挤出成型设备介绍.pptVIP

第一章 挤出成型设备 挤出成型又称挤压成型，它是将物料加热熔融成粘流态，借助螺杆的挤压作用，推动粘流态的物料，使其通过口模而成为截面与口模形状相仿的连续体的一种成型方法，为此而使用的设备称为挤出机。 挤出成型是塑料成型的重要方法之一，此法可成型几乎全部热塑性塑料和部分热固性塑料。生产的产品有管、棒、丝、薄膜、板、电线电缆的包覆材、异型材和中空制品等。目前挤出成型产品约占热塑性塑料制品的40～50％。其特点是：生产过程连续化，生产效率高，设备成本低，产品质量均匀。 一、挤出成型设备的组成及分类 ⒈挤出成型设备的组成 ⑴主机 又称挤出机，与化纤机械中螺杆挤出机的结构基本相同，由挤压系统、传动系统、加热冷却系统和控制系统组成。 ⑵辅机 ①机头 俗称口模，是挤出成型的模具，是制品成型的主要部件。熔料通过它获得一定的几何截面和尺寸。 ②定型装置 稳定从机头挤出的制品的形状，并对其进行精整，从而得到尺寸更为精确的截面形状及更为光亮的制品表面。定型过程通常采用冷却和加压的方法来实现。 ③冷却装置 对经定型后的制品实施进一步冷却，以获得最终制品的形状和尺寸。 ④牵引装置 均匀地牵引制品，并对制品的截面尺寸进行拉伸控制，使挤出过程平稳地进行。 ⑤切割装置 将连续挤出的硬制品按要求的长度及宽度进行裁切。 ⑥卷曲（或堆放）装置 将连续挤出的软制品（薄膜、软管或单丝）卷绕成卷（或对硬制品进行堆放）。 ⒉挤出成型设备的分类 ⑴按螺杆数目分：无螺杆挤出机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出和多螺杆挤出机。 ⑵按结构形式分：立式、卧式和阶式。 ⑶按可否排气分：排气式挤出机和非排气式（常规式）挤出机。 ⑷按用途分：制品成型挤出机、混炼造粒挤出机和压延机喂料挤出机。 ⑸按螺杆转速分：常规挤出机（100～300r/min）、高速挤出机（300～900r/min）和超高速挤出机（900～1500r/min）。 按上述挤出机的结构及分类特点，可将其中部分挤出机的功能简述如下： ①卧式挤出机。螺杆轴线为水平布置，其特点是重心低、稳定性好和便于操作维修，不足是占地面积较大。 ②立式挤出机。螺杆轴线为垂直布置，其重心较高，不易配置辅机，操作维修较困难，但占地面积较小。 ③排气式挤出机。在机筒中及后段设有排气口，有助于聚合物中的气体及挥发物脱除。 ④发泡挤出机。在机筒上开设有发泡剂加入装置，可成型发泡的挤出制品。 ⑤喂料挤出机。机筒可以摆动一个角度，主要用于给压延机均匀喂料。 ⑥阶式挤出机。由两台（以上）挤出机串联而成，主要用来回收造粒、脱挥或发泡成型加工。 ⑦电磁动态挤出机。是近年中国首创发明的利用电磁动态作用进行塑化的挤出机，特点是结构紧凑和节省电能。 ⑧可视化挤出机。是近年开发的在机筒上开设若干透明视窗的挤出机，主要用于研究不同螺杆结构或工艺条件下物料的塑化混炼过程。 二、双螺杆挤出机 ⒈概述 据称，第一台双螺杆挤出机是1869年在英格兰由Follows和Batts为制造香肠开发的。用于聚合物加工的第一台双螺杆挤出机是在二战之前在意大利由Roberto Colombo和Carlo Pasquetti研制的。 20世纪60年代以后，出现了在混炼、脱水、造粒、粉料直接成型和其他填料方面具有专门功能的双螺杆挤出机。70年代后，又出现了组合式的双螺杆挤出机，使其适用性得到了极大的增强，使用范围不断扩大，制造成本也不断降低。 双螺杆挤出机的优点： ①加料容易：可加入带状、粉状、糊状、粒状及玻璃纤维等物料，这是由于双螺杆挤出机是靠正位移原理输送物料的，其不可能有压力回流。而单螺杆挤出机则很难加入除粒状物料以外的其它种类物料。 ②物料停留时间短：仅为约单螺杆挤出机的一半，故特别适合于热敏性物料。 ③排气性能优异：由于双螺杆挤出机啮合部分的有效混合，使物料的表面更新能力较强，故易于设置排气口使物料中的气体排除。 ④优异的塑化和混合：由于双螺杆的互相啮合，物料在挤出过程中进行着较单螺杆挤出机中更为复杂的运动，物料因此可获得良好的塑化和混炼。 ⑤低的比功率消耗：约为单螺杆的一半。 ⑥螺杆特性硬：流率对机头压力变化不敏感。 当然，双螺杆挤出机的制造费用较单螺杆挤出机要高许多， 一次设备投资较大。 ⒉双螺杆挤出机的结构和分类 ⑴结构 主要由双螺杆、机筒（其上开设有主加料口、侧加料口及至少一个排气口）、排气装置（通常可有1～3个）、定量加料器（包括料斗、加料螺杆及机筒、加料器传动系统）、加热器、机头连接体（包括多孔板及自动换网器）、主机传动装置（包括电机、减速分配箱和安全销等）、机座以及电控仪表等组成。 ⑵分类 ①按螺杆旋转方向 可分为同向旋转和异向旋转两