塑料成型工藝學(xué)課件第五章擠出成型(已修改)
2024-12-20 08:36 本頁面
【正文】 第五章 擠出成型 概述 一、擠出成型 也稱擠壓模塑或擠塑，即借助螺桿或柱塞的擠壓作用，使受熱熔化的塑料在壓力推動下，強行通過口模而成為具有恒定截面的連續(xù)型材的一種成型方法。 擠出法幾乎能成型所以熱塑性塑料和某些熱固性塑料。 概述 生產(chǎn)的制品：管材、板材、薄膜、線纜包覆物及塑料與其它材料的復(fù)合材料等。 概述 擠出制品占熱塑性塑料制品的 40～ 50％，此外還可以用于塑化造粒、著色和共混等。 二、擠出成型分類 ： （ 1）干法：靠加熱 （ 2）濕法：僅用于硝酸纖維素和少數(shù)醋酸纖維素等。 用溶劑將塑料充分軟化。 概述 ： （ 1）連續(xù)式： 螺桿式擠出機 單螺桿 雙螺桿 借助螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生壓力和剪切力，使物料充分塑化和混合均勻，通過型腔（口模）而成型。 概述 （ 2）間歇式： 柱塞式擠出機 借助柱塞壓力，將事先塑化好的物料擠出口模而成型。 擠出設(shè)備 擠出設(shè)備一般是由擠出機、機頭和口模、輔機等幾部分組成的。 螺桿擠出機 擠出機由擠出裝置（螺桿和料筒）、傳動機構(gòu)和加熱冷卻系統(tǒng)等主要部分組成。 一、單螺桿擠出機 單螺桿擠出機是由一根阿基米德螺桿在加熱的料筒中旋轉(zhuǎn)構(gòu)成的。大小一般用螺桿直徑來表示。 螺桿擠出機 螺桿擠出機 帶動螺桿轉(zhuǎn)動的部分。通常由電動機、減速箱和軸承等組成。 在擠出過程中，要求螺桿轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，不隨螺桿負荷的變化而變化，以保證制品質(zhì)量均勻一致。 但在不同的場合下，又要求螺桿能變速，以達到一臺設(shè)備能適應(yīng)擠出不同塑料或不同制品的要求。 傳動部分采整流子電動機、直流電動機等裝置達到無級變速。 螺桿轉(zhuǎn)速為： 10～ 100轉(zhuǎn) /分鐘。 設(shè)有良好的潤滑系統(tǒng)和迅速制動的裝置。 螺桿擠出機 供料一般采用粒料、粉料和帶狀料等幾種。 裝料設(shè)備通常使用錐形加料斗，其容積至少能容納 1小時的用料。 螺桿擠出機 料斗底部有截斷裝置，以便調(diào)整和切斷料流。 側(cè)面有視孔和標(biāo)定計量的裝置。 有些料斗帶有減壓或加熱裝置、攪拌器、自動上料或加料裝置。 螺桿擠出機 螺桿擠出機 擠出機的主要部件之一。 為一金屬圓筒，一般用耐溫耐壓、強度較高、堅固耐磨、耐腐的合金鋼或內(nèi)襯合金鋼的復(fù)合鋼筒制成。 塑料的塑化和加壓過程都在其中進行。 外部設(shè)有分區(qū)加熱和冷卻裝置。 加熱：電阻、電感或其它方式。 冷卻：風(fēng)冷或水冷。 螺桿擠出機 螺桿擠出機 擠出機的關(guān)鍵部件，直接關(guān)系到擠出機的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)率。 通過螺桿的轉(zhuǎn)動，對塑料產(chǎn)生擠壓作用，塑料在料筒中才能產(chǎn)生移動、增壓和從摩擦取得部分熱量，塑料在移動過程中得到混合和塑化，粘流態(tài)的熔體在被壓實而流經(jīng)口模時，取得所需形狀而成型。 螺桿擠出機 由于塑料品種很多、性質(zhì)各異，因此為適應(yīng)加工不同塑料的需要，螺桿的種類很多，結(jié)構(gòu)上也有差異，以便能對塑料產(chǎn)生較大的輸送、擠壓、混合和塑化作用。 表示螺桿結(jié)構(gòu)特征的基本參數(shù)有直徑、長徑比、壓縮比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺桿與料筒的間隙等。 螺桿擠出機 （ 1）螺桿的直徑（ D）長徑比（ L/D ） 螺桿擠出機 ① 螺桿直徑（ D） 根據(jù)所制制品的形狀、大小及需要的生產(chǎn)率來決定的。 一般 45～ 150mm，螺桿直徑增大，加工能力提高，擠出機的生產(chǎn)率與螺桿直徑 D的平方成正比。 螺桿擠出機 ② 長徑比（ L/D） 螺桿工作部分有效長度與直徑之比。 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(chǎn)能力。 L/D大，螺桿適應(yīng)能力強，能用于多種塑料的擠出。 螺桿擠出機 但 L/D過大，使塑料受熱時間增長而降解； 螺桿自重增加，自由端撓曲下垂， 引起料筒與螺桿間擦傷，使制造 加工困難，增大功率消耗。 過短的螺桿，容易引起混煉的塑化不良。 （ 2）螺旋角（ ?） 螺紋與螺桿橫斷面的夾角。 螺桿擠出機 隨 ?增大，擠出機的生產(chǎn)能力提高，但剪切作用和擠壓力減小 通常在 10～ 30? 之間。 等距螺桿：螺距等于直徑， ?＝ 17 ? 41’ 螺桿擠出機 （ 3）壓縮比 螺桿加料段最初一個螺槽容積與均化段最后一個螺槽容積之比。 表示塑料通過螺桿全長范圍時被壓縮的倍數(shù)。壓縮比愈大，塑料受到的擠壓作用愈大 螺槽淺時，能對塑料產(chǎn)生較高的剪切速率，有利于料筒壁和物料間的傳熱，物料混合和塑化的效率高，但生產(chǎn)率降低。 螺槽深時，情況相反。 螺桿擠出機 因此，熱
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