根据排列方式不同分类：卧式、立式、 根据排列方式不同分类：卧式、立式、角式
塑料工艺
注射机的组成
塑料工艺
注射系统
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• 作用：将物料塑化，并在很高的压力和较快的速度下，通 作用：将物料塑化，并在很高的压力和较快的速度下， 过柱塞/螺杆的推挤， 过柱塞/螺杆的推挤，将熔融塑料注射入型腔 • 组成：料斗、加料装置、料筒、螺杆、柱塞和分流梭、喷 组成：料斗、加料装置、料筒、螺杆、柱塞和分流梭、 嘴。
熔体输送能力的分析
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• •
实际的流动形式为： 熔体的输送 Q = Qd - Qp - Ql, 实际的流动形式为：熔 体沿螺槽螺旋前进。类似弹簧缠绕在螺槽内。 体沿螺槽螺旋前进。类似弹簧缠绕在螺槽内。 忽略Ql，经计算熔体输送能力为： 忽略 ，经计算熔体输送能力为：
① ② ③
机头阻力加大P↑， 产量下降 产量下降。 机头阻力加大 ，Q↓产量下降。 转速N↑， 提高 提高。 转速 ，Q↑提高。 螺杆直径增加D↑， 产量明显增加。 螺杆直径增加 ，Q↑↑产量明显增加。所以要得 到 产量明显增加 高的产量，增大螺杆直径是最有效的手段之一。 高的产量，增大螺杆直径是最有效的手段之一。 螺杆长度L↑， ，挤出稳定性增加。 ④ 螺杆长度 ，Q↑，挤出稳定性增加。 螺槽深度h增加 挤出稳定性下降。 增加， ⑤ 螺槽深度 增加，挤出稳定性下降。
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• （一）塑化装置 • １、料斗、加料计量装置、料筒 、螺杆 与挤出装置大致 料斗、加料计量装置、 相同 • 2、注射螺杆与挤出螺杆的不同： 、注射螺杆与挤出螺杆的不同： – 注射螺杆在旋转的同时有轴向运动，有效长度是变化 注射螺杆在旋转的同时有轴向运动， 的。 – 长径比小，只需塑化，不需稳定。 长径比小，只需塑化，不需稳定。 – 螺槽深以提高生产率。 螺槽深以提高生产率。 – 加料段较长。 加料段较长。 – 螺杆头部多为尖头，有的加止逆环 螺杆头部多为尖头，有的加止逆环。
一、挤出设备
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由： 挤出机 机头 口模 辅机等组成
（一） 挤出设备组成
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单螺杆挤出机的结构
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• 单螺杆挤出机主要 传动系统、 由传动系统、加料 系统、塑化系统、 系统、塑化系统、 加热与冷却系统、 加热与冷却系统、 控制系统等组成。 控制系统等组成。 • 挤出系统是最主要 挤出系统是最主要 的系统，它由料筒、 的系统，它由料筒、 螺杆、多孔板和过 螺杆、 滤网组成。 滤网组成。
螺杆头部结构
三、普通三段式单螺杆存在的问题
塑料工艺
•
目前，一般单螺杆多采用等距不等深螺杆， 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。 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， 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： 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 减小了料筒壁与固体床的接触面积； 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， 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， 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， 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。 热量，温度继续升高过热。
塑料工艺
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4、混合螺杆 、
• 在熔融段末或均化段增设置混合、混炼、剪切、 在熔融段末或均化段增设置混合、混炼、剪切、 均化等作用的元件，可以提高混合的均匀性、 均化等作用的元件，可以提高混合的均匀性、混 炼效果好，混色均匀，分散性好。 炼效果好，混色均匀，分散性好。
塑料工艺
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注射成型
注塑成型特点
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1. 2. 3. 4.
生产周期短、生产效率高； 生产周期短、生产效率高； 能成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的制品； 能成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的制品； 成型塑料品种多； 成型塑料品种多； 易于实现自动化。 易于实现自动化。 因此广泛用于各种塑料制品的生产。其成型制 因此广泛用于各种塑料制品的生产。 品占目前全部塑料制品的20～ ％。 ％。注射成型是一 品占目前全部塑料制品的 ～30％。注射成型是一 种比较先进的成型工艺， 种比较先进的成型工艺，目前正继续向着高速化和 自动化方向发展。 自动化方向发展。
四、新型螺杆
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1、排气式螺杆 用于含水和易产生挥发组分的物料 、 排气原理：物料到排气段时已基本塑化， 排气原理：物料到排气段时已基本塑化，由于该段 螺槽突然加深，压力骤降，气体从熔体中逸处，从 螺槽突然加深，压力骤降，气体从熔体中逸处， 排气口排出。 排气口排出。
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2、分离型（屏障型）螺杆 、分离型（屏障型）
挤出成型
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挤出成型： 挤出成型： 挤出成型是借助螺杆的挤压作用, 挤出成型是借助螺杆的挤压作用,使塑化均匀 的塑料强行通过机头而成为具有恒定截面的 连续制品，如管、 薄膜、 连续制品，如管、板、丝、薄膜、电线电缆 等。挤出成型是塑料成型加工中重要方法之 一。
挤出成型制品举例
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塑料挤出成型工艺流程
• 原理： 原理： – 物料流经过销钉时，销钉将固体料或未彻底熔融的料 物料流经过销钉时， 分成许多细小料流， 分成许多细小料流，这些料流在两排销钉间较宽位置 又汇合，经过多次汇合分离，物料塑化质量得以提高。 又汇合，经过多次汇合分离，物料塑化质量得以提高。 • 销钉设置在熔融区，排列形状有人字形、环形等，销钉形 销钉设置在熔融区，排列形状有人字形、环形等， 状有圆柱形、菱形、方形等。 状有圆柱形、菱形、方形等。
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• 原理：在螺杆熔融段再附加一条螺纹，将原来一 原理：在螺杆熔融段再附加一条螺纹， 个螺纹所形成的螺槽分为两个， 个螺纹所形成的螺槽分为两个，将已熔物料和未 熔物料尽早分离，促进未熔料尽快熔融。 熔物料尽早分离，促进未熔料尽快熔融。
不同类型屏障型螺杆举例
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3、销钉型螺杆 、
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注射成型产品示例
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二、注射成型原理
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注射机的分类
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根据塑化方式不同分为： 根据塑化方式不同分为： 柱塞式注射机 螺杆式注射机
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塞式注射机特点： 柱塞式注射机特点： – 结构简单、但压力损失大、塑化不均匀以， 结构简单、但压力损失大、塑化不均匀以， 不适合热敏性塑料。 不适合热敏性塑料。 • 实际应用： 实际应用： – 目前工厂中广泛使用的是螺杆式注射机， 目前工厂中广泛使用的是螺杆式注射机， 60g以下的小型制件多用柱塞式。 以下的小型制件多用柱塞式。 以下的小型制件多用柱塞式
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双螺杆挤出机的结构
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（二）挤出机的工作过程
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普通单螺杆挤出机的工作过程
双螺杆挤出原理
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双螺杆挤出机的结构
双螺杆挤出的特点
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与单螺杆挤出机相比，双螺杆挤出机具有以下特点： 与单螺杆挤出机相比，双螺杆挤出机具有以下特点： 较高的固体输送能力和挤出产量； 1、较高的固体输送能力和挤出产量； 自洁能力； 2、自洁能力； 混合塑化能力高； 3、混合塑化能力高； 较低的塑化温度，减小分解可能； 4、较低的塑化温度，减小分解可能； 结构复杂，成本高。 5、结构复杂，成本高。
（三）螺杆的几种形式
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• 常用的是等距不等深螺杆
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二、熔体输送理论
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熔体有四种形式的流动 a. 正流： 正流： 正流(拖曳流 拖曳流)Qd(cm3/h)是物料沿螺槽向机头方向 正流 拖曳流 是物料沿螺槽向机头方向 的流动。它是由于螺杆转动， 的流动。它是由于螺杆转动，物料在螺杆根部与 机筒间形成相对运动而形成的流动。 机筒间形成相对运动而形成的流动。正流决定挤 出量大小. 出量大小 b.逆流： 逆流： 逆流 逆流（反流） ： 相反的流动。 逆流（反流）Qp：与Qd相反的流动。由机头、 相反的流动 由机头、 多孔板等阻力元件对熔体的反压力造成， 多孔板等阻力元件对熔体的反压力造成，也叫压 力流，随机头压力的升高而增加。 力流，随机头压力的升高而增加。
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c. 环流： 环流： 横流（环流） ：由分速度Vbx引起的在螺槽 横流（环流）Qt：由分速度 引起的在螺槽 内与正流垂直的流动。对总挤出量影响不大， 内与正流垂直的流动。对总挤出量影响不大， 可忽略不计，但对熔体的混合、塑化、 可忽略不计，但对熔体的混合、塑化、热交换 起重要作用。 起重要作用。 d. 漏流： 漏流： 漏流Ql： 漏流 ：是物料由于机头阻力元件引起的反向 流动。 流动。漏流沿螺杆与料筒间隙向加料口方向流 可降低挤出量。正常情况Ql很小 很小， 动，可降低挤出量。正常情况 很小，为0.1～ ～ 0.6mm，当磨损严重时，Ql的急剧大。 的急剧大。 ，当磨损严重时， 的急剧大
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• 挤出过程： 挤出过程： 加料——在螺杆中熔融塑化 在螺杆中熔融塑化——机头口模挤出 机头口模挤出— 加料 在螺杆中熔融塑化 机头口模挤出 —定型 定型——冷却 冷却——牵引 牵引——切割 定型 冷却 牵引 切割
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• 挤出成型的特点: 挤出成型的特点: 连续化,效率高, ① 连续化,效率高,质量稳定 ② 应用范围广 设备简单,投资少, ③ 设备简单,投资少,见效快 生产环境卫生, ④ 生产环境卫生,劳动强度低 ⑤ 适于大批量生产
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2. 压力、温度和产量波动大 压力、 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， 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。 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、 不能很好适应一些特殊塑料的加工或混炼、 着色工艺过程。 着色工艺过程。