挤出成型 (下)..
挤出成型技术
度成正比。阻力愈小，挤出量受压力的影响愈大。
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挤出机的发展
发展方向: 高速、高效、提高自动化水平、 多品种多规格、研制特殊用途 和新型挤出机等方向发展。
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挤出—拉幅成型，双轴拉伸薄膜 （3）产品形状多样 （4）设备简单，投资少，占地面积小
精ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ课件
2 挤出成型基本过程
（1）塑化：在挤出机内将固体塑料加热并依靠塑料之间 的内摩擦热使其成为粘流态物料。 （2）成型：在挤出机螺杆的旋转推挤作用下，通过具有 一定形状的口模，使粘流态物料成为连续的型材。 （3）定型：用适当的方法，使挤出的连续型材冷却定型 为制品。
根据流动分析，影响挤出机生产能力的是正流、逆流、漏 流，横流对挤出量没有影响 挤出机的生产能力表示为
Qv=Qv,D -Qv,p -精品Q课v件,L
影响挤出机生产率的因素 1.机头压力 当机头压力△p＝0 可获最大挤出量
当机头口模封闭时无挤出量 机头最大压力降
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2 螺杆转速 机头和螺杆的尺寸一定时，挤出量与螺杆转速 成正比。
作用：将塑化均匀的物料在均化段螺槽和机头回压作用下 进一步搅拌塑化均匀，并定量定压的通过机头口模挤出成 型。一般无压缩作用。
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4 螺杆的形式 •普通螺杆:
采用等距变深、等深变距、变深变距螺槽 •高效专用螺杆:
L/ DS 大、熔融效率低、塑化混合均匀
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机头和口模
（1）使粘流态物料从螺旋运动变为平行直线运动，并稳 定地导入口模而成型
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料筒
作用：输送、塑化、压缩 工作温度：180-290℃ 压力：≤55MPa 设有分段加热和冷却装置 制造材料：耐磨、耐腐蚀、高强度的合金钢等 料筒除了可以用45号钢、40Cr、38CrMoAL外，还可以 用铸钢和球墨铸铁制造。带衬套的加料段可以用优质 铸铁制成。
挤出成型工艺—挤出成型原理(塑料成型加工课件)
二、挤出成型过程
既有混合过 程，也有成 型过程
树脂原料 加热黏流 塑料熔体
助剂
混合过程
加压 挤出连续体
一定规格的 制品
切割 成型连续体
冷却定型
成型过程
以 管 材 挤 出 原料 成型为例
挤出连续体
熔体
定型连续体
制品
三、挤出成型特点
1. 可以连续化生产，生产效率高。 2. 设备自动化程度高，劳动强度低。 3. 生产操作简单，工艺控制容易。 4. 原料适应性强，适用大多数热塑性树脂和少数热固性 树脂。 5. 可生产的产品广泛，同一台挤出机，只要更换不同的 辅机，就可以生产不同的制品。
挤出成型
挤出成型特点
一、挤出成概述
挤出成型又叫挤出模塑，是利用加热使塑料熔融塑化成 为流动状态，然后在机械力（螺杆或柱塞的挤压）的作用下， 使熔融塑料通过一定形状的口模制成具有恒定截面连续的制 品，适用于绝大部分热塑性树脂和部分热固性树脂。
除了用于挤出造粒、染色、树脂掺和等共混改性，还可用于塑 料薄膜、网材、带包覆层的产品、截面一定、长度连续的管材、板 材、片材、棒材、打包带、单丝和异型材等塑料制品的生产。
料表面接近或达到黏流温度，表面发黏。
要求：输送能力要稍高于熔融段和均化段。
2. 压缩段 （熔融段）
位置：螺杆中部一段。 作用：输送物料，使物料受到热和剪切作用熔 融塑化，并进一步压实和排出气体。 特点：物料逐渐由玻璃态转变为粘流态，在熔 融段末端物料为粘流态。 要求：螺杆结构逐渐紧密，使物料进一步压实。
（3）横流（环流） 由垂直于螺棱方向的分速
度引起的使物料在螺槽内产生翻 转运动。对生产能力没有影响， 但能促进物料的混合和热交换。
（4）漏流 由机筒与螺棱间隙处形成的
挤出成型法名词解释
挤出成型法名词解释
挤出成型法是一种常见的塑料加工方法，也被称为挤塑或挤压成型。
它是利用
挤出机将熔化的塑料物料通过模具挤出，使其成型为所需的截面形状。
这种方法在塑料加工领域应用广泛，可以生产出各种形状复杂的塑料制品，如管材、板材、型材等。
挤出成型法的工作原理是通过将塑料颗粒或粉末加热熔化，然后将熔化的塑料
物料送入挤出机的螺杆筒内。
在螺杆的旋转作用下，熔化的塑料物料被压缩、混合、加热，最终在机筒出口处通过模具挤出，形成所需的截面形状。
挤出机通常由进料装置、加热装置、螺杆和机筒、模具、冷却装置等部件组成。
挤出成型法具有生产效率高、成型精度高、生产成本低等优点。
它适用于生产
各种截面形状的塑料制品，且可以通过更换模具实现生产不同形状和尺寸的产品。
此外，挤出成型法生产的制品表面光滑、一致性好，可以满足各种工业和民用领域的需求。
在挤出成型法中，塑料的选择、挤出机的参数调节、模具设计等因素都会影响
成型制品的质量和性能。
因此，在实际生产中，需要根据具体的产品要求和生产条件，合理选择塑料材料、挤出机型号和参数，设计合理的模具，确保生产出符合要求的塑料制品。
总的来说，挤出成型法是一种常用的塑料加工方法，具有广泛的应用前景。
通
过不断的技术改进和创新，挤出成型法将能够更好地满足不同行业的生产需求，为塑料制品的生产和应用提供更加便捷、高效的解决方案。
主要塑料成型方法
主要塑料成型方法
主要塑料成型方法包括以下几种：
1. 注塑成型（Injection Molding）：将熔化的塑料通过高压注入到模具中，冷却后形成所需的塑件。
2. 吹塑成型（Blow Molding）：将熔化的塑料放在膨胀模具中，在内部加气压力，使塑料贴合模具壁冷却，形成薄壁容器。
3. 挤出成型（Extrusion）：将熔化的塑料通过挤压机的螺杆，通过挤出口挤压成带孔的连续型塑料制品。
4. 压塑成型（Compression Molding）：将熔化的塑料放入加热后的模具中，然后通过压力使塑料填充模具，冷却后形成塑件。
5. 真空成型（Vacuum Forming）：将热塑性塑料片加热软化，放在模具上方，然后用真空吸引将塑料吸附到模具上的负模形状上，形成塑件。
6. 旋转成型（Rotational Molding）：将粉末或液态塑料放入旋转模具中，通过旋转模具使塑料均匀粘附于模具内壁，冷却后形成产品。
7. 压膜成型（Thermoforming）：将热塑性塑料片加热软化，放在模具上方，
然后用压力将塑料与模具上的正模形状贴合，冷却后形成塑件。
这些塑料成型方法在不同的应用领域有着各自特点和适用性，被广泛应用于塑料制品的生产中。
挤出成型的原理和工艺流程
挤出成型的原理和工艺流程
挤出成型是一种常见的塑料加工工艺，通过将加热熔化的塑料挤压至模具中，使其快速冷却凝固并形成所需产品。
本文将介绍挤出成型的原理和工艺流程。
原理
挤出成型的原理基于塑料的热塑性特性，塑料在一定温度下能够熔化并具有流动性。
在挤出机中，塑料颗粒被加热熔化成为熔体，然后通过螺杆将熔体加压，推动熔体流经模具口向外挤出。
随着熔体在模具中迅速冷却，最终形成固化的塑料制品。
工艺流程
1.塑料颗粒加料：首先将塑料颗粒放入挤出机的料斗中，经过加热系统加热，使其
熔化成为熔体。
2.挤出过程：熔化的塑料经过螺杆的推动，被压入模头中，经过交变的高压和高温
使得熔体形成流态，流经挤出模的成型孔。
3.冷却固化：熔体在挤出口挤压而出后，迅速接触冷却水或风冷，使其迅速冷却凝
固。
4.切割成型：冷却后的塑料制品经过切割装置，按照所需长度进行切割，最终形成
成型的塑料制品。
工艺优势
挤出成型具有以下优点：
•高效率：生产速度快，生产成本相对较低。
•适用性广泛：可以加工各种形状和规格的塑料制品。
•制品质量稳定：产品表面光滑，尺寸精确。
•生产自动化程度高：无需过多人工干预，生产稳定可靠。
应用领域
挤出成型广泛应用于塑料制品生产行业，如管道、板材、型材、薄膜、包装材料等领域。
其高效率、高质量的特点使其成为塑料制品生产中不可或缺的一环。
总的来说，挤出成型作为一种常见的塑料加工工艺，通过简单高效的操作流程，可以生产出质量稳定的塑料制品，在工业生产中发挥着重要作用。
挤出成型工艺
2、辅机
由机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、卷取装置、切割组成
3、控制系统
由电器、仪表和执行机构组成
作用：控制主、辅机电动机、以满足所需转速和功率；控制主辅机温度、压力、流量，保证制品质量；实现挤出机组的自动控制，保证主、辅机协调运行。
二、 辅助设备
塑料挤出机组的辅机主要包括放线装置、校直装置、预热装置、冷却装置、牵引装置、计米器、火花试验机、收线装置。挤出机组的用途不同其选配用的辅助设备也不
尽相同。如还有切断器、吹干器、印字装置等。
三、 控制系统
塑料挤出机的控制系统包括加热系统、冷却系统及工艺参数测量系统，主要由电器、仪表和执行机构（即控制屏和操作台）组成。其主要作用是：控制和调节主辅机的拖动电机，输出符合工艺要求的转速和功率，并能使主辅机协调工作；检测和调节挤塑机中塑料的温度、压力、流量；实现对整个机组的控制或自动控制。
4. 外径的控制
如上所述为了保证制品线缆外径的尺寸，除要求控制线芯（缆芯）的尺寸公差外，在挤出温度、螺杆转速、牵引装置线速度等方面应有所控制保证，而外径的测量控制则综合反映上述控制的精度和水平。在挤塑机组设备中，特别是高速挤塑生产线上，应配用在线外径检测仪，随时对线缆外径进行检测，并且将超差信号反馈以调整牵引或螺杆的转速，纠正外径超差。
（2）机筒：是一金属圆筒，一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合，实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实，并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15～30 倍，以使塑料得到充分加热和充分塑化为原
电线电缆绝缘和护套的塑料挤出是根据热塑性塑料变形特性，使之处于粘流态进行的。除了要求螺杆和机筒外部加热，传到塑料使之融化挤出，还要考虑螺杆挤出塑料时其本身的发热，因此要求主机的温度应从整体来考虑，既要考虑加热器加热的开与关，又要考虑螺杆的挤出热量外溢的因素予以冷却，要有有效的冷却设施。并要求正确合理的确定测量元件热电偶的位置和安装方法，能从控温仪表读数准确反映主机各段的实际温度。以及要求温控仪表的精度与系统配合好，使整个主机温度控制系统的波动稳定度达到各种塑料的挤出温度的要求。
挤出成型—挤出理论(高分子成型课件)
四、挤出机的挤出理论
3 熔体输送理论 流动流动状态：
①正流Qd：沿正轴向口模/机头方向流动。由旋转螺杆挤压造成。 ②逆流Ｑp：沿正方向相反，由机头压力引起。 ③横流Ｑt：环流。不影响总流量。但对熔体的混合、塑化、热交换起重要 作用。 ④漏流Ｑc 物料在螺杆与机筒之间间隙向加料口方向回流，可降低挤出量 。一般情况下漏流Ｑc很小，但磨损严重时，漏流Ｑc增加急剧增加。
p在挤出过程中，由于螺杆 和料筒机构、机头、过滤 网以及过滤板的阻力，使 塑料内部存在压力。
p压力可以提高挤出熔体的混合均匀性和稳定性，提高产品致密 度， 是塑料变为均匀熔体并得到致密塑件的重要条件之一。 p螺杆转速的变化，加热、冷却系统的不稳定都对产生压力波动 产生影响，对制品质量产生不利影响。 p为保证制品质量，应尽可能减少压力的波动。
六、挤出工艺的影响因素
3 挤出速率
p挤出速率因素影响较多（机头阻力、螺杆与料筒结构、螺杆转速、 加热冷却系统和塑料特性等）但主要与螺杆转速有关，提高转速，可 提高挤出产量，但塑化质量不高，因而挤出速率要大小合适。 p挤出速率在生产过程中也存在波动现象，挤出速率的波动影响制品 几何形状和尺寸。生产中应保证挤出速率的稳定。
LDPE 15~20 3~4 90~100 100~140 140~160 140~160
PP
22~25 2.5~4 140~160 165~185 180~200 160~185
PC
16~25 2.5~3 200~240 240~250 230~255 200~22100
六、挤出工艺的影响因素
2 压力
tan tanb
四、挤出机的挤出理论
塑料成型工艺与模具设计名词解释
1名词解释1.注射成型：将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送入高温的料筒内加热熔融塑化，使其成为粘流态熔体，然后在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴，注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后，开启模具便可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸塑料制件的成型方法，主要用于成型热塑性塑料件2.压缩成型：将粉状、粒状等的热固性塑料原料直接加入敞开的模具加料室内，然后在加热和加压的作用下，使塑料熔融充满型腔，并发生交联固化反应，硬化定型形成塑件，主要用于成型热固性塑料件3.压注成型：压注成型又称传递成型，其成型原理如图所示，先将固态成型物料加入加料腔内，使其受热软化转变为粘流态，并在压力机柱塞压力作用下，经过浇注系统充满型腔，塑料在型腔内继续受热受压，产生交联反应而固化定型4.挤出成型：挤出成型是将颗粒状塑料加入挤出机料筒内，经外部加热和料筒内螺杆机械作用而熔融成粘流态，并借助螺杆的旋转推进力使熔料通过机头里具有一定形状的孔道(口模)，成为截面与口模形状相仿的连续体，经冷却凝固则得连续的塑料型材制品。
5.中空吹塑成型：将挤出或注射出来的熔融状态的管状坯料置于模具型腔内，借助压缩空气使管坯膨胀贴紧于模具型腔壁上，冷硬后获得中空塑件，这种成型方法称中空吹塑成型。
6.塑料：以高分子合成树脂为主要成份、在一定温度和压力下具有塑性和流动性，可被塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。
7.热塑性塑料：具有线型分子链成支架型结构加热变软，冷却固化可逆的塑料。
8.热固性塑料：具有网状分子链结构加热软化，固化后不可逆。
9.塑化压力(背压)指螺杆式注射成型时，螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的阻力。
(背压一般不大于2MPa )10.注射压力：注射压力是指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。
11.保压压力型腔充满后，注射压力的作用在于对模内熔体的压实，此时的注射压力也可称为保压压力。
12.型腔压力型腔压力是注射压力在经过注射机喷嘴、模具的流道、浇口等的压力损失后，作用在型腔单位面积上的压力。
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工艺流程：
低密度聚乙烯管材生产流程
(1)温度控制 聚乙烯原料熔体指数不同，生产过程温度控制也 不同，应根据原料的熔体指数确定控制温度。一般高密度聚乙烯 结晶度高，结晶熔化潜热大故成型温度较低密度聚乙烯高一些。
聚乙烯管加工温度范围
一般聚乙烯管温度控制采取口模温度低于机身最高温度，其目 的有三个，第一聚乙烯材料熔体粘度低，成型温度范围宽，降低
ABS、聚酰胺、聚碳酸酯等。目前国内生产的塑料管材以聚乙烯、 聚氯乙烯、聚丙烯等材料为主。
与金属管相比，塑料管材有以下优点：(1)相对密度小，仅为
铁的l／8左右。(2)腐蚀性好。(3)电绝缘性优良。(4)不生锈，(5) 耐磨性好，(6)铺设施工方便宜。
3.1.1.1 聚乙烯管
优点：
聚乙烯管材成型加工较品表面光亮。内润滑一般用金属
皂类，外润滑用低熔点蜡，填充剂主要用碳酸钙和硫酸钡(重晶 石粉)碳酸钙使管材表面性能好，硫酸钡可改善成型性，使管材
易定型，两者都可降低成本，但用量过多会影响管材性能，压力
管和耐腐蚀管最好不加或少加填充剂。
硬聚氯乙烯管材的生产配方
软聚氯乙烯管材的生产配方
温度有利于提高成型性，使制品更密实，第二机头温度低有利于
定型，可提高生产效率，第三可节约能源，减少浪费。
(2)冷却控制 整个生产过程冷却的部位有料斗、螺扦、定径套、冷却 水箱等处。1. 料斗：因聚乙烯软化温度较低，一般在料斗处设有夹套， 内通冷却水防止聚乙烯颗粒因受热过早粘连，从而影响物料向前输送。 2.
(1)温度控制 如前所述，生产管材软硬品种不同其加工 温度不同．硬管比软管加工温度高10—20°C。原料状态 不同加工温度也不同，粒料比粉料加工温度高10°C左右。 具体的温度控制应根据具体配方确定。
聚氯乙烯管加工温度范围
(2)螺杆冷却 由于硬聚氯乙烯熔体粘度大，流动性差，为 防止螺杆因摩擦热过大而升温，引起螺杆粘料分解或使管材
3.1 管材成型工艺
3.1.1 圆 管
塑料管材是塑料挤出成型的主要产品之一。塑料挤出管材就是
将粒状或粉状塑料原料从料斗加入挤出机，物料被加热成熔融的料
流，经螺杆旋转的推力使熔融料通过机头环形通道，形成管状物， 经冷却定型装臵对成型的管材进行冷却定型即成为塑料管树。
可供生产管材的塑料原料有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、
工艺流程：
为提高助剂和聚氯乙烯基体的塑化混炼效果， 通常经过初混合，造粒的过程。
在生产过程中，由于聚氯乙烯是热敏性材料，即使加入热稳 定剂也只能是提高分解温度，延长稳定时间而不可能不出现分解， 这就要求聚氯乙烯的成型加工温度应严格控制。特别是硬聚氯乙 烯因其加工温度与分解湿度很接近，往往因为温度控制不当造成 分解现象。因此，挤出温度应根据配方、挤出机特性、机头结构、 螺杆转速、测温点位臵、测温仪器的误差及测温点深度等因素确 定。
螺杆：一般不需通冷却水，为了提高生产效率．也可在螺杆加料段通冷
却水。②定径套：不论是内压法或真空法定径，其定径套内均需通水冷 却，以保证管材尽快固定形状，由于管材刚离开口模温度较高，为使其
缓慢冷却，一般用温水(30一50°C)较好，或者空气中冷却后再进行定径。
3. 冷却水箱：为排出管空中余热，使管材进一步冷却，将已成型的管材 通入冷却水箱，水箱中进出水方向与管材挤出方向相反使管材逐渐冷却， 以减少内应力，水位应以浸没管材为准，为防止管材在水箱中因浮力作 用而弯曲，在水箱中设2—4个定位环。 (3)冷却速度 聚乙烯管材应缓慢冷却，否则管材表面无光泽，且易
内壁毛糙，必须降低螺杆温度，这样可使物料塑化好，管内
表面光亮，提高管材内外质量。螺杆温度一般控制在80一100 °C之间，若温度过低反压力增加，产量大大下降，甚至会发 生物料挤不出来而损坏螺杆轴承的事故，因此，螺杆冷却应 控制出水温度不低于70一80 °C。冷却方法是在螺杆内部用 通铜管的方法进行水冷却 。
地加工成各种规格的管材。而且它具有良好的柔韧、无毒、耐腐蚀、 电绝缘性、耐寒性、冲击性能，所以这种管材广泛地用于自来水管、 排污管、农田排灌管、化工管道以及电器绝缘套管等。
配方选择：生产聚乙烯管材一般采用聚乙烯树脂作为原料
直接进行生产，而不需加入其他助刑。聚乙烯树脂有高压聚 乙烯(低密度聚乙烯)与低压聚乙烯(高密度聚乙烯)两种。作 为原料的选择主要依据所加工产品的使用要求，其次是加工 设备的特性，原料的来源及价格等。
产生内应力。综上所述，冷却过程不仅对生产过程，对产品质量均有重
要的影响。
3.1.1.2 聚氯乙烯管
优点：聚氯乙烯管材分软硬两种，硬聚氯乙烯管是将聚氯乙烯
树脂与稳定剂、润滑剂等助剂混合，经造粒后挤出成型制成，也
可采用粉料一次挤出成型。硬聚氯乙烯管耐化学腐蚀性与绝缘性
好，主要输送各种流体，以及用作电线套管等。硬聚氯乙烯管易 切别、焊接、钻接、加热可弯曲，因此安装使用非常方便。软聚
性能及耐热性愈好，但树脂流动性差，给加工带来一定困难．所
以一般选用粘度为(1．7—1．8)×10
-3
PaS的SG一5型树脂为宜。
硬管一般采用铅系稳定剂．其热稳定性优秀，常用三盐基性硫酸
铅，但它本身润滑性较差，通常和润滑性好的铅、钡皂类并用。
加工硬管，润滑剂的选择和使用很重要，既要考虑内润滑降低分 子间作用力，使熔体粘度下降有利成型，又要考虑外润滑，防止
氯乙烯管是由聚氯乙烯树脂加入较大量增塑剂和一定量稳定剂，
以及其他助剂，经造粒后挤出成型制成。软聚氯乙烯管材具有优 良的化学稳定性，卓越的电绝缘性和良好的柔软性和着色性，此
种管常用来代替橡胶管，用以输送液体及腐蚀性介质，也用作电
缆套管及电线绝缘管。
(1)硬聚氯乙烯管材 聚氯乙烯原料的聚合度愈高，其物理力学
挤出成型 (下）
3. 挤出成型工艺与过程
原料的预处理
挤出成型
冷却定型
牵引和热处理
原 料 干 燥
物 料 称 重
预 混 合
挤 出 工 艺 的 调 节
冷 却 方 式 的 调 节
定 型 方 式 的 选 择
离的 适 模取 当 膨向 的 胀， 牵 效同 引 应时 ， 。消 保 除证 部一 分定
品热 稳处 定理 性过 提程 高， 。使 制