押出机单螺杆设计.pdf

押出機單螺桿設計 國立高雄應用科技大學 模具工程系塑膠精密加工研究室 黃俊欽 教授 1 押出機螺桿說明 •完全熔化 •混合均勻 •壓力足夠 •溫度適當 固體輸送區 熔化區 計量區 2 單軸押出機的標準型螺桿構造 Feed section Transposition Metering constant root section section diam tapered root diam constant root diam 總長約20D-30D 固體輸送區4D-8D 熔融傳送區6D-10D 螺牙數N=1 螺旋角17.66 ，螺桿導程(pitch)T=D 螺牙頂部法向寬度e=0.1D 固體輸送區溝深Hf=0.1D-0.15D 壓縮比Hf/Hm=2-4 3 標準型螺桿構造 供給段: 主要功能是將藉由重力落入此一區域的塑料顆粒擠 成成固體床並以塞狀向前移動，其主要的驅動力是塑料與 套筒內側表面的摩擦力(F1)及塑料與螺桿表面的摩擦力(F2) 之差(即F1-F2) ，當F1愈大於F2 ，則輸送能力就愈高。 熔化區(melting zone) ：此段區域稱為熔化區，其功能主要 是藉由摩擦熱及套筒加熱將固體塑料熔化。熔化區的長度 取決於塑料熔化的速度一般而言，較長的熔化區有較佳的 排氣及混煉效果。 計量區(metering zone) ：主要功能是促進熔融物的混合及 增壓效果。轉速增加時塑料的剪切效果提高，亦有可能導 致溫度過熱或剪應力超過臨界值。 4 螺桿各區的類型 進料區 熔融區 計量區 魚雷區 混合區 特殊的幾何結構 5 進料段 在機筒壁的熔融應開始於餵料段的結束位置。 在進入熔融區時，應有20~25%的固體熔融 由於螺桿末端的回流使進料段壓力會逐漸增加 在進料段，固體被壓縮成固體床，固體之間無相 對運動，以塞狀流方式經由溝槽向前移動 進料段應滿足下列條件 物料的流動阻力應愈低愈好 固體輸送最好能不受背壓影響 有效輸送，能有助於增高壓力 6 主要是將藉由重力落入此一區域的塑料顆粒擠成固體床並 以塞狀向前移動，其主要的驅動力是塑料與套筒內側表面 的摩擦力(F1)及塑料