挤出成型工艺讲义.pptVIP

挤出成型 挤出成型是高分子材料加工领域中变化众多、适应性强、用途广泛、所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是使高聚物的熔体（或黏性流体）在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所得的制品为具有恒定断面形状的连续型材。 挤出成型工艺适合于所有高分子材料。 120销钉螺杆 250大螺杆 压片机双锥螺杆 锥双压片 锥形双螺杆 锥形双螺杆35-90 机头是口模与料筒的过度连接部分，口模是制品的成型部件，通常机头和口模是一个整体，习惯上统称为机头。 成型过程 挤出理论 (1)胶料在挤出过程的物性变化 胶料在螺杆挤出机的的挤出过程中常被分成三种状态进行研究: 喂料段—高弹态 挤出过程具有固体输送特性 塑化段—固体状态到熔体状态转变 复杂 挤出段—熔体具有某些熔体输送的特性 将螺杆大体上分成三个区域: 喂料段:吃进胶料 压实 塑化段:压缩、加热、塑化胶料。 物料由高弹态向粘流态转化 挤出段：完成计量和均化作用。使胶料定量、定压、定温地从机头口型中挤出。 通过对喂料段固体输送和挤出段熔体输送理论的研究，可以分析喂料段的输送能力（即进料能力）和挤出段的挤出能力对设备生产能力的影响。 为计算计算机的基本参数、确定螺杆几何参数、选择合理的工艺条件提供理论基础。 （2）通过对固体输送段的理论研究，得到提高螺杆进料段固体输送速率的措施 从工艺上： 1. 适当提高螺杆的转速N 2. 适当提高加料段物料的温度和降低螺杆的温度，有利于增加物料与料筒的摩檫率，减少物料与螺杆的摩檫率。 从设备上: 3. 增大螺杆的直径 4. 增大螺槽的深度 5. 选用适宜的螺纹升角（较常用的为17°42‘） 6. 加料段料筒内纵向开槽 （3）胶料在挤出段机筒内的流动 将螺杆、料筒展开，料筒与螺杆的相对速度Vb被分解为平行于螺槽方向的分速度Vbx和垂直于螺槽方向得分速度Vbz,使熔体产生了不同方向的流动，从而实现了熔体的输送和混合。 熔体在螺槽中的流动有以下几种运动合成： a、正流（拖曳流） 是由物料受机筒的摩擦拖曳引起的，最大处速度为Vz，平行于螺纹沟槽方向，使胶料沿螺槽向机头方向移动， 起到挤出物料的作用，流量用Qd表示。 胶料在螺槽内的压力沿流动方向逐渐升高，迫使部分胶料由机头向胶料口方向反流（压力流），由逆流和漏流两部分组成。 b、逆流（倒流） 方向与流方向相反， 沿螺槽的反方向 流动，流量为QP c. 漏流： 由口型阻力引起，沿螺棱顶部与料筒 内表面之间的间隙中反向流动。 方向沿螺杆轴线方向，并由机头向后， 不利于产量的提高。流量用QL表示。 d.横流（环流）： 由垂直于螺棱方向的分速度Vx引起， 使物料在螺槽内产生翻转运动。对生产能力没有影响，但能促进物料的混合、搅拌和热交换，流量Qc=0 实际上螺槽中熔体的总的流动是这几种流动的总和。 挤出机的生产能力： Q=Qd (正流)- Qp (逆流）- QL (漏流) （4）挤出机的工作状态 要想了解整个挤出过程的特性，还必须将螺杆和机头联合起来讨论，为此我们引入了以下几个概念： 螺杆特性线---挤出机产量与挤出压力的关系； 口模特性线---机头产量与机头压力的关系； 挤出机的综合工作点---螺杆特性线与口模特性线的交点 a螺杆特性曲线 它是一组相互平行的直线族，随螺杆转速n的改变而改变。螺杆的特性线是挤出机的重要特性之一，它表示螺杆均化段熔体的流率与压力的关系。随着机头压力的升高，挤出量降低，而降低的快慢决定于螺杆特性线的斜率。 b.口模特性曲线 挤出机机头是挤出机的重要组成部分，是物料流经并获得一定几何形状、必要尺寸精度和表面光洁度的部件。 假定熔体为牛顿流体，当其通过机头时，其流率方程为： 式中：K—口模常数，仅与口模尺寸和形状有关。 ΔP—物料通过口模时的压力降 η ---物料的粘度 K较大时－低阻力机头 K较小时－高阻力机头 c挤出机的综合工作点 将螺杆特性线和口模特性线在同一个坐标中画出，两组直线相交的点即为挤出机的综合工作点： 在C点处， Q机头=Q螺杆。 综合工作点会因螺杆转速的改变而改变。 综合工作点会因机头口模的改变而改变。 1.管材挤出成型工艺流程 挤出法生产的管材有软管和硬管之分，但是工艺流程大致相同。硬管的流程为：加料、塑化、挤离口模、定型、冷却、牵引、切割。 软管的流程，与硬管基本相同，最后卷绕成盘。 单螺杆挤出机，用PE、PP、PVC等热塑性塑料粒料，生产管材。 根据管材直