(jī)中，一般情況下，zui基本和zui通用的是單螺桿擠出機(jī)，其結(jié)構(gòu)大致如圖。主要包括：傳動(dòng)、加料裝置、料筒、螺桿、機(jī)頭和口模等五個(gè)部分。
(一)傳動(dòng)部分
傳動(dòng)部分通常由電動(dòng)機(jī)，減速箱和軸承等組成。在擠出的過程中，螺桿轉(zhuǎn)速必須穩(wěn)定，不能隨著螺桿負(fù)荷的變化而變化，這樣才能保持所得制品的質(zhì)量均勻*。但是在不同的場合下又要要求螺桿可以變速，以達(dá)到一臺(tái)設(shè)備可以擠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電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等裝置，以達(dá)到無級(jí)變速，一般螺桿轉(zhuǎn)速為10~100轉(zhuǎn)/分。
傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，供給螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速，通常由電動(dòng)機(jī)、減速器和軸承等組成。而在結(jié)構(gòu)基本相同的前提下，減速機(jī)的制造成本大致與其外形尺寸及重量成正比。因?yàn)闇p速機(jī)的外形和重量大，意味著制造時(shí)消耗的材料多，另所使用的軸承也比較大，使制造成本增加。
同樣螺桿直徑的擠出機(jī)，高速高效的擠出機(jī)比常規(guī)的擠出機(jī)所消耗的能量多，電機(jī)功率加大一倍，減速機(jī)的機(jī)座號(hào)相應(yīng)加大是必須的。但高的螺桿速度，意味著低的減速比。同樣大小的減速機(jī)，低減速比的與大減速比的相比，齒輪模數(shù)增大，減速機(jī)承受負(fù)荷的能力也增大。因此減速機(jī)的體積重量的增大，不是與電機(jī)功率的增大成線性比例的。如果用擠出量做分母，除以減速機(jī)重量，高速高效的擠出機(jī)得數(shù)小，普通擠出機(jī)得數(shù)大。以單位產(chǎn)量計(jì)，高速高效擠出機(jī)的電機(jī)功率小及減速機(jī)重量小，意味著高速高效擠出機(jī)的單位產(chǎn)量機(jī)器制造成本比普通擠出機(jī)低。
(二)加料裝置
供料一般大多采用粒料，但也可以采用帶狀料或者粉料。裝料設(shè)備通常都使用錐形加料斗，其容積要求至少能提供一個(gè)小時(shí)的用量。料斗底部有截?cái)嘌b置，以便調(diào)整和切斷料流，在料斗的側(cè)面裝有視孔和標(biāo)定計(jì)量的裝置。有些料斗還可能帶有防止原料從空氣中吸收水分的減壓裝置或者加熱裝置，或者有些料筒還自帶攪拌器，能為其自動(dòng)上料或加料。
1、料斗
料斗一般做成對(duì)稱形式。在料斗的側(cè)面開有視窗，以觀察料位及上料情況，料斗的底部有開合門，以停止和調(diào)節(jié)加料量。料斗上方加蓋子，防止灰塵、濕氣及雜質(zhì)落入。在選擇料斗材料時(shí)，用輕便、耐腐蝕和易加工材料，一般多用鋁板和不銹鋼板。料斗的容積要視擠出機(jī)的規(guī)格大小和上料方式而定。一般為擠出機(jī)1～1.5h的擠出量。
2、上料
上料方式有人工上料和自動(dòng)上料兩種。自動(dòng)上料主要有彈簧上料、鼓風(fēng)上料、真空上料、運(yùn)輸帶傳送上料等形式。一般情況下，小型擠出機(jī)用人工上料，大型擠出機(jī)用自動(dòng)上料。
3、加料方式分類
① 重力加料：
原理——物料依靠自身的重量進(jìn)入料筒，包括人工上料、彈簧上料、鼓風(fēng)上料。
特點(diǎn)——結(jié)構(gòu)簡單，成本低。但容易造成進(jìn)料不均勻，從而影響制件的質(zhì)量。它只適用于小規(guī)格的擠出機(jī)。
② 強(qiáng)制加料：
原理——在料斗中裝上能對(duì)物料施加外壓力的裝置，強(qiáng)制物料進(jìn)入擠出機(jī)料筒中。
特點(diǎn)——能克服“架橋”現(xiàn)象，使加料均勻。不會(huì)有不均的，加料螺旋由擠出機(jī)螺桿通過傳動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)，使其轉(zhuǎn)速與螺桿轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。能在加料口堵塞時(shí)啟動(dòng)過載保護(hù)裝置，從而避免了加料裝置的損壞。
(三)料筒
一般為一個(gè)金屬料桶，為合金鋼或者內(nèi)襯為合金鋼的復(fù)合鋼管制成。其基本特點(diǎn)為耐溫耐壓強(qiáng)度較高，堅(jiān)固耐磨耐腐蝕。一般料筒的長度為其直徑的15~30倍，其長度以使物料得到充分加熱和塑化均勻?yàn)樵瓌t。料筒應(yīng)該有其足夠的厚度與剛度。內(nèi)部應(yīng)該光滑，但是有些料筒刻有各種溝槽，以增大與塑料的摩擦力。在料筒外部附有電阻、電感以及其他方式加熱的電熱器、溫度自控裝置及冷卻系統(tǒng)。
為了提高固體輸送量，還有一種方法。就是冷卻加料段料筒，目的是使被輸送的物料的溫度保持在軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)以下，避免熔膜出現(xiàn)，以保持物料的固體摩擦性質(zhì)。
采用上述方法后，輸送效率由0.3提高到0.6，而且擠出量對(duì)機(jī)頭壓力變化的敏感性較小。
(四)螺桿
螺桿是擠出機(jī)的心臟，是擠出機(jī)的關(guān)鍵部件，螺桿的性能好壞，決定了一臺(tái)擠出機(jī)的生產(chǎn)率、塑化質(zhì)量、填加物的分散性、熔體溫度、動(dòng)力消耗等。通過螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)塑料產(chǎn)生極壓的作用，塑料在料筒中才可以發(fā)生移動(dòng)、增壓以及從摩擦中獲取部分熱量，塑料在料筒的中的移動(dòng)過程中獲得混合和塑化，黏流態(tài)的熔體在被擠壓而流經(jīng)口模時(shí)，獲得所需的形狀而成型。是擠出機(jī)zui重要的部件，它可以直接影響到擠出機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率。與料筒一樣，螺桿也是用高強(qiáng)度、耐熱和耐腐蝕的合金制備而成。
表示螺桿特征的基本參數(shù)包括以下幾點(diǎn)：直徑、長徑比、壓縮比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺桿和料筒的間隙等。
由于塑料的種類很多，它們的性質(zhì)也各不相同。以便能zui大效率的對(duì)塑料產(chǎn)生zui大化運(yùn)輸、擠壓、混合和塑化作用。圖為幾種較常見的螺桿。因此在實(shí)際操作中，為了適應(yīng)不同的塑料加工需要，所需的螺桿種類不同，結(jié)構(gòu)也有各種差別。
zui常見的螺桿直徑D大約為45~150毫米。螺桿工作部分有效長度與直徑之比(簡稱長徑比，表示為L/D)通常為18~25。L/D大，能改善物料溫度分布，有利于塑料的混合和塑化，并能減少漏流和逆流。螺桿直徑增大，擠出機(jī)的加工能力也相應(yīng)提高，擠出機(jī)的生產(chǎn)率與螺桿直徑D的平方呈正比。提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力，L/D大的螺桿適應(yīng)性較強(qiáng)，能用于多種塑料的擠出;但L/D過大時(shí)，會(huì)使塑科受熱時(shí)間增長而降解，同時(shí)因螺桿自重增加，自由端撓曲下垂，容易引起料簡與螺桿間擦傷，并使制造加工困難;增大了擠出機(jī)的功率消耗。過短的螺桿，容易引起混煉的塑化不良。
螺旋角Φ是螺紋與螺桿橫斷面的夾角，隨Φ增大，擠出機(jī)的生產(chǎn)能力提高，但對(duì)塑料產(chǎn)生的剪切作用和擠壓力減小，通常螺旋角介于10°到30°之間，沿螺桿長度的變化方向而改變，常采用等距螺桿，取螺距等于直徑，Φ的值約為17°41′
螺旋角Φ是螺紋與螺桿橫斷面的夾角，隨Φ增大，擠出機(jī)的生產(chǎn)能力提高，但對(duì)塑料產(chǎn)生的剪切作用和擠壓力減小，通常螺旋角介于10°到30°之間，沿螺桿長度的變化方向而改變，常采用等距螺桿，取螺距等于直徑，Φ的值約為17°41′
壓縮比越大，塑料收到的擠壓比也就越大。螺槽淺時(shí)，能對(duì)塑料產(chǎn)生較高的剪切速率，有利于料筒壁和物料間的傳熱，物料混合和塑化效率越高，反而生產(chǎn)率會(huì)降低;反之，螺槽深時(shí)。情況剛好相反。因此，熱敏性材料(如聚氯乙烯)宜用深螺槽螺桿;而熔體粘度低和熱穩(wěn)定性較高的塑料(如聚酰胺)，宜用淺螺槽螺桿。
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