塑料成型加工技术 教学课件 作者 江水青 李海玲 主编第4章 挤出成型.ppt

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1、第四章挤出成型青岛大学第一节    概述挤出成型是把物料经过挤出机融化后，经过挤出机机头和定型装置加工出塑料制品，经过挤出加工的塑料制品占整个塑料产品的50%以上。一、常见的挤出产品有管材、板材、单丝、薄膜、异型材（塑料门窗）、电线、电缆包皮、涂层（人造革、壁纸）等。二、挤出的两个阶段第一阶段：固体塑料塑化，并把塑化好的塑料输送到口模，即将熔体经口模得到制品的初步形状。第二阶段：熔体塑料固化，并把固化后的制品冷却下来。即确定制品的形状，并对制品的形状进行精整。三、塑料塑化方式干法：靠外加热将塑料变成熔体，用成型设备塑化是最常用的塑化方式。湿法：用溶剂将塑料软化挤出成型（不方便）

2、。四、挤出方式连续挤出：用螺杆式挤出机、分单双螺杆，产品有管、膜、丝、板、异型材等。间歇挤出：用柱塞式挤出机，先由螺杆和料筒塑化，挤入料筒内，而后由柱塞将熔体挤出口模外，压力大，产品有中空制品，水桶等。在挤出加工工艺中，一般都是采用干法塑化，连续挤出的热塑性塑料。用单螺杆或双螺杆挤出机。第二节挤出设备挤出设备由主机、辅机和控制部分组成。一、螺杆挤出机螺杆挤出机分单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。观看动画挤出机图4-1单螺杆挤出机示意图1－电动机2-减速装置3－冷却水入口4－冷却水夹套5－料斗6－温度计7－加热器8－螺杆9－滤网10－粗滤器11－机头和口模12－机座（1）传动装置组成：

3、电动机、减速机构、带轮等组成。作用：带动螺杆旋转、控制螺杆的转速、提供动力。要求：变速是无级的。（2）加料装置组成：加料斗、上料机构、干燥器、磁力架。作用：给料筒提供原料，除去物料中的水分滤去铁件等。要求：料斗的容量不小于一小时的用料量，下料通顺，不架桥，不能让铁件混入料筒中。（3）料筒组成：料筒、加热卷、冷却系统作用：存储物料，加热融化和冷却物料。要求：足够的强度、刚度、耐磨、耐蚀、良好的导热性。（4）螺杆螺杆是挤出机最关键的部件，螺杆转动时将物料往前推动，并压实物料，输送物料。图4-2单螺杆参数示意图图4-3螺杆的主要参数1.螺杆的主要参数：①螺杆的直径D-指螺杆外径的尺寸

4、，是代表挤出机规格的大小。D=30-250之间。②螺杆的长径比L/D-指长度与直径之比，在成型设备中可知，长径比越大物料在料筒中受热时间越长，塑化越充分，既以长径比大可提高塑化质量的同时提高挤出量，但成本高。通常在30左右，目前国内达到L/D=68。③螺杆的螺旋角和螺棱密度。1）当加工粉料时φ取30。2）加工方块料（粉碎料）φ取15。3）加工柱球料φ取17，原料一般是柱或球型料。为了便于螺杆加工，通常φ=17。41‘，此时S=D。螺棱宽度e一般为0.08-0.12D，通常e=0.1D。螺杆头的形状，设备中已讲过，不再述。2.单螺杆挤出机的分段及参数（1）加料段L11）位置：2）

5、作用：3）核心问题：提高固体的输送能力（四个问题）4）物料在该段的状态：5）生产过程中常出现的问题：a包杆现象原因：加料段温度过高，物料在该段熔化，熔融的物料粘帖在螺杆上，随螺杆同步转动而不前进，无输送能力，所以在该段不允许物料熔化。b打滑现象原因：润滑剂过多使机筒与物料摩擦力变小，失去输送能力。解决办法：（现场教学进行具体操作）6）加料段长度的确定：结晶型塑料L1=（40-60）%L非晶型塑料L1=（20-30）%L（2）压缩段L2位置：作用：核心问题：提高熔化能力物料在该段的状态：生产和设计应注意的主要问题：a预热b提高机筒温度c加大压缩比（ε）分析：ε↑，压力↑，密度↑，

6、导热能力↑，塑化能力↑；ε↑，压力↑，摩擦力↑，摩擦热量↑，塑化效果↑；ε↑，压力↑，剪切作用↑，混合效果↑，分散能力↑，塑化质量↑。但是ε↑↑，摩擦热量↑↑，物料易分解。所以，对ε的选取一定要根据物料的性质来确定。压缩比（ε）的确定：对结晶型塑料ε↑（PP），对非晶型塑料ε↓，对热敏型塑料ε↓；对粉料ε↑，对粒料ε↓；薄制品ε↑，厚制品ε↓。d加大压缩段长度,L↑，物料受热时间↑，塑化质量↑。6）压缩段长度的确定：对结晶型塑料L2=（1-4）D，对非晶型塑料L2=（55-65）D。（3）均化段L31）位置：紧接在压缩段。2）作用：进一步塑化物料，并把融化好的物料输送到机头。3

7、）核心问题：均化物料，减小温差，使熔体温度均一。4）物料在该段的状态：全部呈熔融状态。5）生产过程中应该注意的问题：温度过高，粘度低，塑化能力高，但制品收缩率大。温度过低，制品收缩率低，但塑化能力低。对热敏性塑料要严格控制温度，避免过热分解。堵塞现象：当杂质过多，过滤网被阻塞。6）均化段长度的确定：对热敏性塑料L3应短些，避免过热分解；对结晶性塑料L3应长些，可均化物料。3.双螺杆挤出机双螺杆挤出机的类型和结构在成型设备中讲过，这里不再重复。二、机头和口模口模是连接在挤出机料筒末端，将料筒输