挤出成型与模具.PDFVIP

第七章 擠出成型與模具 【課堂精華】 擠出成型（Extrusion Molding ）簡介 射出成型可以製造三次元複雜零件，若物件截面積沿軸向不變， 則擠出成型最便宜也最有效率。擠出成型（Extrusion Molding ），亦稱 為擠壓成型，或押出成型，為常用的塑膠加工方法之一，許多其他製 程，如吹模成型與電線披覆亦需擠出成型做為其製程的一部份 。利用 擠壓機（Extruder ），亦可稱為押出機，將塑膠纖維等粒狀或丸狀的聚 合體原料加熱熔融，形成融膠物質後再將此融膠物質從定型模（模具） 連續不斷的擠出，經過冷卻後使其形成連續的製品。這些製品包括： 1. 薄膜、膠布、膠片、膠管、細絲、及其它各種斷面製品。 2. 紙張、金屬或布帛的塗膠製品。 3. 電線、電纜的包膠製品。 這種成型法尚可包括很多的後處理操作，例如將長條棒截成短 棍，吹壓各型的容器，或將成品打洞，穿孔，印上花紋等。 擠出機一般可分為單螺桿式（Single-Screw Extruder ）、雙螺桿式 （Double-Screw Extruder ）以及多螺桿（Multi-Screw Extruder ）式， 亦有特殊不具螺桿者，在實用上多為單螺桿式。 典型單螺桿式擠出機的內部構造可分為七個部分 (1.) 加料筒或供料槽( Feeder Hopper ) 。 (2.) 擠筒( Barrel )為一中空圓柱體內裝設螺桿，塑料在此熔 化為液態，其外部裝有加熱或冷卻系統。 (3.) 螺桿( Screw )用以混練及加熱塑膠，使成液態並將其輸 送至模頭。 (4.) 過濾網組及多孔板( Screen Pack and Breaker Plate )用以 過濾塑膠原料中之雜質及產生背壓( Back Pressure ) 。 (5.) 模頭( Die )用以決定擠出物之形狀。 (6.) 馬達及變速箱( Moter and Gear Reduction System ) 。 (7.) 熱電偶壓力計及其他儀器設備。 1 擠出成型流量估算推導： 擠出是一種連續製程，其流量會決定產能，是重要之相關參數。 如何預估流量，現在將推導流量之相關公式如下。 假設： 1. 螺桿內全為均勻融膠 2. 螺桿直徑不變（D （constant ）） 3. 黏度不是速度函數（溫度的函數（ì= ì （T ））） 4. 則流量是螺桿幾何形狀 ，融膠材料 ，操作參數之函 數，亦即 Q=f （D,h,N ） （操作參數（processing condition ）：N ） （融膠材料（melt meterial）：μ） pitch width=pitch－land land D h q 2 Melt flow in screw extrude Q=Qdrag+Qpressure Qdrag ：增加Q (拉曳流) Qpressure ：減少Q 之前進 (壓力流) 1 Where Qdrag= whU ( U=DNcos ) 2 wh3 dp Qpressure= － Dtan