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时间:2018-07-30
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1、挤出机螺杆的分类与选择 挤出机挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体,并在这一过程中所建立压力下,被螺杆连续的挤出机头。 螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率,由高强度耐腐蚀的合金钢制成。螺杆的基本型式及主要参数 一般螺杆分为三段即加料段,压缩段,均化段。 加料段——底经较小,主要作用是输送原料给后段,因此主要是输送能力问题,参数(L1,h1),h1=(0.12-0.14)D。 压缩段——底经变化,主要作用是压实、熔融物料,建立压力。参数压缩比ε=h1/h3及L
2、2。准确应以渐变度A=(h1-h3)/L2。 均化段(计量段)——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数(L3,h3),h3=(0.05-0.07)D。 对整条螺杆而言,参数L/D-长径比 L/D利弊:L/D与转速n,是螺杆塑化能力及效果的重要因素,L/D大则物料在机筒里停留时间长,有利于塑化,同时压力流、漏流减少,提高了塑化能力,同时对温度分布要求较高的物料有利,但大之后,对制造装配使用上又有负面影响,一般L/D为(18~20),但目前有加大的趋势。 其它螺距S,螺旋升角φ=πDtgφ,一般D=S,则φ
3、=17°40′。 φ对塑化能力有影响,一般来说φ大一些则输送速度快一些,因此,物料形状不同,其φ也有变化。粉料可取φ=25°左右,圆柱料φ=17°左右,方块料φ=15°左右,但φ的不同,对加工而言,也比较困难,所以一般φ取17°40′。 棱宽e,对粘度小的物料而言,e尽量取大一些,太小易漏流,但太大会增加动力消耗,易过热,e=(0.08~0.12)D。 总而言之,在目前情况下,因缺乏必要的试验手段,对螺杆的设计并没有完整的设计手段。大部分都要根据不同的物料性质,凭经验制订参数以满足不同的需要,各厂大致都一样。
4、下面就几种专用螺杆的设计结合其物料特性作简单介绍: 一.PC料(聚碳酸酯) 特点:①非结晶性塑料,无明显熔点,玻璃化温度140°~150℃,熔融温度215℃~225℃,成型温度250℃~320℃。 ②粘度大,对温度较敏感,在正常加工温度范围内热稳定性较好,300℃长时停留基本不分解,超过340℃开始分解,粘度受剪切速率影响较小。 ③吸水性强 参数选定: a.L/D针对其热稳定性好,粘度大的特性,为提高塑化效果尽量选取大的长径比,本厂取26。 由于其融熔
5、温度范围较宽,压缩可较长,故采用渐变型螺杆。L1=30%全长,L2=46%全长。 b.压缩比ε 由渐变度A需与熔融速率相适应,但目前融熔速率还无法计算得出,根据PC从225℃融化至320℃之间可加工的特性,其渐变度A值可相对取中等偏上的值,在L2较大的情况下,普通渐变型螺杆ε=2~3,本厂取2.6。 c.因其粘度高,吸水性强,故在均化段之前,压缩段之后于螺杆上加混炼结构,以加强固体床解体,同时,可使其中夹带的水份变成气体逸出。 d.其它参数如e,s,φ以及与机筒的间隙都可与其它普通螺杆相同。 二.PMMA(有机玻
6、璃) 特点:①玻璃化温度105℃,熔融温度大于160℃,分解温度270℃,成型温度范围很宽。 ②粘度大,流动性差,热稳定性较好。 ③吸水性较强。 参数选择 a.L/D选取长径比为20~22的渐变型螺杆,视其制品成型的精度要求一般L1=40%, L2=40%。 b.压缩比ε ,一般选取2.3~2.6。 c.针对其有一定亲水性,故在螺杆的前端采用混炼环结构。 d.其它参数一般可按通用螺杆设计,与机筒间隙不可太小。 三.P
7、A(尼龙) 特性:①结晶性塑料,种类较多,种类不一样,其熔点也不一样,且熔点范围窄,一般所用PA66其熔点为260℃~265℃。 ②粘度低,流动性好,有比较明显的熔点,热稳定性差。 ③吸水性一般。 参数选择 a.L/D选取长径比18~20的突变型螺杆。 b.压缩比,一般选取3~3.5,其中防止过热分解h
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