擠出原理簡介

2022-06-03 04:03:05 字數 2512 閱讀 2870

2007-06-05 15:16:50 本文已公布到部落格頻道校園·教育分類

1、 什麼是塑料:塑料是高分子合成材料中凡是效能上具有可塑性變化的材料的總稱,是以合成樹脂為基本成份,再新增配合劑經捏合、造粒塑製成一定形狀的材料。塑料又分為熱塑性塑料和熱固性塑料。

熱塑性塑料 — 線性結構、加熱可重複軟化。如pvc、pe、pp等。

熱固性塑料 — 立體網狀結構、加熱軟化,冷卻變硬,不可重複軟化。如xlpe等

2、 擠出機組的構成:放線裝置、支撐架、校直或輔助牽引裝置、主機(塑料擠出機)、冷卻水槽、火花機、牽引機、計公尺器、收排線裝置;機械傳動部分;電器控制部分。

3、 擠出機的構成:傳動系統;加料裝置及料斗、機筒、螺桿、加熱裝置、冷卻裝置、濾板、連線法蘭、機頭、模具;電器控制部分。

4、 螺桿:

4.1 螺桿的型式:螺桿是擠出機的心臟,主要有等距不等深型(45機用)、分離型(65、90機用)、銷釘型、bm型等等。

4.2 螺桿的作用: 螺桿的旋轉產生剪下力使塑料破碎;螺桿的轉動產生推動力使破碎的塑料連續前進並因此產生擠出壓力;在擠出壓力作用下,過濾板和壓力所及的其它部位產生反作用力,造成塑料的迥流和攪拌,從而實現擠塑過程的全面均衡。

這一作用過程正是塑料實現均勻塑化的必要條件和充分條件。

4.3 螺桿的主要引數: 壓縮比、長徑比;螺紋節距、螺峰寬度、螺旋角、圓弧角等

4.3.1 壓縮比:螺桿進出料端螺槽容積之比。壓縮比的存在是產生擠出壓力的前提。

4.3.2 長徑比:

螺桿有效長度和其直徑之比。因為某一塑料的塑化溫度是乙個變化不大的溫度區域,在一定溫度下,決定塑化程度就是受熱時間。所以長徑比大,可以有利於塑化、提高產量,但給製造、安裝、使用都帶來不便。

新型螺桿就是為了在滿足塑料塑化的前提下,提高螺桿轉速的。

5、 過濾板:又叫篩板,往往與40目到80目的過濾網同時使用。部件雖小,作用甚大:

5.1 過濾作用:過濾掉含於塑料中的一切顆粒狀雜質。

5.2 壓力調節使用:產生擠出推力的反作用力,促使膠料產生迥流,而實現充分塑化。

5.3 調節膠料的運動狀態:使膠料的旋轉運動變為直線運動。

6、 擠出原理:塑料擠出主要是利用塑料的可塑性,使塑料在機筒內通過加熱和螺桿的作用,經過破碎、融熔、塑化、排氣、壓實過程,最後成型、冷卻定型。這一系列過程是連續實現的,按照物料的不同反應,一般將整個過程分為三個階段:

塑化階段、成型階段、定型階段。塑料擠出特性主要表現在塑化階段。塑料擠出最重要的條件是擠出壓力和擠出溫度。

6.1 塑化階段:該段是擠出成型的主要階段,為了便於研究和控制擠出過程,按照塑料物態連續變化的過程,又將塑化階段分為三個階段:

加料段(又叫破碎段)、熔融段(又叫塑化段)、均壓段(又叫均化段)。根據不同的塑料品種、不同的廠家材料對塑化溫度要求的不同,這三段的溫度控制是影響擠出產品質量的關鍵。

6.1.1加料段:

塑料在此階段只發生攪拌、破碎和軟化,並不發生物態的轉變,溫度不能太高。該階段產生的推動力是否連續、均勻、穩定,剪下應變率的高低,破碎與攪拌是否均勻都影響著擠出的質量和產量。

6.1.2 熔融段:

在此階段,初步攪拌、破碎和軟化塑料,受螺桿的推擠作用、較高溫度的熱作用、與機筒和螺桿的摩擦作用、由於螺槽體積變小造成的壓力作用,使塑料熱交換作用加大,表裡達到熱平衡,逐漸由固態轉變為粘流態(可塑態)。此時塑料的分子結構發生了根本改變,分子間張力極度鬆弛,除組成中特高分子量外,主體完成了塑化—即初步塑化,並且在壓力作用下,排除了固態物料中所含氣體,實現初步壓實。

6.1.3 均壓段:

該段螺紋深度最淺、螺槽容積最小,螺桿與機筒間產生的壓力最大,同時物料受到過濾篩板的反作用力,在徑向壓力和軸向壓力的高壓作用下,使含於塑料內約佔50%的氣體全部排出,並使膠層壓實、緻密,「均壓段」之稱即由此而來。該段的溫度也最高,使經過熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化,從而消除「顆粒」,使塑化充分均勻,所以該段又稱「均勻段」。因擠出量的大小由該段的容積決定,所以又叫「計量段」。

6.2成型階段:擠出成型主要通過模具在機頭內完成的。

機頭的主要作用是:改變經過濾板機脖的熔融物料的直線前進方向;進一步壓實物料;保溫,為出模成型提供密實結構的可塑態膠料。因為機頭是為成型系統提供膠料的最後一道「關卡」,所要求機頭:

分流合理、無死角;有一定的壓力;加熱控制靈敏、受熱均勻。

6.3 定型階段:模具是塑料擠出過程中最後的熱壓作用裝置,是產品的定形裝置。電線電纜常用的模具(包括模芯和模套)有三種型式:擠壓式、擠管式、半擠管(壓)式。

6.3.1擠壓式模具:靠壓力實現產品的最後定型,優點是:塑膠層結構密實、膠層與線芯結合緊密。缺點是對模具尺寸要求精度高、易偏心、產量低。適用於絕緣的擠出。

6.3.2 擠管式模具:

靠對預成型塑料的拉伸,包覆在電線電纜的線芯或纜芯上。其優點是:a、充分利用塑料的拉伸特性,提高產量;b、不易偏心;c、塑料經拉伸,可提高機械強度。

d、延長模芯的使用壽命。e、模具通用性較大。其缺點是:

塑膠層結構緻密性差、膠層與線芯結合不緊密。所以常採用抽真空的方法提高膠層與線芯結合的緊密度。常用於擠護套。

6.3.3 半擠管(壓)式。是擠壓式與擠管式的過渡型式,常用於異形導體擠絕緣和高速擠絕緣時,但必要時應該採用抽真空裝置。

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