塑料成型工藝學(xué)第五章擠出成型(編輯修改稿)
2025-02-11 04:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 fb， Q↑。 ● 選擇合適的螺旋角 θ,且使 最大時 ， Q↑。 ● D↑， Q↑， N ↑ ， Q↑ 。 ● φ ↑， θ ↑ 。 37 ● 適當提高 N和 H。 ● 采用錐形或強烈冷卻的進料段料筒結(jié) 構(gòu)； 在加料段料筒內(nèi)壁開設(shè)縱向溝槽（提高 fb）； ● 冷卻螺桿加料段（減小 fs） ,增加螺桿表面光潔度（減小fs ）一等螺桿 Ra=,優(yōu)等 。 ● 在螺桿中心通冷卻水，以降低螺桿表面的摩擦系數(shù) ? 影響加料段送料量的因素 ： 38 固體熔融 39 ? 研究目的： ● 預(yù)測螺槽中未熔化物料量 ● 熔化全部物料所需螺桿長度 ● 熔融與螺桿參數(shù)、物料特性、工藝參數(shù)間的關(guān)系 ? 冷卻試驗和熔融機理： 冷卻試驗：本色料 +3~5%著色料擠出 —— 穩(wěn)定后停止并迅速冷卻螺桿和料筒 —— 取出螺桿、剝下物料 —— 切斷螺旋帶狀料并觀察截面形狀 ? 現(xiàn)象： ● 熔融料呈流線型，未塑化料始終呈固態(tài) ● 固 — 液兩相有一明顯分界線 ● 固相逐漸消失，固體塑化完全集中在熔膜處 ? 熔融機理： 加料段壓實 —— 逐漸熔融成一層熔膜 —— 超過后邊螺槽刮落于前側(cè)形成熔體池 —— 固體床減小 —— 直至物料完全熔融 40 ? 主要作用 ● 使物料熔融塑化。 ● 壓實物料 。 ● 排出物料中的氣體 。 ? 螺桿的壓縮比 (ε) : 定義： 指螺桿加料段第一個螺槽容積與計量段最后一個螺槽容積之比 。 對于常用的等距不等深螺桿的壓縮比常用加料段和計量段螺槽的橫截面積之比來表示 。 幾何壓縮比 ： 工廠常用式 ε= h1/h3來表示 。 41 ? 熔化過程 :圖 3611為固體物料在螺槽中的熔化過程示意圖。 固體物料在螺槽中的熔融過程 1熔膜 2熔池 3遷移面 4熔融的固體粒子 5未熔融的固體粒子 42 ● 熔膜： 與料筒（螺桿）表面接觸的固體物料，由于料筒熱傳導(dǎo)和摩擦熱作用，首先熔化，形成一層熔膜。 ● 熔池： 逐漸熔化的物料，在料筒與螺桿的相對運動作用下，不斷向槽螺的推進面匯集，而形成漩渦狀的流動區(qū)，稱為熔池即液相。 ● 固體床： 熔池前面充滿著受熱軟化和半熔化后粘接在一起的固體粒子 ，和完全未熔化的固體粒子，總稱為固體床。 ● 遷移面： 熔池和固體床間的界面稱為遷移面。熔化過程主要在遷移面進行。 43 44 45 46 螺槽全長范圍固體床熔融過程示意圖 : 固體床在螺槽中的分布變化 (a) 和固體床在螺桿熔融區(qū)的體積變化 (b) 47 隨著塑料向機頭方向的移動，熔化過程逐漸進行。從始熔點 A起，固體床寬度逐漸減小，熔池寬度逐漸增大，直至 B點時，固體床消失，即完成了熔化過程。（固體床深度的變化見下圖 ） 螺桿中聚丙烯熔融時固體床在螺槽中的深度變化曲線 D=90mm N=60轉(zhuǎn) /分 Q=71Kg/h 48 壓縮段速度和溫度的分布 ①料筒內(nèi)表面處， Vz最大。 ② 熔膜中 ， Vz在深度方向 （ Y） 自上而下減小 。 ③ 固體床中 ， 各處 Vz相等 。 這是因為有熔結(jié)固體塊 ， 粘度大 ， 移動困難 ，差別不明顯 。 ④ 靠近螺桿的熔膜中 ， Vz在 Y方向自上而下減小 ，直至螺桿處 ， Vz=0。 49 螺桿壓縮段中物料的速度分布 (a) 和溫度分布 (b) 50 粒料加人擠出機后 , 固體粒子以松散狀態(tài)向前運動 , 同時粒子之間存在相互滑移。隨著內(nèi)部壓 力的建立 , 松散的粒子漸漸被壓實 , 粒子間隙縮小 ,粒子相互運動的自由度減小 進入熔融段后 , 粒子受熱發(fā)生粘連 , 但粒子間界面仍然很清楚。由于熱、力的作用使粒子發(fā)生變形 , 粒子間的空隙逐漸被填充 , 如圖所示。從圖可以看出 ,
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