塑料挤出机资料.ppt
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6.1.16.1.1挤挤塑成型塑成型过程过程第六章第六章塑料挤出机塑料挤出机l挤出成型挤出成型:
也称挤出模塑或挤出成型,也称挤出模塑或挤出成型,挤出成型是挤出成型是塑料成型加工的重要成型方法之一。
塑料成型加工的重要成型方法之一。
大部分热塑性塑大部分热塑性塑料料和橡胶都能用此法进行加工。
和橡胶都能用此法进行加工。
l应用应用:
热塑性塑料,由挤出制成的产品都是热塑性塑料,由挤出制成的产品都是连续的连续的型材型材,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,同时还得考虑溶剂的回收。
l加加压方式:
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。
挤出成型的特点挤出成型的特点与其它成型方法相比,挤出成型有下述特点:
与其它成型方法相比,挤出成型有下述特点:
11、生生产产过过程程是是连连续续的的,因因而而其其产产品品都都是是连连续续的的;-可连续化生产可连续化生产22、生产效率高生产效率高,一台一台200200挤出机挤出机700kg700kg/小时,德国小时,德国500500挤出机挤出机20t/20t/小时。
小时。
33、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;44、投资少,收效快投资少,收效快。
55、结构简单,易操作。
、结构简单,易操作。
66、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挤出机是塑料成型加工机械的重要机台之一。
工机械的重要机台之一。
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6.1.26.1.2挤出机的组成与分类挤出机的组成与分类11、主机、主机挤压系统:
挤压系统:
主主要要由由料料筒筒和和螺螺杆杆组组成成。
塑塑料料通通过过挤挤压压系系统统而而塑塑化化成成均均匀匀的的熔熔体体,并并在在这这一一过过程程中中所所建建立立的的压压力力下,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:
其其功功用用是是通通过过对对料料筒筒(或或螺螺杆杆)进进行行加加热热和和冷冷却却,保保证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22、辅机、辅机机机头头(口口模模、芯芯架架等等):
它它是是制制品品成成型型的的主主要要部部件,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。
定定型型装装置置:
它它的的作作用用是是将将从从机机头头中中挤挤出出的的塑塑料料的的既既定定形形状状稳稳定定下下来来并并对对其其进进行行精精整整,从从而而得得到到更更为为精精确确的的截截面面形形状状、尺尺寸寸和和光光亮亮的的表表面面。
通通常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一目的。
冷冷却却装装置置:
由由定定型型装装置置出出来来的的塑塑料料在在此此得得到到充充分分的冷却,获得最终的形状和尺寸。
的冷却,获得最终的形状和尺寸。
牵牵引引装装置置:
其其作作用用为为均均匀匀地地牵牵引引制制品品。
并并对对制制品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。
33、控制系统(检测和控制)、控制系统(检测和控制)挤挤出出机机的的控控制制系系统统:
它它由由各各种种电电器器、仪仪表表和和执执行行机机构构组组成成。
根根据据自自动动化化水水平平的的高高低低,可可控控制制挤挤出出机机的的主主机机、辅辅机机的的拖拖动动电电机机、驱驱动动油油泵泵、油油(汽汽)缸缸和和其其它它各各种种执执行行机机构构按按所所需需的的功功率率、速速度度和和轨轨迹迹运运行行,以以及及检检测测、控控制制主主辅辅机机的的温温度度、压压力力、流流量量,最最终终实实现现对对整整个个挤挤出出机机组组的的自自动动控控制制和和对对产品质量的控制。
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挤出机组。
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分段组合式分段组合式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子量挤出机超高分子量挤出机混炼挤出机混炼挤出机安装位置分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。
本章重点介绍卧式单螺杆非排气式挤出机本章重点介绍卧式单螺杆非排气式挤出机挤塑成型设备的型号表示挤塑成型设备的型号表示l主机的的型号表示主机的的型号表示l辅机的的型号表示辅机的的型号表示l机组的的型号表示机组的的型号表示GB/T12783-2000螺杆是挤出机的关键性部件。
通过它螺杆是挤出机的关键性部件。
通过它的转动,料简内的塑料才能发生移动,得的转动,料简内的塑料才能发生移动,得到增压和部分的热量到增压和部分的热量(摩擦热摩擦热)。
螺杆的几。
螺杆的几何参数,诸如直径、长径比、各段长度比何参数,诸如直径、长径比、各段长度比例以及螺槽深度等,对螺杆的工作特性均例以及螺槽深度等,对螺杆的工作特性均有重大的影响有重大的影响,一般螺杆的结构如图所示。
,一般螺杆的结构如图所示。
6.1.36.1.3螺杆的主要参数螺杆的主要参数11螺杆的直径螺杆的直径(D)(D)和长径比和长径比(L(LD)D)螺杆直径是螺杆基本参数之一。
使用时,它螺杆直径是螺杆基本参数之一。
使用时,它是根据所制制品的形状大小及需要的生产率是根据所制制品的形状大小及需要的生产率来决定的。
来决定的。
表征螺杆特性的另一重要参数是螺杆的有效表征螺杆特性的另一重要参数是螺杆的有效长度长度(L)(L)与其直径之比,即长径比与其直径之比,即长径比(L(LD)D)。
22螺杆各段的作用螺杆各段的作用按塑料在螺杆上运转的情况可分为送料、熔按塑料在螺杆上运转的情况可分为送料、熔化和计量三个区域化和计量三个区域。
加(送)料段加(送)料段自塑料入口向前延伸一段的自塑料入口向前延伸一段的距离距离(视挤出机的情况不同可有视挤出机的情况不同可有2210D10D的变化的变化)为为送料段。
送料段。
熔化段熔化段(压缩段压缩段)螺杆中部的一段为熔化段。
螺杆中部的一段为熔化段。
计量段计量段(均化段均化段)螺杆的最后一段为计量段。
螺杆的最后一段为计量段。
很明显,为了取得最好的效果,挤压不同塑料,很明显,为了取得最好的效果,挤压不同塑料,三段长短与结构都应结合塑料的特性和所挤制品三段长短与结构都应结合塑料的特性和所挤制品的类型来考虑。
的类型来考虑。
33螺杆上的螺旋角螺杆上的螺旋角,螺旋角的大小与物料螺旋角的大小与物料的形状有关。
物料的形状不同,对送料段的螺的形状有关。
物料的形状不同,对送料段的螺旋角要求也不一样。
旋角要求也不一样。
44螺杆头部的形状螺杆头部的形状,螺杆头部一般呈钝尖螺杆头部一般呈钝尖的锥形,借以避免物料在螺杆头部停滞过久而的锥形,借以避免物料在螺杆头部停滞过久而引起分解。
引起分解。
55螺槽深度、螺槽深度、压缩比、螺纹螺距、螺纹深压缩比、螺纹螺距、螺纹深角、螺槽轴向宽角、螺槽轴向宽度度66技术技术参数参数转动装置转动装置加料装置加料装置料筒料筒机头和口模机头和口模6.1.46.1.4挤出机其它重要部分挤出机其它重要部分11传动装置传动装置包括:
电动机、减速机构和轴承包括:
电动机、减速机构和轴承等所组成。
等所组成。
要求:
无级调速,良好的润滑系统,迅速要求:
无级调速,良好的润滑系统,迅速制动的装置。
常用体系:
制动的装置。
常用体系:
整流子电动机或直流电动机,它既是驱动装整流子电动机或直流电动机,它既是驱动装置,又是变速装置;置,又是变速装置;常速电动机驱动的机械摩擦传动,如用皮带常速电动机驱动的机械摩擦传动,如用皮带传动或齿轮传动的无级变速装置;传动或齿轮传动的无级变速装置;用电动机驱动油泵,将油送至液压马达,改用电动机驱动油泵,将油送至液压马达,改变泵的排油量从而改变挤出机螺杆转速。
变泵的排油量从而改变挤出机螺杆转速。
22加料装置加料装置供料的形式有粒状、粉状和带状供料的形式有粒状、粉状和带状等几种。
加料装置一般都采用加料斗,料斗的容量等几种。
加料装置一般都采用加料斗,料斗的容量至少应能容纳一小时的用料。
加料斗内应有切断料至少应能容纳一小时的用料。
加料斗内应有切断料流、标定料量和卸除余料等。
上料装置。
流、标定料量和卸除余料等。
上料装置。
33料筒料筒料筒是挤出机主要部件之一,塑料的塑料筒是挤出机主要部件之一,塑料的塑化和加压过程都在其中进行。
挤压时料简内的压力化和加压过程都在其中进行。
挤压时料简内的压力可达可达5555兆帕,工作温度一般为兆帕,工作温度一般为180250180250,因此料,因此料筒可看作是受压和受热的容器。
筒可看作是受压和受热的容器。
另外,一般挤出机在料筒和机头之间还设有粗滤器,另外,一般挤出机在料筒和机头之间还设有粗滤器,它是由带孔的合金钢板制成的,主要作用是使塑料它是由带孔的合金钢板制成的,主要作用是使塑料由旋转流动变为平直流动,且沿螺杆方向形成压力,由旋转流动变为平直流动,且沿螺杆方向形成压力,增大塑化的均匀性,过滤塑料中可能混入的杂质增大塑化的均匀性,过滤塑料中可能混入的杂质(这在挤压回料时可能性更大这在挤压回料时可能性更大)和阻止未塑化的物料和阻止未塑化的物料进入机头进入机头44机头和口模机头和口模机头是口模与料筒之间的过机头是口模与料筒之间的过渡部分,其长度和形状随所用塑料的种类、制渡部分,其长度和形状随所用塑料的种类、制品的形状、加热方法及挤出机的大小和型式而品的形状、加热方法及挤出机的大小和型式而定。
定。
口口模模是是制制品品横横截截面面的的成成型型部部件件,它它是是用用螺螺栓栓或或其其它它方方法法固固定定在在机机头头上上
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