材料成形设备 第2版 教学课件 作者 王卫卫 课件 第4章塑料挤出机.pptVIP

第五节 其它类型挤出机 包括： 1、排气式挤出机； 2、双螺杆挤出机； 3、两级式挤出机； 4、行星齿轮式挤出机 1、排气作用 物料中的气体：空气、物料中的水分、塑料内部的挥发物（剩余单体、低分子挥发物、低沸点增塑剂） 气体的危害 2、排气方法 预干燥、进料口排气、排气段排气 3、原理 二阶螺杆挤出工艺、多阶螺杆挤出工艺 塑化?降压?搅拌作用下逸出?抽离 4、排气结构 直接抽气式、旁路排气式、中空排气式、尾部排气式 一、排气式挤出机 1、单螺杆的局限性（1）粉料、糊状料、玻璃纤维及无机填料的加入困难；（2）排气区处表面更新作用小，排气效果不好；（3）机头压力高时，产量降低（逆流增加）；（4）不适合热固性物料、聚合物着色等工艺过程。 2、双螺杆挤出机的原理与结构 双螺杆的配置形式包括： 啮合式与非啮合式、整体式与组合式、同向型与异向型 3、双螺杆挤出机的特点 加料容易、塑化时间短、混炼效果好、排气极好、节能 50% 二、双螺杆挤出机 1、作用 通过细化挤出工艺过程，增强混炼效果，改善塑化质量，并提高生产效率。 2、原理 第一级：单螺杆式或双螺杆式，功能为输送和塑炼物料， 大径、深槽、加热功率高 第二级：单螺杆式，小径、浅槽、高转速，功能为均化和挤出 3、优点 （1）混炼均匀，塑化质量好； 适用多种物料：粒料、粉料 （2）便于排气操作； 改变两级转速调节 （3）能耗合理； 工艺细化的结果 （4）两端的长径比小，制造费用低； （5）生产效率高。 三、两级式挤出机 1、原理 通过增加了强力塑化段来增强塑料混炼效果。 2、结构 强力塑化段构成：中心大螺杆、小螺杆、塑化段料筒 （1）大螺杆：旋转 （2）小螺杆：自转和公转 （3）塑化段料筒：带内齿 3、特点 （1）极高的混炼效果，熔体温度低 （2）物料停留时间短 （3）自洁功能 （4）节能 四、行星齿轮式挤出机 1、高速和高产化 2、高效和多功能化 3、大型化和精密化 4、模块化和专业化 5、智能化和网络化 * 五、挤出机的发展概况 * 3人字板 4风环（冷却定性用） * 右下角的工艺为双模具系统。 * 三种结构原理图：见教材P151、152 3）均化段 作用是将来自压缩段的熔料相混合，使其温度、密度和粘度达到均匀，并且定压、定量、定温地输送到机头。 h3的影响：应和压缩段的熔融能力相匹配。如果h3过大，使其潜在的熔料输送能力大于熔料能够充满的能力，压缩段未熔的物料有可能进入该段。残留的固相碎片若得不到进一步均匀塑化而挤入机头，就会影响制品质量。反之，若太浅则熔料受到的剪切过大，会使熔料温度升高，甚至过热分解。 L3的影响： L3增大，可使物料均化时间延长，有利于物料的均匀混合，但过长会使加料段和压缩段在螺杆全长中所占比例变小，且对热敏性塑料易引起过热分解。这两个参数一般靠经验确定。 h3 ＝（0.02～0.06）D L3＝（0.22～0.25）L (非结晶型) L3＝（0.25～0.35）L (结晶型) （4）螺杆头部结构 应选择合理的螺杆头部形状，以使物料尽可能平稳地从螺杆进入机头，避免产生涡流，使局部滞留受热时间过长而产生热分解（滞料现象）。 a、b:常用结构 c、d:顶部死角，用于流动性好的塑料 e、f:用于流动性差的热敏性塑料 g、h:非对称头部防滞料 i:用于粘度大、导热不良、熔点明显的物料 j:挤电缆专用 螺杆的工作条件恶劣(高温、高压、腐蚀、磨损并承受较大的扭矩)，因此，螺杆材料应具有较高的力学性能和较好的切削、热处理性能。 常用的材料有45钢、40Cr、38CrMoAl，并经表面镀铬或氮化处理。 使用最多的是38CrMoAl。 也有的是在螺杆表面喷涂或堆焊耐磨耐腐合金以提高螺杆的使用寿命。 （5）螺杆的材料选择 2、新型螺杆 常规全螺纹三段螺杆存在的问题： 固体输送能力低，熔融效率低且不彻底，塑化混炼不均匀，压力、温度、挤出速率波动大等。 （1）分离型螺杆 在压缩段设置一条附加螺纹（也称副螺纹），其外径小于主螺纹，将原螺槽一分为二，一条与加料段相通(固相槽)，另一条与均化段相通(液相槽)，由于主副螺纹螺矩不等，使液相槽逐渐变宽，至均化段时达到整个螺槽宽度，而固相槽变窄最后为零。 4 3 1 2 （2）屏障型螺杆 是在普通螺杆的某一部位(一般在螺杆头部附近)设置屏障段，使未熔的残余