郑州大学:塑料成型工艺学 郑国强(模具方向)——第五章 挤出成型

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郑州大学:塑料成型工艺学 郑国强(模具方向)——第四章 压缩模塑

郑州大学:塑料成型工艺学 郑国强(模具方向)——第四章 压缩模塑
模压成型主要用于热固性塑料制品的生产。对于热塑 性塑料也可以采用,但由于生产效率低,很少采用。
4.1 预压
定义: 将松散的原料预先用冷压法(模具不加热) 定义: 将松散的原料预先用冷压法(模具不加热)压成 形状规整,质量一定的密实体的过程 形状规整, 压缩粉的性能对预压的影响
水分及挥发分 颗粒大小, 颗粒大小,最好是大小相间 倾倒性( 压缩粉通过管径为10mm,锥角为 度的标准 漏 倾倒性(120g压缩粉通过管径为 压缩粉通过管径为 ,锥角为60度的标准 斗时间来衡量,一般取25~ 斗时间来衡量,一般取 ~30s) ) – 压缩率在 左右 ⑤润滑剂用量要适当 ⑥温度,一般为室温 ⑦ 压缩率在3.0左右 温度, 压力,以预压物的密度达到制品密度的 以预压物的密度达到制品密度的80%为适宜。 压力 以预压物的密度达到制品密度的 %为适宜。约40~ ~ 200MPa 3. 设备和操作 – – –
为了改善物料的成型性能及除去多余的水分和挥发组分,对预压物进行加热处理 作用
① 缩短成型周期 ② 提高制品的力学性能
③ 提高塑料流动性 ④ 降低模压压力 预热工艺温度范围 ① 酚醛塑料:分低温和高温两种,低温为80~120℃,高温为160~ 200℃; 脲甲醛塑料:最高不超过85℃; ② 三聚氰胺甲醛塑料:105~120℃; ③ 脲-三聚氰胺甲醛塑料:80~100℃ ④ 聚酯塑料:只有增强塑料才预热,预热温度为55~60℃。 预热方法 ① 热板加热 ② 烘箱加热(料层不要超过2.5cm,加热均匀) ③ 红外线加热:表面得到辐射热量,然后传到内部 ④ 高频加热:热量不是从外传到内,而是在各点自行加热(不宜加热水分含量大, 宜加热极性物质,高频电场使分子间发生摩擦而产生热量)
5-活动垫板 绝热层 上压板 拉杆 活动垫板;6-绝热层 上压板;8-拉杆 活动垫板 绝热层;7-上压板 拉杆; 9-下压板 机座 下压板;l0-机座 下压板

塑料成型工艺学课件第五章挤出成型

塑料成型工艺学课件第五章挤出成型

3
冷却和定型
挤出产生的热量通过冷却和定型系统使塑料固化,形成所需产品。
常见的挤出成型工艺塑料制品的生 产,如塑料管材、板材和 型材等。
2 双螺杆挤出
适用于工程塑料和特殊塑 料制品的生产,如塑料薄 壁制品和复合材料等。
3 共挤出
用于制备多层结构的复合 型材,如隔热管、隔音板 等。
常见的挤出成型缺陷及其解决措施
气泡
调整挤出机、模具和材料的参数,提高材料的 熔体温度和排气能力。
熔体中断
检查挤出机和模具的磨损和堵塞问题,确保材 料的连续供给。
螺纹纹理
调整挤出机和模具的温度、速度和压力,改善 模具的设计和制造。
尺寸不合格
优化挤出工艺参数,检查挤出机和模具的精度, 控制材料的品质。
挤出机的工作原理和组成部分
工作原理
挤出机通过将塑料材料加热、熔化、压缩和挤出, 形成连续的塑料型材或薄壁制品。
组成部分
挤出机主要由进料系统、加热和熔融系统、挤出系 统以及冷却和定型系统等组成。
挤出工艺的基本步骤和流程
1
进料和预热
塑料料粒经过熔融预热系统加热和软化,准备挤出。
2
熔融和挤出
熔化塑料通过螺杆在挤出机筒内熔融,然后被挤出模具形成型材。
挤出模具的设计要点和注意事项
挤出模具的设计需要考虑材料流动性、产品形状和尺寸、模具结构等因素。合理设计模具可以提高挤出成型的 质量和效率。
优点和局限性:挤出成型工艺的优势和限制
优点
高生产效率、产品外观光滑、成型质量稳定、无需 二次加工等。
局限性
对于某些复杂形状的产品来说,挤出成型可能无法 满足要求。
塑料成型工艺学课件第五 章挤出成型
本章将介绍挤出成型工艺的定义、概况以及其工作原理和组成部分。还将探 讨挤出工艺的基本步骤和流程,以及常见的分类和应用。最后,我们将讨论 挤出模具的设计要点和注意事项,以及挤出成型的优点、局限性和解决措施。

《高分子材料成型加工基础》课件——项目三-挤出成型

《高分子材料成型加工基础》课件——项目三-挤出成型

三.辅助设备:
• 前处理设备:预热. 干燥 • 控制生产的设备:各种控制仪表
四. 挤出机的一般操作法:
• 处理挤出物的设备:冷却定型. 牵引.切割.卷取
① 开机前准备: ② 料最好先干燥、必要时须预热 ③ 换上新的多孔板及滤网,检查并装上机头 ④ 检查电器及机械,在传动部分加足润滑油
⑤ 开电热预热:先预热机头、后机身,同时料 斗座通水冷却
● 3.螺杆: ● 挤出机的改进主要在螺杆上 ● (1)螺杆直径(D)与长径比(L/D): ● D↑:挤出机大,产量高(产量∝D2) ● L/D: L为有效长度 ● L/D↑:利于塑化, ↑产量,适应性强
(2)螺杆各段的作用:
• ①加料段: • 加料口(2~10D) • 使塑料受热前移、
压实物料
使塑料密实、排气 ● 热:外加热、 内摩擦热,物料由固体→熔体 ● 完全塑化后经机头挤出成型、冷却定型或拉、吹胀为最终制品
二.塑料在挤出成型中的受热:
● 热量来源:外加热与摩擦热 ● 加料段:
固体物料,螺槽深,温差大,外加热为主 ● 均化段:
熔体,螺槽浅,温差小,摩擦热为主 ● 压缩段:
介于以上两段之间 ● 故挤出机必须分段控温
一.挤出成型的塑料
● 几乎所有热塑性料和某些热固性料:如PVC、PE、PP、PS、PA、ABS、PC等及 PF、UF(脲醛树脂)等
二.挤出成型的制品
● 管、板、单丝、膜、电线、棒、异型材、中空制品(瓶等)等
三.挤出成型特点
生产连续化 生产效率高:挤出制品单机产
量比注塑制品大一倍以上
适应范围广 经济效益好:设备成本低、投资收效快
一.挤出成型设备(挤出生产线或挤出机组) ● ——以塑料异型材为例

知识点六 挤出成型

知识点六  挤出成型

知识点六挤出成型挤出成型是一种常见且重要的塑料加工方法,广泛应用于塑料制品的生产中。

它通过将塑料原料加热至熔融状态,并在挤出机的作用下,迫使塑料通过特定形状的模具,从而获得具有一定截面形状和尺寸的连续塑料制品。

挤出成型的工作原理相对较为简单直观。

首先,塑料原料被送入挤出机的料筒中。

料筒通常配备有加热装置,将原料加热至适宜的熔融温度,使其变成具有良好流动性的熔体。

在挤出机内部,有一个或多个螺杆,它们不断旋转,推动塑料熔体向前移动。

螺杆的设计和旋转速度对挤出过程中的压力、流量和混合效果起着关键作用。

随着塑料熔体被推向模具,模具的形状决定了最终挤出制品的外形。

模具通常具有狭窄的通道和特定的几何形状,以确保塑料熔体在通过时能够形成所需的截面。

从模具挤出的塑料制品通常需要经过冷却和固化,以保持其形状和尺寸的稳定性。

冷却方式可以是空气冷却或水冷却,具体取决于制品的材料和尺寸。

挤出成型具有许多优点。

其一,它能够实现连续生产,生产效率高,适合大规模生产。

其二,通过更换模具,可以方便地生产出各种不同形状和尺寸的制品,具有较强的灵活性。

其三,挤出成型可以加工多种塑料材料,包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等常见塑料。

此外,挤出成型的制品通常具有较好的尺寸精度和表面质量。

然而,挤出成型也存在一些局限性。

例如,对于一些复杂形状的制品,可能需要进行后续的加工和处理。

在挤出过程中,塑料的分子取向可能会导致制品在某些方向上的性能差异。

而且,挤出成型对原料的性能要求较高,如果原料的质量不稳定,可能会影响制品的质量。

在实际应用中,挤出成型被广泛用于生产各种塑料制品。

比如,管材和管件是挤出成型的常见产品。

无论是用于供水、排水还是输送气体的管材,都可以通过挤出成型来制造。

此外,板材、薄膜、电线电缆的绝缘层等也常常采用挤出成型工艺。

在建筑领域,挤出成型的塑料门窗型材具有良好的隔热性能和耐候性。

在包装行业,挤出成型的塑料薄膜用于食品包装、日用品包装等。

郑州大学:塑料成型工艺学 郑国强(模具方向)——九、中空吹塑成型

郑州大学:塑料成型工艺学 郑国强(模具方向)——九、中空吹塑成型

中空吹塑成型1 中空吹塑成型及其工艺类别使用压缩空气使处于高弹态或粘塑性状态的空心塑料型坯发生吹胀变形,然后再经冷却定型获取中空容器状塑料制品的成型加工方法称为中空吹塑成型。

根据中空吹塑所用型坯生产方式以及型坯变形特点不同,中空吹塑可以划分为挤吹成型、注吹成型、挤拉吹成型、注拉吹成型、多层吹塑和片材吹塑等不同类别,所以可以把中空吹塑成型全过程视为一种联合工艺或复合工艺技术,即中空吹塑制品是由注塑、挤塑、拉伸等型坯成型技术与吹塑成型技术共同作用而生产出来的,主要用做塑料包装和盛装容器产品。

旋转工位吹塑机利用中空吠塑可以成型各种塑料容器。

适于中空吹塑的塑料品种有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、线型聚酯、醋酸纤维素、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚对咪二甲酸乙二(醇)酯和聚苯并噻唑等。

在这些塑料品种中,聚乙烯无毒、吹塑成型性能好,聚氯乙烯价格低廉、透明性及气密性好,所以它们在吹塑成型生产中应用最多,而线型聚酯则具有较高的强度、良好的透明性以及光泽的外观且对其废旧制品或废料进行焚烧处理时不污染环境,故近年来在包装瓶生产中应用较多。

下面主要简述挤吹和注吹成型工艺过程和工艺特点。

2 中空吹塑成型工艺过程(1) 挤吹成型挤吹成型挤吹时首先利用挤出方法将成型物料挤成管状型坯,并将其引入对开的吹塑模中,待型坯下垂到合格长度时,立即闭合对开的模具,同时夹紧型坯上、下两端(夹紧动作兼起封底和缩口作用),然后利用吹管向型坯内部通入压缩空气,以迫使型坯发生吹胀变形并紧贴模腔表壁成型,最后再经保压和冷却定型后便可排放制品内压缩空气,并开模脱取制品。

挤吹成型设备比较简单,型坯从挤出机头流出后可直接引入吹塑模进行成型,不需要再经二次加热,与下面介绍的注吹成型相比,生产率较高,且挤吹成型时,型坯温度分布均匀、塑料容易变形,不会产生很大的应力,制品可以获得较高的强度。

基于此,挤吹方法在当前吹塑成型生产中应用较多。

但应注意,如果型坯在挤吹过程中需要依靠自重下垂进入吹塑模,则型坯在下垂过程中将会发生壁厚减薄和壁厚不均现象,这将使制品壁厚不易控制。

《塑料挤出成型》札记

《塑料挤出成型》札记

《塑料挤出成型》读书札记目录一、书籍概述 (2)1.1 定义与特点 (3)1.2 发展历程及现状 (4)1.3 应用领域 (5)二、塑料挤出成型基本原理 (6)2.1 塑料材料的基本性质 (8)2.2 挤出成型原理及流程 (9)2.3 挤出机的主要组成部分 (10)三、塑料挤出成型的工艺过程 (12)3.1 原料选择与准备 (13)3.2 挤出机的操作与维护 (15)3.3 生产工艺控制要素 (16)3.4 常见工艺问题及解决方案 (17)四、塑料挤出成型的应用领域 (19)4.1 管道与型材挤出 (20)4.2 板材与薄膜挤出 (21)4.3 异型材挤出 (23)4.4 其他应用领域 (24)五、塑料挤出成型的技术发展与创新 (25)5.1 新型塑料材料的应用 (27)5.2 挤出机的技术进步与创新 (28)5.3 智能化与自动化发展 (29)5.4 环保与可持续发展 (30)六、实践案例分析 (31)6.1 案例分析一 (32)6.2 案例分析二 (33)6.3 案例分析三 (34)七、学习心得与展望 (35)7.1 学习心得 (35)7.2 对塑料挤出成型的展望 (37)一、书籍概述《塑料挤出成型》是一本关于塑料加工领域挤出成型技术的专业书籍。

本书详细介绍了塑料挤出成型的基本原理、工艺过程、设备结构以及操作技巧等方面内容,帮助读者全面了解塑料挤出成型的全过程。

本书既适用于初学者了解塑料挤出成型的基础知识,也适合塑料加工行业的专业人士作为参考资料。

本书首先介绍了塑料挤出成型的基本概念和发展历程,使读者对塑料挤出成型技术有一个初步的认识。

详细阐述了塑料挤出成型的原理,包括塑料的组成、结构与性能,以及挤出成型的基本原理和工艺过程。

还介绍了塑料挤出机及其辅助设备的工作原理、结构特点、选型与使用注意事项。

书中还详细讲解了塑料挤出成型的工艺参数设置与优化,包括温度、压力、速度、物料配比等因素对挤出成型的影响,以及如何根据原料特性和产品要求合理设置工艺参数。

《塑料成型工艺学》教改初探

《塑料成型工艺学》教改初探

《塑料成型工艺学》教改初探
《塑料成型工艺学》教改初探
郑国强,王波,代坤,刘保臣
【摘要】摘要:为让本科生适应未来塑料工业的发展,更让他们在本科学习阶段轻松自如地掌握塑料成型加工的基本专业知识,本文就郑州大学材料科学与工程学院《塑料成型工艺学》本科教学的实际情况及存在的现实问题,并结合笔者在讲授本课程中的教学实践,提出了改进现有的教学手段、加强课堂互动、活泼课堂语言表达等改进措施。

这些措施在具体的教学实践中取得了良好的效果。

【期刊名称】教育教学论坛
【年(卷),期】2011(000)030
【总页数】2
【关键词】教改;教学手段;互动;教学方法
一、引言
随着我国高等教育课程改革的深入,专业课程的教学改革也是大势所趋。

我校高分子材料工程专业是国家重点学科,《塑料成型工艺学》是该专业最重要的必修课之一。

《塑料成型工艺学》是一门综合性强、知识性强、实践性强的专业基础课程,其内容几乎涵盖了塑料成型加工工业中所有的成型方法。

教师在授课过程中扮演的角色,对学生能否理解塑料成型工艺方法、掌握专业知识,起着至关重要的作用。

本文结合我院高分子材料科学与工程专业的实际教学情况以及笔者在教学过程的切身体会,谈谈教师在《塑料成型工艺学》教改中的尝试。

二、改进现有的教学手段
随着科学技术的发展,众多多媒体技术已应用到教学过程中。

目前,郑州大学。

郑州大学:塑料成型工艺学 郑国强(模具方向)——第七章 中空成型

郑州大学:塑料成型工艺学 郑国强(模具方向)——第七章  中空成型

◆ 拉伸吹塑的工艺要点 拉伸吹模主要受到型坯的加热温度,吹塑压 力,吹塑时间和吹模模具温度等工艺的影响。 —型坯的再加热 由于注射型坯后要放置一段 时间才能拉伸吹塑,所以吹塑前再加热,以PET为 例,加热温度为195~230℃,恒温10~20s,以达到 热平衡; —拉伸比(拉伸速率,拉伸长度,吹气压力和 速率)是影响制品质量的关键。纵向拉伸比是通 过拉伸杆的移动来实现的,横向拉伸比是通过吹 塑空气来实现的。 一般而言横向拉伸比5倍,纵 向拉伸比2.5倍的时候,PET瓶子的质量最好。
芯棒主要有注射成型型坯时充当阳模,把型坯运 送至吹塑模具中去,并充当高压气体和控温介质的通 道的功能。 所以要求芯棒具有较高的表面精度,硬度 , 高, 刚度大,韧性好,耐腐蚀。 吹塑模具是容器成型的关键装置,直接呈现制 品的形状。模体材料一般选用耐腐蚀的碳素工具钢 和普通合金刚制造。
◆管坯温度与吹塑温度 管坯温度与吹塑温度
7.3 注射吹塑工艺
◆工艺过程 工艺过程
注射吹塑一般是两步成型法,即注射型坯和吹塑(见图7-14)
◆工艺特点 工艺特点
适宜生产批量大精密容器,广口容器 —制品的壁厚均匀一致,不需要后期加工修饰; —制品无熔接线,废料少; —必须使用两副模具,成本加大; —不适于制造大容量和带把手的制品;
◆芯棒和模具设计要求 芯棒和模具设计要求
吹塑模具
◆模具的材质
—铝、铜
●主要利用其良好的导热性能以及易机械加工性(如雕刻花纹)
—钢
●用来吹塑硬度较大的塑料,表面抛光镀铬
◆模具的冷却系统
—其要求和注射模塑类似
◆模具的排气系统
—其要求和注射模塑类似,但其排气孔尺寸一般较大
7.2 挤出吹塑工艺
– 由挤出装置挤出半熔融状 管坯; – 当型坯到达一定长度时, 模具移到机头下方闭合, 抱住管坯,切刀将管坯割 断; – 型坯头部成型定径; – 模具移到吹塑工位,吹气 杆进入模具吹气,使型坯 紧贴模具内壁而冷却定型; – 打开模具,取出制品。
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(3)
影响加料段送料量的因素:
①物料的移动角(前进角)的影响:0≤ φ ≤900 Ⅰ φ =00时, φ最小。 Ⅱ φ =900时, φ最大。
但对成型来说都不现实!!!
②槽深h的影响: 在D不变时,h增大,θ提高。 ③减小fs,Q↑。 ④增大fb,Q↑。
tan tan ⑤选择合适的螺旋角θ,且使 最大时,Q↑。 tan tan
Ⅲ-计量段(均化段)
最常用的是等距不等深螺杆
③螺旋角和螺棱宽度(e):螺旋角取决于料粒 的形状,例如30o对应粉状, 15o左右对应 方块状,17o左右对应球状和柱状, ④螺杆头部形状:一般呈锥形,以避免在螺 杆头部停留过久而导致分解出现。
5.1.2 双螺杆挤出机的结构
典型的双螺杆挤出机的螺杆:
挤出成型的特点:
① 连续化,效率高,质量稳定 ② 应用范围广 ③ 设备简单,投资少,见效快 ④ 生产环境卫生,劳动强度低 ⑤ 适于大批量生产
适用的树脂材料:
绝大部分热塑性塑料及部分热固性塑料,如PVC、 PS、ABS、PC、PE、PP、PA、丙烯酸树脂、环氧树 脂、酚醛树脂及密胺树脂等
应用:
螺槽全长范围固体床熔融过程示意图: 固体床在螺槽中的分布变化(a) 和固体床在螺杆熔融区的体积变化(b)
随着塑料向机头方向的移动,熔化过程逐渐进行。从始熔 点A起,固体床宽度逐渐减小,熔池宽度逐渐增大,直至B点时, 固体床消失,即完成了熔化过程。(固体床深度的变化见下图 )
D=90mm
N=60转/分
πD=b1+b2= l·cotθ+l·cotφ= l(cotθ+ cotφ)
所以
D L cot cot
DN D N tan tan Va cot cot tan tan
因此
(2)
2 D h( D h) N tan tan Q tan tan
单螺杆挤出机的结构
传动系统:是带动螺杆转动的部分,通常由电 机、减速机构以及轴承等组成; 加料装置:主要是料斗,但工厂都采用自动加 料装置,甚至带有烘干、计量装置等; 料筒:包裹在螺杆外部的装置,起到受热受压 的作用,物料的塑化和加热、加压都在其中进 行,大部分都有冷却装置(风、水冷); 螺杆:利用它才能使料筒内的塑料向前移动, 得到加压和热量(摩擦热); ①螺杆的直径(D)和长径比(L/D),长径 比决定了体积容量以及塑化的均匀性。
5.3.5 单螺杆挤出机生产能力分析
5.3.6 螺杆和口模的特征曲线
物料在该段类似于“弹性固体塞”,固体 塞在螺槽内的运动就如螺帽在螺丝上的运 动一样。 ① 如旋转螺丝,而螺帽上无压力,则 螺帽跟着螺丝转动而不前移。 ② 若在螺帽上加一定压力,再旋转螺 丝,则螺帽就会随螺丝旋转而前移。 成型时,塑料与螺杆的摩擦力应小于塑 料与料筒的摩擦力,也即螺杆的光洁度应 大于料筒的光洁度。否则,塑料只能抱着 螺杆空转打滑不能前移。
⑥ D↑,Q↑, N ↑ ,Q↑ 。
⑦φ ↑, θ ↑ 。
影响加料段送料量的因素:
① 适当提高N和H; ② 采用锥形或强烈冷却的进料段料筒结 构; 在加料段料筒内壁开设纵向沟槽(提高 fb); ③ 冷却螺杆加料段(减小fs),增加螺杆表 面光洁度(减小fs )一等螺杆Ra=0.8μm,优等 0.4μm。 ④ 在螺杆中心通冷却水,以降低螺杆表 面的摩擦系数
① 熔融料呈流线型,未塑化料始终呈固态 ② 固—液两相有一明显分界线 ③ 固相逐渐消失,固体塑化完全集中在熔膜处
※ 熔融机理:
加料段压实——逐渐熔融成一层熔膜——超过后边螺槽刮落 于前侧形成熔体池——固体床减小——直至物料完全熔融
主要作用 ①使物料熔融塑化。 ②压实物料。 ③排出物料中的气体。 螺杆的压缩比(ε): 定义:指螺杆加料段第一个螺槽容积与计量段最后一个螺槽容积之比。 对于常用的等距不等深螺杆的压缩比常用加料段和计量段螺槽的 横截面积之比来表示。 几何压缩比 :
螺杆的主要参数: D:螺杆外径; d:螺杆根径; L:螺杆长度; t:螺距; W:螺槽宽度; ε:压缩比 e:螺纹宽度 ; h:螺槽深度; φ:螺旋角; L/D:长径比。
② 螺杆形式和分段
1-渐变型(等距不等深)
2-渐变型(等深不等距)
3-突变型 4-鱼雷头螺杆 Ⅰ-加料段(固体输送段) Ⅱ-压缩段(熔融段)
5.2.2 挤出机的辅助设备
※物料处理设备 主要指预热干燥等设备 ※挤出物处理设备 主要指冷却、牵引、切割、卷取、检测设 备 ※控制生产工艺的设备 主要指各种测控设备
5.2.2 挤出机的一般操作方法
※设备调试 ※安全 ※清洗
5.3 单螺杆挤出原理
学习目标:
掌握挤出理论中影响生产和产品质量的因素
5.3 单螺杆挤出工作原理
5.3.1 固体输送
加料段具有输送固体物料,兼有预压、预热 作用。 要使制品质量、产量稳定,须满足以下两 个条件: 1. 熔体的输送速率等于固态物料的熔化速率 2. 沿螺杆轴向任一截面物料的质量流率等于 挤出机生产率 目前对此理论的推导最为简单的是以固体对 固体的摩擦力静平衡为基础的。
※ 过滤板(网)的作用:
Ⅰ. 使物料由螺旋运动转变为平直运动。 Ⅱ. 过滤杂质和未熔化好的塑料颗粒。 Ⅲ. 使物料受到较大的剪切作用,以利于塑料塑化均匀。 Ⅳ. 使料筒和机头定位。

对机头结构的要求:
Ⅰ. 口模定型部分应有适当长度。 A. 使物料处于稳定流动; B.减小熔体弹性和出口膨胀; C. L长,产量提高; D.太长,笨重,阻力大,Q降低。 Ⅱ.机头中过渡部分应光滑,呈流线型。 原因:防止物料的停滞和分解。 Ⅲ. 应设置调节装置,改善周边的流率分布。(厚度均匀)
Colombo螺杆; 锥型双螺杆; 组合型双螺杆;
5.2.2 机头和口模
※圆孔口模 主要用来生产棒材、单丝造粒,口模平直部 分长度和直径比小于10 ※扁平口模 一般用来生产厚度小于0.25mm的膜或板材 ※环形口模 一般用来生产管材、管状薄膜、吹塑用型胚以及 电线电缆 ※异形口模 主要用来挤出不同横截面的制品
直至螺杆处,Vz=0。
可视化研究熔融实验结果
粒料加人挤出机后, 固体 粒子以松散状态向前运动, 同 时粒子之间存在相互滑移。随 着内部压 力的建立, 松散的粒 子渐渐被压实, 粒子间隙缩小, 粒子相互运动的自由度减小
进入熔融段后, 粒子受热发 生粘连, 但粒子间界面仍然很清 楚。由于热、力的作用使粒子 发生变形, 粒子间的空隙逐渐被 填充, 如图所示。从图可以看出, 粒子中心的颜色接近固体颜色, 粒子周边的颜色半透明, 接近熔 体颜色, 这表明粒子中心部分的 温度低于周边温度, 同一粒子内 部存在温度差。因此对每一个 粒子而言, 其熔融过程是从外向 内进行的。
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 型材等等,还可用于粉末造粒、染色、树脂掺和等。
5.1 挤出设备

由挤出机、机 头和口模、辅 机等组成。
主要设备
5.1.1 单螺杆挤出机的组成
单螺杆挤出机主要 由传动系统、加料 系统、塑化系统、 加热与冷却系统、 控制系统等组成。 挤出系统是最主要 的系统,它由料筒、 螺杆、多孔板和过 滤网组成。
D2 d12 D1h1 2 2 D d3 D3h3
工厂常用式 ε=0.93 h1/h3来表示。
(3) 熔化过程:图3-6-11为固体物料在螺槽中的熔化过程示意 图。
固体物料在螺槽中的熔融过程
1-熔膜 2-熔池 3-迁移面 4-熔融的固体粒子 5Fra bibliotek未熔融的固体粒子
①熔膜:
与料筒(螺杆)表面接触的固体物料,由于料筒热 传导和摩擦热作用,首先熔化,形成一层熔膜。 ② 熔池: 逐渐熔化的物料,在料筒与螺杆的相对运动作用下, 不断向槽螺的推进面汇集,而形成漩涡状的流动区,称 为熔池即液相。 ③固体床: 熔池前面充满着受热软化和半熔化后粘接在一起的 固体粒子 ,和完全未熔化的固体粒子,总称为固体床。 ④ 迁移面: 熔膜和固体床间的界面称为迁移面。熔化过程主 要在迁移面进行。
加料段的送料量 Qs (摩擦力静平衡) Qs应为螺槽的横截面积与轴向速度Va的乘 积,可得:
Qs=SVa=π/4 [D2-(D-2h)2]Va=πh(D-h)×Va
(1)
螺杆的展开图(a)和固体塞移动距离的计算(b)
由上图的展开图可见,螺杆转动一周,物料在螺 纹斜棱推力作用下,沿与斜棱垂直的方向由A移向B, AB在螺杆轴上的投影距离为l,物料在轴向的移动速度 为Va;若螺杆的转速为N,则 Va=l×N 由上图中螺杆的几何关系可得出:
定义:挤出成型又叫挤塑、挤压、挤出模 塑。是借助螺杆或柱塞的挤压作用,使塑化 均匀的塑料强行通过口模而成为具有恒定 截面的连续制品。
挤出管材生产
管材挤出的辅助设备
挤出片材生产
挤出线缆包覆成型
挤出吹塑薄膜
挤出中空吹塑成型
塑料挤出成型工艺流程
• 挤出过程:
加料——在螺杆中熔融塑化——机头口模挤出— —定型——冷却——牵引——切割
Q=71Kg/h
螺杆中聚丙烯熔融时固体床在螺槽中的深度变化曲线
螺杆压缩段中物料的速度分布(a) 和温度分布(b)
压缩段速度和温度的分布
①料筒内表面处,Vz最大。 ②熔膜中,Vz在深度方向(Y)自上而下减小。 ③ 固体床中,各处Vz相等。 这是因为有熔结固体块,粘度大,移动困难, 差别不明显。 ④靠近螺杆的熔膜中,Vz在Y方向自上而下减小,
螺槽中固体输送的理想模型(a) 和固体塞移动速度的矢量图(b)
• 假设条件:
①物料与螺槽和料筒壁紧密接触形成固体塞(床),以 恒速移动; ②略去物料重力、密度变化的影响; ③磨擦系数恒定,压力是螺槽长度的函数; ④螺槽为矩形
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