热塑性塑料的主要成型加工技术.pptVIP

第5章热塑性塑料的主要成型加工技术;挤出成型特点;挤出机;单螺杆挤出机结构;〔4〕螺杆;(5)机头和口模(模具);机头和口模各部件;辅机及控制系统;2.双螺杆挤出机;同向转动

;5.1.2挤出成型理论;图5-17塑料在挤出机中的挤出过程;5.1.2.1固体输送理论;计算料筒与固体塞之间速度差的速度矢量图;作用在固体塞与料筒外表之间摩擦力的大小，取决于固体塞相对于料筒的角度φ〔移动角〕的大小，φ值为0φ90°。φ角的方向是“位于”固体塞上的观察者所看到的料筒运动的方向。;根据作用于固体塞上的力和力矩平衡来算移动角φ;从式(5-3)知，固体输送速率与

与DHf(D—Hf)N成正比，

与(tanφtanθb)／(tanφ十tanθb)成正比

提高Qs从两方面采取措施，〔1〕从挤出机结构

加螺槽深度是有利的，但会受到螺杆扭矩的限制。

降低fs有利，这就需要提高螺杆外表光洁度

增大fb有利，料筒内外表似乎应该粗糙些，但这会引起物料停滞甚至分解，因此料筒内外表还是要尽量光洁。提高fb有效方法是：①料筒内开设纵向沟槽；

②采用锥形开槽的料筒。

fs＝0.25~0.50，最正确θ应17°~20°,θ选17°41;从挤出工艺角度来考虑：

关键控制送料段料筒和螺杆的温度，因为摩擦系数是随温度而变化的，如螺杆通水可降低fs

防止“打滑”现象,当fsfb防止“打滑”

fs过大，以致物料抱住螺杆，Qs和移动速度均为零，因为φ=0，这时物料不前行，“不进料”

fs很小，fb很大，物料以很大的移动速度前进，即φ＝90°。如果在料筒内开有纵向沟槽，迫使物料沿φ＝90°方向前进，这是Qs的理论上限。

一般情况0φ90°;5.1.2.2固体熔融理论;(2)熔融机理;图5-21熔融理论模型

〔a〕螺槽横断面〔b〕螺槽展开;(3)数学模型

熔体池与固体床共有模型

熔体膜和固体床内温度分布

熔化模型假设

熔化过程是稳定

熔化物料与固体床有明显界面

固体床是连续均匀的，且螺槽的横截面为矩形

外加热由料筒内外表导入，并按传导方式通过熔体膜和固体

剪切热产生于熔体膜;根据假设，能量方程简化成:;从熔膜进入单位界面的热量为：;考虑物料平衡，由界面处进入熔膜内固体量=流出熔???量,得：

;〔4〕固体床的分布;〔5〕固体熔融理论的应用;5.1.2.3熔体输送理论;〔1〕熔体流动的型式;图5-26沿螺槽的流速分布

A—正流B—逆流C—净流;物料沿螺槽速度为Vz，忽略漏流损失和横流影响，将动量方程与牛顿粘性定律相结合，可得：;由式(5-28)有：

①当Δp=0时，，不安装口模，即挤出机

无压力梯度,有最大Qm，但塑化不良；

②当Qm=0时，，即从口模没有物料

挤出而产生最大压力降；

③利用螺杆的几何关系，简化流动方程可写成：

〔5-29〕;(3)螺杆和口模的特性曲线;5.1.2.4双螺杆挤出机的工作原理;〔1〕分类和用途;(1)反向啮合型双螺杆挤出机;(2)同向啮合型双螺杆挤出机;自洁式挤出机;(3)非啮合型双螺杆挤出机;5.1.3挤出成型工艺及控制;(2)挤出机的生产率Qm(影响因素);②物料温度和生产率的关系;③机头压力与生产率的关系

决定熔体流量的是正流、逆流和漏流，正流流率与压力无关，逆流和漏流流率∝压力。

P↑，Qm↓，对物料混合和塑化有利。口模尺寸↑，P↓，挤出量虽↑，但对制品质量不利。;④机头口模的阻力与生产率的关系;⑤螺杆几何尺寸与生产率的关系;计量段〔均化段〕长度L;5.1.4典型制品的挤出成型;硬质聚氯乙烯管材挤出生产工艺流程：;加料口

;(2)双向拉伸薄膜的挤出成型;5.1.5挤出成型的新进展;〔1〕新型高效螺杆

排气式螺杆

屏障型螺杆

新型高效螺杆销钉型螺杆

波型螺杆

分