高分子成型加工原理第五章挤出成型浅析.ppt

5.3 单螺杆挤出原理 5.3.1 固体输送 5.3.1 固体输送 5.3.1 固体输送 5.3.1 固体输送 5.3.1 固体输送 由前面几个公式可以得到加料段固体送料量与螺杆几何 尺寸的关系： 5.3.1 固体输送 5.3.3 熔体输送 目前，一般单螺杆多采用等距不等深螺杆，加料段常和均化段螺槽深度不变，压缩段螺槽逐渐变浅。这种螺杆可以满足一般的挤出成型，但存在以下几方面的问题： 1.熔融效率低  熔融段熔体与固体床共同存在于一个螺槽中，减小了料筒壁与固体床的接触面 积；固体床随着熔融解体，部分碎片进入熔体中，很难从剪切获得热量，这 样，固体床不能彻底熔融；另外，已熔物料与料筒壁接触，从料筒壁和熔膜处 获取热量，温度继续升高过热。 2.压力、温度和产量波动大  固体输送时又与螺杆旋转产生较高频率的波动，由于熔融过程的不稳 定性产生低频波动， 温控系统的稳定性差或环境因素的变化引起的波动。 3.混合效果差，不能很好适应一些特殊塑料的加工或混炼、着色工艺过 程。 5.6 挤出成型工艺与过程 第五章 习题与思考题 1．挤出机螺杆在结构上为何分段？分段的根据是什么？ 2．挤出螺杆一般分为哪几段？每段各有什么作用？ 3．什么叫压缩比？挤出机螺杆设计中的压缩比根据什么来确定？ 4．什么是挤出机螺杆的长径比？长径比的大小对塑料挤出成型有什么影响？长径 比太大又会造成什么后果？ 5．提高挤出机加料段固体输送能力，应对设备采取什么措施？指出其理论依据。 6．塑料在挤出机中的熔化长度的意义是什么？  第五章 习题与思考题 7．塑料熔体在挤出机螺槽内有几种流动形式？造成这几种流 动的主要原因是什么？ 8．分析挤出成型时，螺杆均化段末端粘流态物料的压力与哪些因素、 有关？ 9．各种挤出成型制品的生产线由各自的主、辅机组成，请归纳它 们的工艺过程，用框图表示 10．塑料薄膜挤出生产工艺方法有哪几种？简要分析各种方法的工艺特 点。不同成型方法所得的塑料薄膜性能有何不同的特点及应用情况如 何？ 11．管材挤出的工艺过程是什么？挤出管材如何定径？ 三、制品的定型与冷却 热塑性塑料挤出制品，在离开机头口模后，应进行冷却定型。 定型不及时，自身重力作用下，会发生形变。 大多数情况下定型与冷却往往同时进行。 挤出管材和各种异型材时才有定型过程，挤出薄膜、单丝、线缆包覆物等不需定型。挤出板材和片材时，有时还通过一对压辊压平，也有定型和冷却作用。 5.6 挤出成型工艺与过程 四、牵引（拉伸）和热处理 制品从口模挤出后，产生离模膨胀，挤出物尺寸和形状发生改变。重量增大、不引出、造成堵塞、生产停滞、破坏挤出连续性，后面挤出物变形。 常用管材牵引设备：滚轮式、履带式。 牵引速度应与挤出速度很快地配合，且速度均匀。 一般牵引速度大于挤出速度，以消除离模膨胀。 有些制品需热处理：如由狭缝扁平口模直接挤出片材经拉伸而得的薄膜，以减小热收缩率，提高尺寸稳定性。 五、合格制品按要求进行切割或卷取 5.7 挤出成型的发展趋势 1.大型化：单螺杆挤出机的L/D可达42；螺杆直径可达 300～420mm，甚至达750mm；多螺杆挤出机直径可达600mm（卧式），300mm（立式），长度可875mm。 2.高挤出速度：直径65的挤出机螺杆转速高达800～ 1000r/min。 3.多效能：以挤出机为主机，加上辅机，可生产多种制品。 4.自动化：挤出温度及压力等工艺条件采用PID （比例、积分、微分）测控等。 5.连续化：从粉料开始直到制品实现全自动化连续流水 线。 5.8 几种制品的挤出工艺 5.8.1 管材的挤出 挤出管材所用设备有挤出机、机头、定型装置、冷却槽、牵引设备、切断设备以及扩口设备等。 1. 机头和口模 大体上分为： 偏移式：内径尺寸要求准确的生产 直通式：常用。 挤出机挤出的熔融塑料进入机头由芯模及口模外套所构成的环隙通道流出后即成为管状物。 5.8.1 管材的挤出 5.8.1 管材的挤出 2.定型 挤出的管状物首先应通过定型装置，使之冷却变硬而定型。 定型方法： （1）外径定型：在管状物外壁和定径套内壁紧密接触的情况下进行冷却而实现的。结构简单、操作方便，为我国普遍采用。 （2）内径定型：是将定径套的冷却水管从芯棒处伸进，必须使用偏移式机头。 用这种方法制得的管材内壁比较光滑。 5.8.1 管材的挤出 5.8.1 管材的挤出 3.冷却 可用的装置有冷却水槽和喷淋水箱两种