聚合物基复合材料的成型工艺：挤出成型课件.ppt

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1、聚合物基复合材料的成型工艺羿晓丽——挤出成型●复合材料基本组成复合材料基体组元增强相聚合物基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料纤维增强颗粒增强玻璃纤维碳纤维硼纤维碳化硅纤维氧化铝纤维芳纶纤维陶瓷或金属颗粒聚合物基复合材料的性能在纤维与树脂体系确定后，主要决定于成型工艺。成型工艺主要包括以下两个方面：　　一是成型，即将预浸料按产品的要求，铺置成一定的形状，一般就是产品的形状;　　二是固化，即把已铺置成一定形状的叠层预浸料，在温度、时间和压力等因素影响下使形状固定下来，并能达到预期的性能要求。简介挤出成型又叫挤塑、挤压、挤出模塑。是借助螺杆和柱塞的

2、挤压作用,使塑化均匀的塑料强行通过模口而成为具有恒定截面的连续制品。挤出成型介绍在纤维化学工业中也有用挤出机向喷丝头供料，以进行熔体纺丝。挤出应用于热塑性塑料和橡胶的加工，可进行配料、造粒、胶料过滤等，可连续化生产，制造各种连续制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、电线电缆包覆、橡胶轮胎胎面条、内胎胎筒、密封条等，其生产效率高。在合成树脂生产中，挤出机可作为反应器，连续完成聚合和成型加工,在橡胶工业中压缩比不同的挤出机可以用来塑炼天然胶.不同材料的挤出机器的压缩比有些不同.挤出成型工艺一般根据所加工聚合物的类型和制品或半成品的形状，选定挤出机、机头

3、和口模，以及定型和牵引等相应的辅助装置，然后确定挤出工艺条件如螺杆转速、机头压力、物料温度，以及定型温度、牵引速度等。在挤出过程中，物料一般都要经过塑炼，但定型方法则有所不同。例如，挤出的塑料常需冷却定型，使其固化，而挤出橡胶的半成品，则尚需进一步硫化。采用不同的挤出设备和工艺，可得到不同的制品。挤出成型原理料自料斗进入料筒，在螺杆旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段，在此松散固体向前输送同时被压实；在压缩段，螺槽深度变浅，进一步压实，同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用，料温升高开始熔融，压缩段结束；均化段使物料均

4、匀，定温、定量、定压挤出熔体，到机头后成型，经定型得到制品。挤出过程加料——在螺杆中熔融塑化——机头口模挤出——定型——冷却——牵引——切割挤出成型的特点①连续化,效率高,质量稳定②应用范围广③设备简单,投资少,见效快④生产环境卫生,劳动强度低⑤适于大批量生产适用的树脂材料绝大部分热塑性塑料及部分热固性塑料，如PVC、PS、ABS、PC、PE、PP、PA、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂及密胺树脂等挤出成型工艺应用采用几台挤出机,同时供应几种塑料,再通过共用机头挤出，形成一个整体的复合制品。例如用A、B、C三种塑料共挤出，可生产各种复合薄膜、复合片材、

5、板材、型材和管材。胶料过滤在制造薄壁橡胶制品时，为了防止制品发生漏气、漏水，胶料不能含有杂质，一般在加入硫化剂前用挤出机过滤胶料，即在机头处放置一层或多层滤网，以滤去塑化物料中杂质。熔体纺丝一些粘度大的树脂在熔体纺丝时，常用挤出机来熔融物料。熔好的物料直接经过过滤器进入喷丝头，或用喷丝泵打入喷丝头。挤出成型设备1、主机挤出系统：由螺杆与料筒组成，是挤出机关键部分。其作用是塑化物料，定量、定压、定温挤出熔体传动系统：驱动螺杆，提高所需的纽矩和转矩加热和冷却系统：保证塑料和挤出系统在成型过程中温度达工艺要求2、辅机由机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、卷

6、取装置、切割组成3、控制系统由电器、仪表和执行机构组成作用：控制主、辅机电动机、以满足所需转速和功率；控制主辅机温度、压力、流量，保证制品质量；实现挤出机组的自动控制，保证主、辅机协调运行。挤出机的分类塑料挤出机分为双螺杆挤出机和单螺杆挤出机两种挤出机的区别：单螺杆的机器和双螺杆的机器:一个是一根螺杆,一个是两根螺杆.都是用的一个电机带动的.功率因螺杆不同而不同.50锥双的功率约为20KW,65的约为37KW.产量与料及螺杆有关,50锥双的产量约为100-150KG/H,65锥双约为200-280KG/H.单螺杆的产量就只有一半。挤出机按其螺杆数量可

7、以分为单螺杆、双螺杆和多螺杆挤出机。目前以单螺杆挤出机应用最为广泛，适宜于一般材料的挤出加工。双螺杆挤出机由于具有由摩擦产生的热量较少、物料所受到的剪切比较均匀、螺杆的输送能力较大、挤出量比较稳定、物料在机筒内停留长,混合均匀。单螺杆挤出机特点硬齿面齿轮箱，交流或直流无级传动调速。新型螺杆结构，熔融混和均匀，确保低融温高产量螺杆机筒材料采用氮化钢38CrMoAIA氮化处理，表面合金处理硬度更高。铸铜、铸铝加热器，根据要求采用风冷与水冷。先进的电器控制系统双螺杆挤出机特点和单螺杆挤出机相比，双螺杆挤出机的特点是：1、较高的固体输送能力和挤出产量；2、自

8、洁能力；3、混合塑化能力高；4、较低的塑化温度，减小分解可能；5、结构复杂，成本高。真空挤出机挤出机电线挤出