挤出机
概述
3、挤出机的分类 挤出机的分类:随着挤出机用途的增加,出现了各种 挤出机,分类方法很多。 1)按螺杆数目的多少,可以分为单螺杆挤出机和多螺 杆挤出机; 2)按可否排气,分为排气挤出机和非排气挤出机; 3)按螺杆的有无,分为螺杆挤出机和无螺杆挤出机; 4)按螺杆在空间的位置,可分为卧式挤出机和立式挤 出机。 以上各种挤出机将在本章陆续予以介绍。最常用的是 卧式单螺杆非排气挤出机,本章将以此为重点进行介 绍。
第二节 挤出理论
(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。
第二节 挤出理论
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。
第四章
挤出成型设备
本章概述
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 概述 挤出理论 常规螺杆设计 新型螺杆设计 料 筒 分流板、过滤网 加料装置 传动系统 加热冷却系统
挤出机动画之一
挤出机动画之二
概述
1.1 概 述
挤出成型是橡胶塑料成型加工的重要成型方法之一。大部分 热塑性塑料和橡胶都能用此法进行加工。 与其它成型方法相比,挤出成型有下述特点: 1) 生产过程是连续的,因而其产品都是连续的;即可连续化 生产
第二节 挤出理论
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)
第二节 挤出理论
(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;
概述
料筒加热段数:用B表示。
料筒加热功率:用E表示,单位千瓦。
挤出机生产率:用Q表示,单位公斤/小时。 机器的中心高:用H表示,指螺杆中心线到地面的 高度。单位毫米。 机器的外形尺寸: 长、宽、高。单位毫米。
主要零部件
螺杆
螺杆和料筒相比,螺杆更显得居于关键地位。这是因为一台 挤出机的生产率、塑化质量、填加物的分散性、熔体温度、 动力消耗等,主要决定于螺杆的性能。
第二节 挤出理论
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:
ΔP Q=K η
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
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
第二节 挤出理论
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。
概述
传动系统
机头
挤压系统
加热冷却 系统
概述
传动系统
机头
挤压系统
概述
2)辅机 机头:熔融塑料通过它获得一定的几何截面和尺寸。 定型装置:它的作用是将从机头中挤出的塑料的既定形 状稳定下来.并对其进行精整,从而得到更为精确的截 面形状、尺寸和光亮的表面。通常采用冷却和加压的方 法达到这一目的。 冷却装置:由定型装置出来的塑料在此得到充分的冷却, 获得最终的形状和尺寸。 牵引装置:其作用为均匀地牵引制品。并对制品的截面 尺寸进行控制,使挤出过程稳定地进行。 切割装置:将连续挤出的制品切成一定的长度或宽度。 卷取装置:将软制品(薄膜、软管、单丝等)卷绕成卷。
第三节 主要零部件
(3)螺杆的结构参数
①螺杆直径:表示挤出机的规格,决定挤出机生产能力的主要参数,也 是确定螺纹其他部分参数的基本参数 ②螺杆长径比L/D ③螺杆几何压缩比(简称压缩比):喂料口处螺纹沟槽容积与挤出段最 后一个螺纹沟槽容积之比。压实胶料、排除气体、产生必要的挤出压力 ④螺纹导程与升角 ⑤螺纹头数 ⑥螺纹槽深H ⑦螺纹断面形状:矩形(常用)、梯形螺纹(多用于小直径螺杆)、齿 形螺纹(多用于大型造粒机和螺杆混炼机) ⑧螺杆头部形状:球形、锥形、弹头型、多螺槽型
第二节 挤出理论
(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
挤出成型在挤出机上进行,挤出机是橡胶、塑料成型 加工机械的重要机台之一。
概述
2 、挤出机的组成
挤出过程是这样进行的:将塑料加热,使之呈粘流 状态,在加压的情况下,使之通过具有一定形状的 口模而成为截面与口模形状相仿的连续体,然后通 过冷却,使其具有一定几何形状和尺寸的塑料由粘 流态变为高弹态,最后冷却定型为玻璃态,得到所 需要的制品。(玻璃态----粘流态----高弹态----玻璃 态) 为使成型过程得以进行,一台挤出机一般由主机、 辅机、控制系统等各部分组成:
第二节 挤出理论
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。
第三节 主要零部件
2、机筒 整体式、分段式
第三节 主要零部件
3、机头 筒状机头 片状机头 复合机头
K较大时-低阻力机头 K较小时-高阻力机头
第二节 挤出理论
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。
第三节 主要零部件
概述
• 塑料材机组
定长 装置 冷却 装置 定型 装置 机头
切割 装置
牵引 装置
挤出机 主机
概述
工程胎胎面缠贴生产线
概述
3)控制系统(检测和控制)
挤出机的控制系统:它由各种电器、仪表和执行机 构组成。
根据自动化水平的高低,可控制挤出机的主机、辅 机的拖动电机、驱动油泵、油(汽)缸和其它各种 执行机构按所需的功率、速度和轨迹运行,以及检 测、控制主辅机的温度、压力、流量,最终实现对 整个挤出机组的自动控制和对产品质量的控制。 一般称由以上各部分组成的挤出装置为挤出机组。
4、单螺杆挤出机的主要参数 单螺杆挤出机的性能特征通常用以下几个主要技 术参数表示: 螺杆直径:指螺杆外径,用D表示,单位毫米。 美国max750mm) 螺杆长径比:用 L/D表示。其中L为螺杆有效长 度,即螺纹部分的长度(工艺上将L定义为由加 料口中心线到螺纹末端的长度),D为螺杆直径, 螺杆的转数范围:用n/min表示。 驱动电机功率:用N表示,单位千瓦。德国φ5003600kw φ600-5000kw
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
第三节 主要零部件
c)氮化钢、38CrMoAl综合性能比较优异,应用比 较广泛。一般氮化层达 0.4—0.6毫米。但这种材料抵 抗氯化氢腐蚀的能力低,且价格较高。 热处理:调质HB220—270,渗氮HRC>65 国外有用碳化钛涂层的方法来提高螺杆表面的耐腐 蚀能力,但据报道,其耐磨损能力还不够好。 近年来国外在提高螺杆的耐磨耐腐蚀能力方面采取 了一系列措施。一种办法是采用高度耐磨耐腐蚀合 金钢。如34CrAlNi,、31CrMo12等。还有采取在螺 杆表面喷涂Xaloy合金的方法。这种Xaloy合金具有 高的耐磨耐蚀性能。
概述
1)主机
挤压系统:主要由料筒和螺杆组成。塑料通过挤压 系统而塑化成均匀的熔体,并在这一过程中所建立 的压力下,被螺杆连续地定压定量定温地挤出机头。 传动系统:它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和转 速。 加热冷却系统:其功用是通过对料筒(或螺杆)进 行加热和冷却,保证成型过程在工艺要求的温度范 围内完成。
概述
塑料挤出机
概述
XJ-150橡胶挤出机
概述
新型热喂料挤出机
概述