擠出成型-擠出設(shè)備（高分子成型課件）

擠出成型擠出工藝特點(diǎn)連續(xù)化，效率高，質(zhì)量穩(wěn)定；應(yīng)用范圍廣；設(shè)備簡單，投資少,見效快；原料的適應(yīng)性強(qiáng)；生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生，勞動(dòng)強(qiáng)度低；適于大批量生產(chǎn)。擠出成型用途：

一種變化眾多，用途廣泛，比重很大的加工方法。如：管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜的涂覆和涂層制品等。此外，還可用于粉末造粒、染色、樹脂摻和等。擠出成型：借助螺桿的擠壓作用，使受熱熔化的物料在擠壓力的推動(dòng)下，強(qiáng)行通過口模而成為具有恒定截面的連續(xù)型材的成型方法。擠出成型擠出成型制件：擠出成型擠出成型制件：擠出機(jī)擠出成型輔機(jī)（機(jī)頭、定型、冷卻…)擠出原理擠出工藝及其影響因素PVC型材擠出……擠出成型一、擠出機(jī)的分類和組成（一）

擠出機(jī)分類1按擠出方式分：（1）

連續(xù)式：螺桿式擠出機(jī)（普遍）（2）間歇式：柱塞式擠出機(jī)（淘汰）2按螺桿轉(zhuǎn)速分：普通（100r/min）、高速（300r/min）超高速（300-1500r/min）三種擠出機(jī)一、擠出機(jī)的分類和組成（一）

擠出機(jī)分類單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)和多螺桿擠出機(jī)（如三螺桿、四螺桿、五螺桿、…等）3按按螺桿數(shù)目分：非排氣型擠出機(jī)（目前普遍）和排氣型擠出機(jī)4按照可否排氣：臥式擠出機(jī)（常用）和立式擠出機(jī)6按空間布置：整體式和分開式擠出機(jī)5按裝配結(jié)構(gòu)分：一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)1傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)有電機(jī)和減速箱和軸承及潤滑系統(tǒng)組成。作用：提供螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的轉(zhuǎn)速。（而且無級(jí)變速why？）一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。（1）機(jī)筒作用：主要工作部件之一，對(duì)物料起剪切塑化和擠壓作用。組成：鋼制外殼，合金內(nèi)襯套，外部設(shè)分區(qū)加熱和冷卻設(shè)備。加熱方法：電阻加熱和電感加熱且分區(qū)控制溫度；同時(shí)為控制和調(diào)節(jié)機(jī)筒溫度，常設(shè)有冷卻裝置和溫度控制系統(tǒng)，防止停車時(shí)，塑料過熱造成分解。一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。（2）料斗料斗有圓錐形、圓柱形+圓錐形、矩形、正方形等形狀。加料斗主要起均勻供料作用，并可干燥或預(yù)熱原料。有些料斗上方帶加熱裝置、攪拌器、強(qiáng)制輸送裝置及

自動(dòng)上料部分等組成。加料斗內(nèi)應(yīng)有切斷料流、標(biāo)定料量和卸除余料的裝置。加料的方式主要為兩種：1）重力加料：重力加料最好設(shè)料位控制裝置，以免物料在料斗中架橋，也可用攪拌器。2）強(qiáng)制加料：能使進(jìn)料均勻，還能強(qiáng)化加料段輸送能力，提高機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)能力和制品的質(zhì)量。一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。（3）螺桿——擠出機(jī)的主要工作部件螺桿直徑螺桿長度螺桿長徑比加料段長度及其螺槽深度壓縮段長度及其螺槽深度計(jì)量段長度及其螺槽深度幾何壓縮比螺紋升角螺間距螺棱寬度螺桿頭部形狀一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。（3）螺桿——擠出機(jī)的主要工作部件①加料段（送料段）：位置：自料斗入口向前延伸一段距離（2-10D)。作用：壓實(shí)并輸送物料。特點(diǎn)：螺槽容積可以保持不變等距等深。物料狀態(tài)：固體狀態(tài)。1）普通螺桿三個(gè)功能區(qū)段：②壓縮段（塑化段、熔化段）位置：螺桿中部。長度：45%~50%L。作用：熔化塑化物料，在逐漸壓縮情況下向加料段排出摻雜空氣。特點(diǎn)：螺槽逐漸縮小。有一定的壓縮率（制品的密度一進(jìn)料密度之比）和幾何壓縮化（加料段初始螺槽容積與擠出段最后的螺槽容積之比）。物料狀態(tài)：固體狀態(tài)→熔體狀態(tài)。一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。（3）螺桿——擠出機(jī)的主要工作部件③計(jì)量段（均化段，擠出段）位置：螺桿最后。長度：4-7D。作用：進(jìn)一步均勻塑化物料并定溫定量地?cái)D出熔融物料。特點(diǎn)：螺槽截面可以恒定（保證擠出量穩(wěn)定，使后續(xù)成型的產(chǎn)品形狀尺寸及性能不會(huì)波動(dòng)）。物料狀態(tài)：粘流態(tài)。頭部形狀：一般為錐形或半圓形。Why？（為避免物料滯留螺桿頭端面死角處引起分解）1）普通螺桿三個(gè)功能區(qū)段：一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。（3）螺桿——擠出機(jī)的主要工作部件①直徑Ｄ：通常30~200mm，最常見65~150mm。決定生產(chǎn)能力和制品形狀大小，螺桿直徑增大則生產(chǎn)能力提高。2）普通螺桿的性能參數(shù)：②長徑比（L／D）：改善物料溫度分布，利于混合和塑化均勻，可減少漏流和逆流，提高生產(chǎn)能力。長徑比過大，會(huì)使物料過分塑化，甚至引起物料熱分解，且制造和安裝帶來困難。因而要有合適的長徑比。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定L／D系列：15、20、25、30等，最大達(dá)43，多在15~30。一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。（3）螺桿——擠出機(jī)的主要工作部件③螺槽深度（h）：螺槽深淺與物料的熱穩(wěn)定性、螺桿的塑化效率有關(guān)螺槽淺時(shí)剪切作用較大，利于機(jī)筒壁與物料的傳熱，物料混合和塑化效率高。熱敏性聚合物（如PVC）宜用深槽螺桿熔體黏度高和熱穩(wěn)定性較高的聚合物（如PA等）宜用淺槽螺桿3）普通螺桿的性能參數(shù)：④螺紋升角θ：物料形狀：Ａ細(xì)粉30oＢ粒狀15oＣ球狀、柱狀17o。螺紋升角θ一般取17o41′（易加工，對(duì)產(chǎn)量影響不大）。⑤螺紋寬度：0.08～0.12D，截面通常為梯形，靠近螺槽底部較寬，其根部應(yīng)用圓弧過渡。一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。（3）螺桿——擠出機(jī)的主要工作部件4）單螺桿的改進(jìn)——高效型螺桿新型螺桿是在普通型螺桿的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它可增進(jìn)螺桿某方面的功能，提高塑化能力。一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。多孔板和過濾網(wǎng)設(shè)置：機(jī)筒和機(jī)頭連接處，多孔板支撐過濾網(wǎng)（2~3層的銅絲網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)）。作用：物料離開計(jì)量段時(shí)，避免有雜質(zhì)未熔冷料進(jìn)入機(jī)頭口模，并減少螺桿帶來的旋轉(zhuǎn)作用。（4）過濾裝置機(jī)頭：口模與料筒之間的過渡部分。其作用為使物料由擠出時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)→直線運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生成型壓力，保證制件密實(shí)使物料進(jìn)一步均勻塑化，均勻平穩(wěn)導(dǎo)入口模?？谀＃壕哂幸欢ń孛嫘螤畹耐ǖ?，使熔體從口模中流出時(shí)獲得所需形狀，是用螺栓/其它方法固定在機(jī)頭上。機(jī)頭還設(shè)有校正和調(diào)整裝置（定位螺釘），能調(diào)整和校正模芯與口模的同心度、尺寸和外形。（5）機(jī)頭與口模一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)2擠出系統(tǒng)——是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。（5）機(jī)頭口模制機(jī)頭與口模原則：1）過渡部分的流道應(yīng)盡量平滑，使其流線化，以免物料在流道中停滯而分解。2）機(jī)頭成型部分長度，須考慮擠出物料的離模膨脹，保證有必要的定型時(shí)間，使物料擠出后具有規(guī)定的斷面形狀。3）機(jī)頭和口模要有足夠的剛度，防止變形。一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)3加熱冷卻系統(tǒng)機(jī)筒外部設(shè)有分區(qū)加熱裝置，多數(shù)機(jī)筒設(shè)置五區(qū)加熱，分別控溫。機(jī)頭和口模分別設(shè)置加熱裝置和控溫裝置。加熱方法：電阻加熱、電感加熱、鑄鋁加熱器等。加熱裝置①機(jī)筒冷卻：防止螺桿長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)與物料摩擦生熱而損壞，防止物料熱分解，焦燒。水冷和風(fēng)冷②加料口水冷夾套：防止機(jī)筒傳熱至料斗導(dǎo)致料斗物料發(fā)黏而加料不暢。同時(shí)保證傳動(dòng)部分工作正常。③螺桿冷卻采取中心開有冷卻水孔道的冷卻：防止物料黏附其上以便物料輸送，增加固體輸送速率，穩(wěn)定塑化量。冷卻裝置一、擠出機(jī)的分類和組成（二）

擠出機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)4控制系統(tǒng)組成：各種電器儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，分為溫度控制和傳動(dòng)控制兩大部分。作用：控制主輔機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)油泵、油（汽）缸和其他各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其滿足工藝條件所需的轉(zhuǎn)速和功率。檢測(cè)和控制主輔機(jī)的溫度、壓力及流量，使其滿足工藝要求保證主機(jī)、輔機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)擠出機(jī)組的自動(dòng)控制和產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控。一、擠出機(jī)的分類和組成（三）

擠出機(jī)主要技術(shù)參數(shù)和型號(hào)1技術(shù)參數(shù)螺桿直徑D螺桿長徑比L/D電機(jī)功率P螺桿轉(zhuǎn)速范圍（nmin-nmax）擠出機(jī)生產(chǎn)能力Q：擠出機(jī)規(guī)格：SJ---××或XJ---××S----塑料；X---橡膠；J----出機(jī)；××---桿外徑。SJ---150：螺桿外徑為150mm的塑料擠出機(jī)，長徑比：為20:1XJ一200：螺桿外徑為200mm橡膠擠出機(jī)。（詳見教材44頁）2規(guī)格表征二、擠出機(jī)組的輔機(jī)設(shè)備1輔機(jī)設(shè)備定形裝置、冷卻裝置、牽引裝置、切割裝置和卷取裝置2輔機(jī)設(shè)備型號(hào)的表示輔機(jī)型號(hào)：主機(jī)和輔機(jī)是匹配使用的。一般在主機(jī)型號(hào)的第三項(xiàng)后加“F”，然后在加設(shè)備漢字的第一個(gè)拼音字母表示，最后是輔機(jī)型號(hào)的主參數(shù)。例如：S