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        擠出機的各部分構成

        2021-09-16 16:50:04

        一般為一個金屬擠出機料桶,為合金鋼或者內襯為合金鋼的復合鋼管制成。其基本特點為耐溫耐壓強度較高,堅固耐磨耐腐蝕。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為原則。料筒應該有其足夠的厚度與剛度。內部應該光滑,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。


        1擠出機.料筒在結構上存在著三種形式:


        (1)整體式料筒


        加工方法——在整體材料上加工出來。


        優點——容易保證較高的制造精度和裝配精度,可以簡化裝配工作,料筒受熱均勻,應用較多。


        缺點——由于料筒長度大,加工要求較高,對加工設備的要求也很嚴格。料筒內表面磨損后難以修復。


        (2)組合料簡


        加工方法——將料筒分幾段加工,然后各段用法蘭或其他形式連接起來。


        優點——加工簡單,便于改變長徑比,多用于需要改變螺桿長徑比的情況。


        缺點——對加工精度要求很高,由于分段多,難以保證各段的同軸度,法蘭連接處破壞了料筒加熱的均勻性,增加了熱量損失,加熱冷卻系統的設置和維修也較困難


        (3)雙金屬料筒


        加工方法——在一般碳素鋼或鑄鋼的基體內部鑲或鑄一層合金鋼材料。它既能滿足料筒對材質的要求,又能節省貴重金屬材料。


        ① 襯套式料筒:料筒內配上可更換的合金鋼襯套。節省貴重金屬,襯套可更換,提高了料筒的使用壽命。但其設計、制造和裝配都較復雜。


        ② 澆鑄式料筒:在料筒內壁上離心澆鑄一層大約2mm厚的合金,然后用研磨法得到所需要的料筒內徑尺寸。合金層與料筒的基體結合得很好,且沿料筒軸向長度上的結合較均勻,既沒有剝落的傾向,又不會開裂,還有滑動性能,耐磨性高,使用壽命長。


        (4)IKV料筒


        1料筒加料段內壁開設縱向溝槽


        為了提高固體輸送率,由固體輸送理論知,一種方法就是增加料筒表面的摩擦系數,還有一種方法就是增加加料口處的物料通過垂直于螺桿軸線的橫截面的面積。在料筒加料段內壁開設縱向溝槽和將加料段靠近加料口處的一段料筒內壁做成錐形就是這兩種方法的具體化。


        2強制冷卻加料段料筒


        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或熔點以下,避免熔膜出現,以保持物料的固體摩擦性質。


        采用上述方法后,輸送效率由0.3提高到0.6,而且擠出量對機頭壓力變化的敏感性較小。


        螺桿


        螺桿是擠出機的心臟,是擠出機的關鍵部件,螺桿的性能好壞,決定了一臺擠出機的生產率、塑化質量、填加物的分散性、熔體溫度、動力消耗等。是擠出機最重要的部件,它可以直接影響到擠出機的應用范圍和生產效率。通過螺桿的轉動對塑料產生極壓的作用,塑料在料筒中才可以發生移動、增壓以及從摩擦中獲取部分熱量,塑料在料筒中移動的過程中獲得混合和塑化,黏流態的熔體在被擠壓而流經口模時,獲得所需的形狀而成型。與料筒一樣,螺桿也是用高強度、耐熱和耐腐蝕的合金制備而成。


        由于塑料的種類很多,它們的性質也各不相同。因此在實際操作中,為了適應不同的塑料加工需要,所需的螺桿種類不同,結構也有各有差別。以便能效率的對塑料產生化運輸、擠壓、混合和塑化作用。圖為幾種較常見的螺桿。


        表示螺桿特征的基本參數包括以下幾點: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。


        最常見的螺桿直徑D大約為45~150毫米。螺桿直徑增大,擠出機的加工能力也相應提高,擠出機的生產率與螺桿直徑D的平方呈正比。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。提高擠出機的生產能力,L/D大的螺桿適應性較強,能用于多種塑料的擠出;但L/D過大時,會使塑科受熱時間增長而降解,同時因螺桿自重增加,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;增大了擠出機的功率消耗。過短的螺桿,容易引起混煉的塑化不良。


        料筒內徑與螺桿直徑差的一半稱間隙δ,它能影響擠出機的生產能力,隨δ的增大,生產率降低.通??刂痞脑?.1一0.6毫米左右為宜。 δ小,物料受到的剪切作用較大,有利于塑化,但δ過小,強烈的剪切作用容易引起物料出現熱機械降解,同時易使螺桿被抱住或與料筒壁摩擦,而且, δ太小時,物料的漏琉和逆流幾乎沒有,在一定程度上影響熔體的混合。


        螺旋角Φ是螺紋與螺桿橫斷面的夾角,隨Φ增大,擠出機的生產能力提高,但對塑料產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,能對塑料產生較高的剪切速率,有利于料筒壁和物料間的傳熱,物料混合和塑化效率越高,反而生產率會降低;反之,螺槽深時。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定性較高的塑料(如聚酰胺),宜用淺螺槽螺桿。



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