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时间:2019-11-04
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1、第五章挤出成型ExtrusionMolding内容简介:挤出成型是借助螺杆的挤压作用,使塑化均匀的塑料强行通过机头成为的连续制品,如管、板、丝、薄膜、电线电缆等。挤出成型是塑料成型加工中重要方法之一。本章重点是掌握挤出设备、工艺过程、挤出理论和特点。难点是对单螺杆挤出原理的理解。挤出成型的制品(products)挤出成型的制品(products)几种典型制品的生产线(productionline)挤出片材生产线挤出线缆包覆成型生产线挤出吹塑薄膜生产线EPE发泡膜(珍珠棉)机组-发泡膜机组5.1概述一、挤出成型也称挤压模塑或
2、挤塑,即借助螺杆或柱塞的挤压作用,使受热熔化的塑料在压力推动下,强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。挤出法几乎能成型所有热塑性塑料和某些热固性塑料。生产的制品:管材、板材、薄膜、单丝、线缆包覆物及塑料与其它材料的复合材料等。挤出制品占热塑性塑料制品的40~50%,此外还可以用于塑化造粒、着色和共混等。二、挤出成型分类1.按塑化方式分:干法和湿法(1)干法:靠加热将塑料变成熔体,塑化和加压可在同一个设备内进行。其定型处理仅为简单的冷却。(2)湿法:用溶剂将塑料充分软化。塑化和加压须分为两个独立的过程,而且
3、定型处理必须采用较麻烦的溶剂脱除,同时还得考虑溶剂的回收。仅用于硝酸纤维素和少数醋酸纤维素等。2.按是否排气分:可分为排气式挤出机和非排气式挤出机3.按加压方式分:连续式和间歇式(1)连续式:借助螺杆旋转产生压力和剪切力,使物料充分塑化和混合均匀,通过型腔(口模)而成型。(2)间歇式:柱塞式挤出机借助柱塞压力,将事先塑化好的物料挤出口模而成型。5.2挤出设备ExtrusionMachinery是挤出成型过程中的关键设备,它的规格及工艺控制直接影响挤出过程的产量的质量。一台挤出设备通常由主机(挤出机Extruder)、机头和
4、口模、辅机及其控制系统组成。通常这些组成部分统称为挤出机组。挤压系统:主要由料筒和螺杆组成。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的压力下,被螺杆连续地定压定量定温地挤出机头。传动系统:它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和转速。加热冷却系统:其功用是通过对料筒(或螺杆)进行加热和冷却,保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。5.2.1螺杆挤出机螺杆挤出机由挤出装置(螺杆和料筒)、传动机构和加热冷却系统等主要部分组成。挤出系统加热、冷却系统传动与控制系统一、单螺杆挤出机单螺杆挤出机是由一根阿基米德螺杆在加热的料
5、筒中旋转构成的。挤出机大小一般用螺杆直径来表示。1.传动装置带动螺杆转动的部分。通常由电动机、减速箱和轴承等组成。在挤出过程中,要求螺杆转速稳定,不随螺杆负荷的变化而变化,以保证制品质量均匀一致。但在不同的场合下,又要求螺杆能变速,以达到一台设备能适应挤出不同塑料或不同制品的要求。传动部分采用无级变速。螺杆转速为:10~100转/分钟。设有良好的润滑系统和迅速制动的装置。2.加料装置供料一般采用粒料、粉料和带状料等几种。装料设备通常使用圆锥形和方锥形加料斗,其容积至少能容纳1小时的用料。料斗底部有截断装置,以便调整和切断料
6、流。侧面有视孔和标定计量的装置。有些料斗带有减压或加热装置、搅拌器、自动上料或加料装置。加料孔周围应设有冷却夹套、以排除高温料筒向料斗传热,避免料斗中的塑料因升温而发粘,以致引起加料不均或料流受阻。3.料筒挤出机的主要部件之一,为一金属圆筒。挤压时料筒内的压力可达55MPa,工作温度一般为80一300℃,因此.料筒可看作是受压和受热的容器。制造料筒的材料须具有较高的强度、坚韧耐磨和耐腐蚀。塑料的塑化和加压过程都在其中进行。外部设有分区加热和冷却装置。加热:电阻、电感或其它方式。冷却:风冷或水冷。4.螺杆挤出机的关键部件,直
7、接关系到挤出机的应用范围和生产率。通过螺杆的转动,对塑料产生挤压作用,塑料在料筒中才能产生移动、增压和从摩擦取得部分热量,塑料在移动过程中得到混合和塑化,粘流态的熔体在被压实而流经口模时,取得所需形状而成型。由于塑料品种很多、性质各异,因此为适应加工不同塑料的需要,螺杆的种类很多,结构上也有差异,以便能对塑料产生较大的输送、挤压、混合和塑化作用。表示螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒的间隙等。(1)螺杆的直径(D)和长径比(L/D)①螺杆直径(D)我国挤出机的螺杆直径标准:30
8、、45、65、90、120、150、200。一般情况下,螺杆的直径应符合此系列,螺杆直径的大小一般根据所加工制品的断面尺寸,加工塑料的种类和所要求的生产率确定。一般45~150mm,螺杆直径增大,加工能力提高,挤出机的生产率与螺杆直径D的平方成正比。②长径比(L/D)螺杆工作部分有效长度与直径之比。通常
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