第2章塑料挤出机2



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1、 通过本章的学习,应掌握挤出机的基通过本章的学习,应掌握挤出机的基本组成结构及部分的功能、特点;熟知挤本组成结构及部分的功能、特点;熟知挤塑机的工作过程及工作原理;掌握常用挤塑机的工作过程及工作原理;掌握常用挤塑产品的挤塑辅机的结构组成及特点。了塑产品的挤塑辅机的结构组成及特点。了解新型挤塑机组的结构、特点及作用。解新型挤塑机组的结构、特点及作用。学习要求学习要求第四章第四章 塑料挤出机塑料挤出机一、挤出成型过程一、挤出成型过程第一节第一节 挤出成型工作原理及挤出机组组成挤出成型工作原理及挤出机组组成l挤出成型挤出成型:是塑料成型加工的重要成型方法之一。是塑料成型加工的重要成型方法之一。大部分
2、大部分热塑性塑料热塑性塑料和和橡胶橡胶都能用此法进行加工。都能用此法进行加工。 l应用应用:如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆等如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆等l热固性塑料热固性塑料:仅限于少数几种塑料,且挤出制品的仅限于少数几种塑料,且挤出制品的种类也有限。种类也有限。 l挤出过程:分为两个阶段:挤出过程:分为两个阶段:第一个阶段第一个阶段是使固态塑料塑化是使固态塑料塑化( (即变成粘即变成粘性流体性流体) )并在加压情况下使其通过特殊形状的并在加压情况下使其通过特殊形状的口模而成为截面口模而成为截面与口模形状相仿的连续体与口模形状相仿的连续体;第二阶段第二阶段则是用适当的处理方法使挤出则是
3、用适当的处理方法使挤出的连续体失去塑性状态而的连续体失去塑性状态而变为固体变为固体,即得所,即得所需制品。需制品。l塑化的方式:塑化的方式:挤出工艺可分挤出工艺可分干法干法和和湿法湿法两种两种 :干法的塑化是靠加热干法的塑化是靠加热将塑料变成熔体,将塑料变成熔体,而塑化和加压可在同一个设备内进行。而塑化和加压可在同一个设备内进行。 湿法的塑化湿法的塑化则是则是用溶剂将塑料用溶剂将塑料充分充分软软化化,因此塑化和加压必须分为两个独立的,因此塑化和加压必须分为两个独立的过程,而且定型处理必须采用比较麻烦的过程,而且定型处理必须采用比较麻烦的溶剂脱除,同时还得考虑溶剂的回收。溶剂脱除,同时还得考虑溶
4、剂的回收。 l加压方式:加压方式:分为连续和间歇两种。分为连续和间歇两种。连续式所用设备为螺杆挤出机。连续式所用设备为螺杆挤出机。间歇式为柱塞式挤出机。柱塞式挤出机间歇式为柱塞式挤出机。柱塞式挤出机的主要部件是一个料筒和一个由液压操纵的的主要部件是一个料筒和一个由液压操纵的柱塞。柱塞。l螺杆数量螺杆数量单螺杆挤出机单螺杆挤出机,使用最多;,使用最多;双螺杆挤出机双螺杆挤出机,使用比较多;,使用比较多;多螺杆挤出机多螺杆挤出机,兼有塑炼功能,使用不多。,兼有塑炼功能,使用不多。 l挤出成型的特点挤出成型的特点1 1、因成型过程是连续的,所以因成型过程是连续的,所以生产过程是连续的,生产过程是连续
5、的,;可连续化生产可连续化生产2 2、 生产效率高;生产效率高;3 3、 应用范围广,应用范围广,能生产管材、棒材、板材、薄膜、能生产管材、棒材、板材、薄膜、单丝、电线、电缆、异型材,以及中空制品等;单丝、电线、电缆、异型材,以及中空制品等;4 4、 投资少,收效快投资少,收效快 。5 5、设备结构简单,易操作。、设备结构简单,易操作。u挤出成型在挤出机上进行挤出成型在挤出机上进行,挤出机是塑料成型加工挤出机是塑料成型加工的重要设备之一。的重要设备之一。二、二、 挤出机的组成与分类挤出机的组成与分类 为使成型过程得以进行,一台挤出机一为使成型过程得以进行,一台挤出机一般由下列各部分组成:般由下
6、列各部分组成:1.1.主机主机2.2.辅机辅机3.3.控制系统控制系统 1 1、主机、主机 挤压系统:挤压系统: 主要由料筒和螺杆组成。主要由料筒和螺杆组成。塑料通过挤压系统而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。下,被螺杆连续地定压、定量、定温地挤出机头。 l 传动系统:传动系统: 它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和转速。它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和转速。 l 加热冷却系统: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,保证其功用是通过对料筒(或螺杆)进行加热和冷却
7、,保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。成型过程在工艺要求的温度范围内完成。l 加料系统加料系统2 2、辅机、辅机 机头(口模、芯架等):机头(口模、芯架等):它是制品成型的主要部它是制品成型的主要部件,熔融塑料通过它获得一定的几何截面和尺寸。件,熔融塑料通过它获得一定的几何截面和尺寸。 定型装置:定型装置:它的作用是将从机头中挤出的塑料的它的作用是将从机头中挤出的塑料的既定形状稳定下来并对其进行精整,从而得到既定形状稳定下来并对其进行精整,从而得到更为精确的截面形状、尺寸和光亮的表面。更为精确的截面形状、尺寸和光亮的表面。通常通常采用冷却和加压的方法达到这一目的。采用冷却和加压的方法达到这
8、一目的。 冷却装置:冷却装置:由定型装置出来的塑料在此得到充分由定型装置出来的塑料在此得到充分的冷却,获得最终的形状和尺寸。的冷却,获得最终的形状和尺寸。 牵引装置:牵引装置:其作用为均匀地牵引制品。并对制品其作用为均匀地牵引制品。并对制品的截面尺寸进行控制,使挤出过程稳定地进行。的截面尺寸进行控制,使挤出过程稳定地进行。3 3、控制系统(检测和控制)、控制系统(检测和控制) 控制系统:控制系统:它由各种电器、仪表和执行机构组成。它由各种电器、仪表和执行机构组成。可控制挤出机的主机、辅机的拖动电机、驱动油可控制挤出机的主机、辅机的拖动电机、驱动油泵、油(汽)缸和其它各种执行机构按所需的功泵、油
9、(汽)缸和其它各种执行机构按所需的功率、速度和轨迹运行,以及率、速度和轨迹运行,以及检测、控制检测、控制主辅机的主辅机的温度、压力、流量,温度、压力、流量,最终实现对整个挤出机组的最终实现对整个挤出机组的自动控制和对产品质量的控制。自动控制和对产品质量的控制。 我们一般称由以上各部分组成的挤出装置为我们一般称由以上各部分组成的挤出装置为挤出机组。挤出机组。 按工作原理分按工作原理分螺杆式螺杆式无螺杆式无螺杆式单螺杆式单螺杆式双螺杆式双螺杆式普通型普通型高速自热型高速自热型按排气状况分按排气状况分排气式排气式非排气式非排气式4、 挤出机的分类挤出机的分类按用途分按用途分造粒挤出机造粒挤出机超高分
10、子量挤出机超高分子量挤出机混炼挤出机混炼挤出机按安装位置分按安装位置分立式挤出机立式挤出机卧式挤出机卧式挤出机目前用的最广泛的是卧式单螺杆和双螺杆挤出机。目前用的最广泛的是卧式单螺杆和双螺杆挤出机。本章重点介绍本章重点介绍卧式单螺杆非排气式挤出机卧式单螺杆非排气式挤出机( (一一) ) 单螺杆挤出机的主要参数单螺杆挤出机的主要参数 单螺杆挤出机的性能特征通常用以下几个主要单螺杆挤出机的性能特征通常用以下几个主要技术参数表示:技术参数表示: 螺杆直径:螺杆直径:指螺杆外径,用指螺杆外径,用D D表示,单位毫米。表示,单位毫米。( (美国美国max750mm)max750mm) 螺杆长径比:螺杆长
11、径比:用用L LD D表示。其中表示。其中L L为螺杆的有效长为螺杆的有效长度,即有螺纹部分的长度(工艺上将度,即有螺纹部分的长度(工艺上将L L定义为由加定义为由加料口中心线到螺纹末端的长度),料口中心线到螺纹末端的长度),D D为螺杆直径。为螺杆直径。 螺杆的转数范围:螺杆的转数范围:用用n n表示表示, ,单位单位r/minr/min。 驱动电机功率:驱动电机功率:用用P P表示,单位千瓦。德国表示,单位千瓦。德国500-500-3600kw 600-5000kw3600kw 600-5000kw 料筒加热功率:料筒加热功率:用用E E表示,单位千瓦。表示,单位千瓦。 挤出机生产率:挤出