第七章 挤出成型(1).ppt

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1、第七章挤出成型本章重点：挤出成型的概念挤出成型的用途挤出成型工艺本章以论述塑料挤出为重点重点以单螺杆挤出机的结构特点来讨论挤出成型原理1挤出成型应用挤出成型，挤出模塑，是塑料重要的成型方法之一，是使高聚物熔体（或粘性流体）在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，制品为具有恒定断面形状的连续型材。用于挤出塑料制品，如管材、板材、棒材、片材、薄膜。各种异型材以及塑料和其它材料的复合物等，也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等。橡胶挤出——压出合成纤维——螺杆挤出纺丝塑料挤出——主要以热塑性塑料为主概述2挤出成型的特点操

2、作简单，工艺易控，可连续化、工业化、自动化生产，生产效率高应用范围广，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维的成型加工，也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等。挤出—吹塑成型，中空吹塑制品挤出—拉幅成型，双轴拉伸薄膜产品形状多样设备简单，投资少，占地面积小3挤出成型基本过程（1）塑化在挤出机内将固体塑料加热并依靠塑料之间的内摩擦热使其成为粘流态物料。（2）成型在挤出机螺杆的旋转推挤作用下，通过具有一定形状的口模，使粘流态物料成为连续的型材。（3）定型用适当的方法，使挤出的连续型材冷却定型为制品。挤出成型工艺流程加料——在螺杆中熔融塑化——机头口

3、模挤出——定型——冷却——牵引——切割（卷曲）4挤出成型设备螺杆式挤出机连续成型，用途最多。柱塞式挤出机间歇成型，一般不用。（UHMWPE、PTFE）单螺杆单螺杆挤出机螺杆式挤出机双螺杆双螺杆挤出机多螺杆行星螺杆挤出机其中以单螺杆最常用，也较为简单。柱塞式挤出机借助柱塞的推挤压力，将事先塑化好的或由挤出机料筒加热塑化的物料从机头口模挤出成型的。物料被挤完后柱塞退回，再进行下一次操作，挤出机对物料没有搅拌混合作用。挤出机能够产生较大的压力，一般来说，其操作是间歇进行，物料的塑化程度和均匀性不如螺杆式挤出机，因此应用范围受限制。它适用于聚四氟乙

4、烯，超高相对分子质量聚乙烯等塑料的挤出。螺杆式挤出机借助螺杆旋转时螺纹所产生的推动力将物料推向口模。这种挤出机中通过螺杆强烈的剪切作用，促进物料的塑化和均匀分散，同时使挤出过程连续进行，因此可以提高挤出制品的质量和产量，它适用于绝大多数热塑性塑料的挤出。传动系统挤出系统——挤出成型系统的关键部分加料装置、料筒、螺杆、机头、口模加热系统：采用电阻丝加热，也可电感应加热，蒸汽或油加热。冷却系统：空冷或水冷，其作用是防止进料口处的物料过热发粘，出现搭桥现象，使物料供料不足。另外在紧急停车时，避免物料过热降解。第一节单螺杆挤出机基本结构及作用强制空气冷却单螺杆

5、的冷却系统单螺杆挤出机基本结构一.加料装置及作用有些加料斗还配备真空装置或加热装置，以便防止物料从空气中吸收水分。有些料斗有振动搅拌器，并能自动上料与加料。料斗底部有冷却夹套，防止“架桥”。主要是指料斗，大多数设备用的加料斗是圆锥形的，其容量至少要求能容纳1h的用料。底部有截断装置，以便调整和切断料流。侧面有玻璃视镜和标定计量的装置。二.料筒作用：输送、塑化、压缩工作温度：180-290℃压力：≤55MPa设有分段加热和冷却装置制造材料：耐磨、耐腐蚀、高强度的合金钢碳钢内衬合金钢料筒除了可以用45号钢、40Cr、38CrMoAL外，还可以用铸钢和球墨铸

6、铁制造。带衬套的加料段可以用优质铸铁制成。我国生产的挤出机的料筒壁厚螺杆直径：30456090120150200料筒壁厚：20—2520～2530－4540—4540－5040一5050—60我国各塑料机械厂生产之挤出机料筒壁厚锥形双孔机筒三.螺杆作用：输送、挤压、剪切用耐热、耐腐蚀、高强度的合金钢制作表面高硬度、高光洁度转速10-120rpm、无级变速1螺杆的结构螺杆直径D：Db—螺杆外径Ds—螺杆根径D—螺杆平均直径螺杆长度L：L—螺杆有效工作部分长度L1—加料段长度L2—压缩段长度L=L1+L2+L3L3—均化段长度螺杆长径比L/D(2)螺杆的长

7、径比一般15-25，以25居多，最大可达45小：对塑料的混合和塑化不利大：改善塑料的温度分布，混合均匀，减少挤出时的漏流和逆流，提高挤出机的生产能力；适应性强，可用于多种塑料的挤出。过大：热敏性塑料因受热时间太长而容易分解，螺杆的自重增加，制造和安装都困难，挤出机的功率消耗增大。2螺杆的几何参数(1)螺杆直径DS外径：30-300mm之间，常见：60-150mm（3）螺杆的压缩比A定义：加料段第一个螺槽容积：均化段最后一个螺槽容积，表示物料通过螺杆的全过程被压缩的程度一般2－5获得方法：采用等距变深、等深变距、变深变距螺槽（4）螺槽深度H决定塑料的塑化

8、及挤出效率小：剪切速率高，利于传热和塑化，但挤出生产效率低热敏性塑料——深槽螺杆热稳定性较高、