【正文】 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 設(shè)備 生產(chǎn)短纖維粒料的主要設(shè)備是擠出機(jī)和造粒機(jī)頭 ， 它不需要單獨(dú)的牽引和切粒機(jī) 。 A、 擠出機(jī) B、 造粒機(jī)頭 長纖維粒料的造粒是采用冷切法 ， 其原因是不使纖維從粒料中抽出 ， 短纖維粒料的造粒是采用熱切法 。 因為從機(jī)頭擠出來的料條中纖維已經(jīng)很短 ， 可以不經(jīng)冷卻直接通過造粒機(jī)頭造粒 。 構(gòu)造見 P296 11.2 短纖維粒料生產(chǎn)工藝 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 影響 FRTP性能的因素 1 基體樹脂對 FRTP性能影響 1)力學(xué)性能提高 2— 3倍以上 2)提高熱變形溫度 3)產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定提高 4)降低線膨脹系數(shù) 1— 3倍 5)對于吸水率影響 FRTP的耐化學(xué)腐蝕性能主要取決于樹脂的品種 不同的熱塑性樹脂 ， 性能差別很大 ， 用纖維增強(qiáng)后 ，其效果也有很大差別 。 6)耐疲勞性能、抗蠕變性能 7)防止開裂 11.2 影響FRTP性能的因素 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 2 纖維含量對 FRTP性能的影響 3 纖維質(zhì)量對性能的影響 (1)纖維直徑對性能的影響 各種樹脂品種的 FRTP的最佳纖維含量不同。 一般來講 ， 纖維直徑越細(xì) ， 強(qiáng)度越高 ， 但有時相差不大 ， 可能是因為纖維細(xì)強(qiáng)度高 ， 但同樣含量纖維用在 CM中 ， 弱界面也隨之增加 ， 加工過程中纖維磨損嚴(yán)重 ， 強(qiáng)度損失也較大 。 11.2 影響FRTP性能的因素 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 (2)纖維長度和分散狀態(tài)對性能影響 (3)玻璃纖維表面處理對 CM性能影響 一般規(guī)律是纖維越長 ， 制品強(qiáng)度越高 。 試驗表明 ，當(dāng)玻纖長度小于 ， 纖維不起增強(qiáng)作用 。 纖維在制品中的分散狀況對制品性能影響較大 。 一般來講 ， 纖維分散越均勻 ， 機(jī)械強(qiáng)度和熱性能就越好 ，彈性模量也有明顯的增加 ， 所以要保證纖維盡可能分散均勻 。 玻纖表面處理情況對 FRTP性能影響很大 。 處理后 ，力學(xué)性能有明顯的提高 。 表 115。 11.2 影響FRTP性能的因素 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 界面問題 表面： 把物體與空氣接觸的面叫該物體的表面。 液體表面 —— 液體與飽和了的空氣所接觸的面。 固體表面 —— 固體與它接觸的空氣面。 界面： 把幾個不同相相互交界部分叫 “ 界面 ” 。 界面包括表面 ， 比表面范圍大 。 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 FRTP擠出成型工藝 定義： 擠出成型需要完成粒料輸運(yùn)、塑化和在壓力作用下使熔融物料通過機(jī)頭口模獲得所要求的斷面形狀制品。 圖 1116 擠出成型示意圖 1轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)； 2止推軸承； 3料斗； 4冷卻系統(tǒng)； 5加熱器； 6 螺桿； 7機(jī)筒； 8濾板； 9機(jī)頭孔型 11.3 FRTP擠出成型工藝 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 11.3 FRTP擠出成型工藝 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 加料 塑化 成型 定型 過程 : 加料段 壓縮段 均化段 FRTP擠出成型工藝 料溫/℃ Tf Tg 料溫/MPa 機(jī)頭 加料段 壓縮段 均化段 圖 1117 擠出過程中物料和壓力的變化 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 粒料從料斗進(jìn)入到擠出機(jī)的機(jī)筒 ， 在熱壓作用下發(fā)生物理變化 ，（ 非化學(xué)變化 ） ， 并向前推進(jìn) 。 由于濾板 、 機(jī)頭和機(jī)筒的阻力 ， 使粒料壓實 ， 排氣；與此同時外部熱源與和物料摩擦熱使粒料受熱塑化 ， 變成熔融粘流態(tài) ， 憑借螺桿推力 ， 定量地從機(jī)頭擠出 ， 擠出過程中的壓力和溫度變化為 11.3 FRTP擠出成型工藝 圖 1117 擠出過程中物料和壓力的變化 料溫/℃ Tf Tg 料溫/MPa 機(jī)頭 加料段 壓縮段 均化段 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 1 加料段工作原理 靠螺紋旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的軸向分力向前推進(jìn)。如 圖 1118 加料段由加料區(qū)（料斗）、固體輸送區(qū)和遲后區(qū)所組成。功能是對加入的料進(jìn)行壓實和輸送。 F1向前 F F2向上 粒料在機(jī)筒內(nèi)的運(yùn)動可以分解為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和軸向運(yùn)動；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是由粒料和螺桿的摩擦作用 ， 被螺桿帶動旋轉(zhuǎn)；軸向運(yùn)動是靠螺紋旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的軸向分力向前推進(jìn) 。 11.3 FRTP擠出成型工藝 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 為使粒料沿軸向運(yùn)動 ， 采取的措施有： 提高螺桿的表面光潔度 ， 使其高于機(jī)筒表面光潔度 。 加料段的料筒溫度高于螺桿溫度 （ 因為粒料熔融前與鋼鐵的摩擦系數(shù)隨溫度升高而增大 ） 機(jī)筒表面開設(shè)縱向槽溝 。 在加料段的末端，由于摩擦熱的作用，與機(jī)筒內(nèi)壁接觸的粒料已達(dá)到粘流溫度，并開始熔融。 11.3 FRTP擠出成型工藝 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 2 壓縮段工作原理 松散的粒料被壓實 、 軟化 ， 同時把夾帶的空氣壓回到加料口排出 。 如圖 1119 把壓縮段送來的熔融物料進(jìn)一步塑化均勻 ， 使其能定量 、 定壓擠出 。 螺桿結(jié)構(gòu)如圖 1120 3 均化段工作原理 至壓縮段末端，全部物料已轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)。 壓縮比： 螺桿在加料口的螺槽容積與均化段最后一個螺槽容積之比 。 11.3 FRTP擠出成型工藝 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 圖 1118 塑料在普通螺桿擠出機(jī)中的擠出過程簡圖 11.3 FRTP擠出成型工藝 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 圖 1119 固體物料在螺槽中的熔融過程 1熔膜； 2熔池； 3遷移面（分界面）； 4熔結(jié)的固體粒； 5未熔結(jié)的固體粒子 11.3 FRTP擠出成型工藝 機(jī)筒 1 螺桿 2 3 4 5 課件 第 11章 擠出成型工藝及設(shè)備 (1)正流 (2)逆流 (3)橫流 (4)漏流 圖 1120 螺桿幾何構(gòu)造 11.3 FRTP擠出成型工藝 D t y e z W x h φ δ