高分子材料成型机械复习纲要

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1、聚合物成型机械复习纲要第1章绪论（略）第2章挤出机挤出成型挤出成型特点：连续、高效、投资小挤出机组：主机、辅机主机：塑料被加热（外加热、内摩擦生热）至粘流态，在一定压力和速度下被挤出口模。辅机：通过口模成为与口模截面相似的连续体，由定型装置确定形状并被冷却，制品由牵引机牵引前进，被切割成一定长度（管材、板材、棒材、异型材）或被卷绕成卷（片材、薄膜、线缆）。主机的组成挤压系统：料筒+螺杆，作用：熔融、塑化、均化塑料原料连续、定压、定温、定量挤出熔体。传动系统：作用：为螺杆提供所需的扭矩和转速。温控系统：对料筒或螺杆加热和冷

2、却，保证工艺要求辅机的组成机头：口模，成型制品的主要部件，赋予熔体一定的几何截面形状和尺寸。定型装置：对熔体精确赋形并冷却，保证制品截面形状、尺寸精度和表面粗糙度。冷却装置：进一步充分冷却。牵引装置：以均匀的速度牵引制品，可通过一定的拉伸比调控制品截面尺寸。切割装置：将连续制品切成一定长度或宽度。卷取装置：将软制品卷成卷。挤出机分类有无螺杆:无螺杆式，螺杆式螺杆数目：单、双、多螺杆（3，4，5，行星式）空间位置：卧式，立式排气性：排气式，非排气式螺杆主要参数分段：加料段、压缩段（熔融段、转化段）、均化段（计量段）螺槽深度

3、：通常压缩段可变压缩比：几何压缩比：加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比。物理压缩比：塑料熔融后熔体的密度和原料松散状态的表观密度之比。几何压缩比应大于物理压缩比。螺距=导程/螺纹头数挤出过程挤出中的工艺波动挤出理论物料在挤出过程中通过的三个职能区：固体输送区、熔融区、熔体输送区固体输送理论基本假设加料段螺槽中的物料被压实成整体弹性固体塞，密度恒定，其运动类似螺母在螺栓上的运动国体塞与所有面相接触，固体塞与各表面摩擦系数为常数，在螺杆和料筒表面可取不同值忽略料筒与螺杆螺棱面间隙螺槽为矩形，深度不变螺杆不动.料

4、筒反向旋转动实际应用IKV系统在料筒加料段内壁开设带锥度的纵向沟槽，并进行强力冷却熔融理论熔池模型固体床连续熔体输送理论螺杆均化段熔体流动情况及对产率的作用:正流：拖曳流，正面作用横流：拖曳流+压力流，对产率无明显作用，但有利于混合逆流：压力流，负面作用漏流：压力流，负面作用流动情况产率与三种流动的关系Qd正比于h3，n，D2，Qp正比于D，h33，压力梯度，反比于粘度螺杆特性线螺杆特性线表示出螺杆均化段熔体的流率与压力的关系压力升高，挤出量降低，降低的快慢程度取决于特性线斜率均化段螺槽h3明显影响特性线斜率，h3愈大，

5、特性线越倾斜，说明挤出量对压力越敏感，螺杆软，机器适应性差；h3愈小，特性线越平缓，说明挤出量对压力不敏感，螺杆硬，机器适应性好口模特性线挤出机的工作点和工作图螺杆特线和口模特性线的交点为挤出机的工作点螺杆特性线和口模特性线组成挤出机的工作图挤出螺杆的设计普通螺杆的主要形式:等距变深：渐变、突变，等深变距，变深变距。等距渐变螺杆应用最广。评价螺杆的标准和设计时应考虑的因素：塑化质量产率单耗适应性制造的难易普通螺杆的主要参数螺杆的长径比L/D。选择原则：考虑产品质量要求：塑化质量要求高、物料难加工时，L/D选大；塑化质量要

6、求低的半成品（如废旧塑料回收造粒），L/D选低考虑产率：产率高，L/D选大，反之选小考虑原料物性：高粘度物料，校核在高转速下的极限L/D螺杆和料筒间隙间隙大，漏流严重，产率降低，过大导致螺杆报废间隙小，剪切强有利于均化，但有可能过热，不利于热敏性塑料的加工常规三段式全螺纹螺杆存在的问题加料段压力低,压力建立缓慢，固体输送效率低熔融段沿螺槽方向的螺杆渐变度难以与固体床的熔融速率相匹配在螺槽中，固体床宽度逐渐减小，熔池宽度逐渐增宽，固体床受热面积逐渐减小，不利于固体的熔融，降低熔融效率。熔体受热面积增大，会使熔体过热。固体床

7、与熔体共存于同一螺槽,熔体对固体床的渗入、冲挤使固体床的破碎难以避免。容易出现压力与产率波动，扫膛现象，挤出物带有气泡均化段由于固体床的破碎，均化段产生温度波动，塑化质量下降。新型螺杆分离型BM型在熔融段，沿固液分界线设置一根附加螺纹，使熔体与固体分隔开，避免固体优点：缺点：Barr型主附螺纹螺距相等，固液相螺槽宽度不变优点：缺点：熔体槽型在熔融段螺槽内开一条逐渐变深、宽度不变的螺槽，至均化段时达到最深，然后突变过渡到均化段深度优点：缺点：屏障型螺杆分流型螺杆：销钉型、DIS型组合式螺杆螺杆材料螺杆要能承受高温、高压、腐

8、蚀、磨损、扭矩主要材料：38CrMoAl氮化钢料筒的结构类型一、整体式：特点二、分段式特点三、双金属料筒1、衬套式：料筒材料：一般的碳素钢（45）、铸钢、铸铁衬套材料：高性能合金钢2、、离心浇铸式料筒的材料工作环境:高温、高压、腐蚀性、磨损材料：38CrMoAl，40Cr分流板、过滤网位置：螺杆与口模之间作用：熔体由