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第六章擠出成型6.1概述擠出成型在高分子材料領(lǐng)域中,是一個(gè)變化眾多,用途最廣,比重最大的成型工藝。擠出過(guò)程是使高分子材料的熔體在擠出機(jī)的螺桿擠壓作用下,通過(guò)一定形狀的口模而連續(xù)成型,所得的制品為恒定截面的連續(xù)型材。三大合成材料的擠出,沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別,所用設(shè)備加工原理大同小異。擠出理論、工藝以塑料為多,故本章主要討論塑料的擠出成型。
第六章擠出成型6.1概述擠出成型在高分子材料領(lǐng)6.1概述橡膠擠出—壓出。合成纖維—螺桿擠出紡絲。塑料—主要是熱塑性塑料,現(xiàn)在也有熱固性塑料。擠出成型的制品都是連續(xù)的型材,如板材、薄膜、片材、帶、異型材等。塑料上色,混煉,塑化造粒,共混改性。以擠出為基礎(chǔ)的配合吹脹和雙軸拉伸:吹塑成型和拉幅成型。6.1概述橡膠擠出—壓出。合成纖維—螺桿擠6.2工藝特點(diǎn)連續(xù)成型,產(chǎn)量大,生產(chǎn)效率高。制品外形簡(jiǎn)單,是斷面形狀不變的型材。制品質(zhì)量均勻密實(shí),各向異性小,尺寸準(zhǔn)確性較好。適應(yīng)性很強(qiáng):幾乎適合除PTFE外所有熱塑性塑料。只要改變機(jī)頭口模,就可以改變制品形狀??捎脕?lái)塑化、造粒、染色、共混改性、也可同其它方法混合成型。此外,還可作壓延成型的供料。6.2工藝特點(diǎn)連續(xù)成型,產(chǎn)量大,生產(chǎn)效率高。6.3擠出成型的基本過(guò)程
○塑化在擠出機(jī)內(nèi)將固體塑料加熱,并依靠塑料之間的內(nèi)摩擦熱使其成為粘流態(tài)物料。
○成型在擠出機(jī)螺桿旋轉(zhuǎn)的推擠作用下,通過(guò)具有一定形狀的口模,使粘流態(tài)物料成為連續(xù)的型材。
○定型用適當(dāng)?shù)姆椒?,使擠出的連續(xù)型材冷卻定型為制品。6.3擠出成型的基本過(guò)程○塑化在擠出機(jī)內(nèi)將固體6.4擠出成型設(shè)備螺桿式擠出機(jī)—連續(xù)成型,用途最多。柱塞式擠出機(jī)—間歇成型,一般不用。(UHMWPE,PTFE)螺桿式擠出機(jī)單螺桿雙螺桿多螺桿(行星螺桿擠出機(jī))其中以單螺桿最常用,也較為簡(jiǎn)單。6.4擠出成型設(shè)備螺桿式擠出機(jī)—連續(xù)成型,用途最多。柱塞式第一節(jié)
單螺桿擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其作用原理單螺桿擠出機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)擠出系統(tǒng)加熱和冷卻系統(tǒng)控制系統(tǒng)附屬裝置加料裝置料筒螺桿機(jī)頭口模第一節(jié)單螺桿擠出機(jī)的基本單螺桿擠出機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)擠出系統(tǒng)加熱第六章高分子材料擠出成型課件○料斗即加料裝置,以保證物料向機(jī)筒供料。有冷卻夾套,有定時(shí)定量自動(dòng)加料裝置?!鹆贤彩且粋€(gè)受壓的金屬圓筒,其外層有加熱和冷卻系統(tǒng)。料筒的作用對(duì)塑料加熱。配合螺桿,使塑料塑化。對(duì)塑料冷卻的目的:防止停車時(shí),因過(guò)熱造成分解?!鹆隙芳醇恿涎b置,以保證物料向機(jī)筒供料。有○螺桿是擠出機(jī)的最主要部分,其結(jié)構(gòu)對(duì)擠出工藝有重要影響,擠出不同高聚物有不同形式的螺桿?!鹇輻U是擠出機(jī)的最主要部分,其結(jié)構(gòu)對(duì)擠出工藝有重要螺桿的結(jié)構(gòu)螺桿的結(jié)構(gòu)螺桿的幾何參數(shù)螺桿的幾何參數(shù)螺桿的直徑(D)代表擠出機(jī)的規(guī)格,D↑,生產(chǎn)能力↑。螺桿的長(zhǎng)徑比(L/Ds)影響擠出機(jī)的產(chǎn)量和擠出質(zhì)量(衡量塑化效率),L/Ds↑,塑料的停留時(shí)間↑,混合塑化效果↑。螺桿的壓縮比(A)A=螺桿第一螺槽的容積/螺桿第二螺槽的容積。A的獲得:等距變深,等深變距,變深變距。A↑,制品致密,排除物料中所含空氣的能力大。螺桿的直徑(D)代表擠出機(jī)的規(guī)格,D↑,生產(chǎn)能力↑螺槽深度(H)影響塑料的塑化及擠出效率。H小,產(chǎn)生的剪切速率大,塑化效果好,但生產(chǎn)率低。
H1一般是一個(gè)定值,H1>0.1Ds;H2是一個(gè)變化的值;
H3=0.02~0.06Ds,Ds較小者取大值,反之,取小值。螺旋角(
)螺旋角大,出料快,生產(chǎn)率高,但停留時(shí)間短,塑化效果差。當(dāng)螺桿在Ls=Ds時(shí),最容易加工,此時(shí),。螺槽深度(H)影響塑料的塑化及擠出效率。H小,產(chǎn)生的螺紋棱部寬度(E)影響漏流,進(jìn)而影響產(chǎn)量。螺桿與料筒的間隙(
)螺桿的作用輸送物料傳熱塑化物料混合與均化物料螺桿的作用螺紋棱部寬度(E)影響漏流,進(jìn)而影響產(chǎn)量。螺桿與料筒螺桿各段的作用加料段:物料入口向前延伸的一段稱為加料段,在該段,物料依然是固體,主要作用是使物料傳熱軟化,輸送作用,無(wú)壓縮作用。是固體輸送。壓縮段:壓縮段是指螺桿中部的一段,物料在這一段中受熱前移并壓實(shí)熔化,同時(shí)也能排氣,壓縮段的體積逐漸減小。均化段:螺桿最后一段,均化段的作用是使熔體進(jìn)一步塑化均勻,并使料流定量,定壓由機(jī)頭流道均勻擠出,這段螺槽截面是恒等的,但螺槽深度較淺。螺桿各段的作用加料段:物料入口向前延伸的一段稱為加料段,在該螺桿三段長(zhǎng)度的分配比例三段名稱塑料種類加料段壓縮段計(jì)量段無(wú)定型塑料結(jié)晶型塑料10%~25%(全長(zhǎng))50%~65%(全長(zhǎng))50%~65%(全長(zhǎng))5%~15%(全長(zhǎng))20%~25%(全長(zhǎng))25%~35%(全長(zhǎng))螺桿三段長(zhǎng)度的分配比例三段名稱加料段壓縮段計(jì)量段無(wú)螺桿的頭部形狀圖常用螺桿頭部形狀(a)大圓錐(b)錐體(c)半圓形(d)魚(yú)雷體螺桿的頭部形狀圖常用螺桿頭部形狀螺桿的結(jié)構(gòu)形式變深變距適應(yīng)于無(wú)定型塑料等距等深(深槽變淺槽)適應(yīng)于結(jié)晶型塑料螺桿的結(jié)構(gòu)形式變深變距等距等深幾種新型螺桿分離型螺桿這種螺桿是在螺桿的壓縮段附加一條螺紋,這兩條螺紋把原來(lái)一條螺紋形成的螺槽分成兩個(gè)螺槽,一條螺槽與加料段螺槽相通,用來(lái)輸送固態(tài)物料;另一條螺槽與均化段相通,用于液態(tài)物料的輸送。這就避免了單螺紋螺桿固液共存于一個(gè)螺槽引起的溫度波動(dòng)。幾種新型螺桿分離型螺桿這種螺桿是在螺桿的壓縮段附加一幾種新型螺桿屏障型螺桿屏障型螺桿就是在螺桿的某部位設(shè)置屏障段,使未熔的固態(tài)物料不能通過(guò),并促使固態(tài)物料熔融的一種螺桿。通常情況下,屏障段設(shè)在均化段與壓縮相交處。幾種新型螺桿屏障型螺桿屏障型螺桿就是在螺桿的某部位設(shè)幾種新型螺桿分流型螺桿螺桿的某一部分設(shè)置許多突起部分、溝槽或孔道,將螺槽內(nèi)的料流分割,以改變物料的流動(dòng)狀態(tài),熔融狀態(tài),增強(qiáng)混煉和均化作用。幾種新型螺桿分流型螺桿螺桿的某一部分設(shè)置許多突起部分幾種新型螺桿銷釘螺桿幾種新型螺桿銷釘螺桿機(jī)頭和口模機(jī)頭和口模通常為一個(gè)整體,機(jī)頭為機(jī)筒和口模之間的過(guò)渡部分,口模是制品橫截面的成型部件。機(jī)頭的作用是將處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的聚合物熔體轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫兄本€運(yùn)動(dòng),使物料進(jìn)一步塑化均勻,并將熔體均勻而平穩(wěn)地導(dǎo)入口模,還賦予必要的成型壓力,使物料易于成型和所得制品密實(shí)。口模為具有一定截面形狀的通道。聚合物熔體在口模中流動(dòng)時(shí)取得所需形狀,并被口模范外的定型裝置和冷卻系統(tǒng)冷卻硬化而定型。機(jī)頭和口模機(jī)頭和口模通常為一個(gè)整體,機(jī)頭為機(jī)筒和口模機(jī)頭和口模的主要組成部分過(guò)濾網(wǎng)、多孔板、分流器、模芯、機(jī)頸和口模。過(guò)濾網(wǎng)和多孔板的作用是使物料由螺旋運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),以及增加料流背壓,使制品更加密實(shí)。機(jī)頭和口模的主要組成部分過(guò)濾網(wǎng)、多孔板、分流器、模芯口模的結(jié)構(gòu)示意圖口模的結(jié)構(gòu)示意圖對(duì)機(jī)頭和口模的要求對(duì)熔融料的流道應(yīng)十分光滑,表面粗糙度Ra不低于1.6
um并呈流線型,流道不能突然擴(kuò)大或縮小,更不能有死角??谀?yīng)有足夠的成型長(zhǎng)度。機(jī)頭成型部分橫截面的大小,必須保證物料有足夠的壓力,使得制品密實(shí)并消除熔接縫,因此物料在機(jī)頭中應(yīng)保證一定的壓縮比。在滿足強(qiáng)度的條件下,結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊。對(duì)機(jī)頭和口模的要求對(duì)熔融料的流道應(yīng)十分光滑,表面粗糙輔助設(shè)備原料輸送干燥定型冷卻牽引裝置切割裝置其它輔助裝備輔助裝備輔助設(shè)備原料輸送干燥定型冷卻牽引裝置切割裝置其它輔助裝備輔助第二節(jié)
擠出成型原理熱塑性塑料在擠出過(guò)程中的變化:靜態(tài)變化:固體彈性體黏流體動(dòng)態(tài)變化:在螺桿和料筒之間沿螺槽向前流動(dòng)。其它變化:T,P,黏度。物理和化學(xué)變化。第二節(jié)擠出成型原理熱塑性塑料在擠出過(guò)程中的變化:靜態(tài)變化○擠出過(guò)程和螺桿各段的職能由于塑料在擠出過(guò)程中,在螺桿的全程中,其流動(dòng)情況是不相同的。把塑料在擠出機(jī)內(nèi)的流動(dòng)沿螺桿往機(jī)頭方向分三段討論:加料段:固體輸送區(qū),物料形變很小。
壓縮段:熔融區(qū),物料壓縮形變大,熔融流動(dòng)次要。
均化段:熔體輸送區(qū),熔融流動(dòng)是主要的。○擠出過(guò)程和螺桿各段的職能由于塑料在擠出過(guò)程中,在○擠出過(guò)程和螺桿各段的職能○擠出過(guò)程和螺桿各段的職能○擠出理論固體輸送理論加料段的主要作用是固體輸送。塑料:未熔化,疏松的固體,表面發(fā)粘結(jié)塊,形變不大。物料沿螺槽的向前運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)—物料與螺桿的摩擦作用力。軸向水平運(yùn)動(dòng)—螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)的軸向分力。○擠出理論固體輸送理論加料段的主要作用是固體輸送。固體輸送理論物料螺桿表面的摩擦力大。料筒表面的切向摩擦力小。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)增大物料螺桿表面的摩擦力小。料筒表面的切向摩擦力大。軸向水平運(yùn)動(dòng)增大固體輸送理論物料螺桿表面的摩擦力大。料筒表面的切向摩擦力小。固體輸送理論為了提高軸向水平運(yùn)動(dòng):●螺桿表面光潔度增加;●螺桿中心通冷卻水—物料與螺桿的表面摩擦
力減??;●料筒內(nèi)壁光滑;●加料段特設(shè)縱向溝槽—物料與料筒表面的
切向摩擦力增加。固體輸送理論為了提高軸向水平運(yùn)動(dòng):●螺桿表面光潔度增加;●熔化理論塑料在壓縮段是從固體狀態(tài)到完全熔化狀態(tài),同時(shí)要受到壓縮作用,在該段,物料溫升快,物料內(nèi)摩擦作用大,壓縮大。在壓縮段:固相液相轉(zhuǎn)變相遷移段物料受到擠壓:壓縮比的作用物料受熱:料筒加熱+摩擦熱逐漸熔化熔化理論塑料在壓縮段是從固體狀態(tài)到完全熔化狀態(tài),同時(shí)(1)熔化過(guò)程相互粘接固體粒子壓縮緊密堆砌的固體床熔化料筒熱+摩擦熱當(dāng)熔膜的厚度大于螺紋間隙時(shí),熔膜被料筒表面“拖曳”而匯集于熔池。同時(shí),固體床又以一定的速度沿Y方向移向分界面,加以補(bǔ)充形成新的熔膜。以保持狀態(tài)穩(wěn)定。(1)熔化過(guò)程相互粘接固體粒子壓縮緊密堆砌的固體床熔化料筒熱(2)相遷移面熔化區(qū)內(nèi)固體相和熔體相的界面稱為相遷移面。熔化發(fā)生在相遷移面。(3)熔化長(zhǎng)度從熔化開(kāi)始到固體床的寬度降到零為止的螺槽總長(zhǎng)。熔化速度越高,熔化長(zhǎng)度越短。(2)相遷移面熔化區(qū)內(nèi)固體相和熔體相的界面稱為相遷移(4)模型假設(shè)
擠出過(guò)程是穩(wěn)定的;固體床是均勻的連續(xù)體;
塑料的熔融溫度范圍很窄。(5)熔化理論歸結(jié)為
熔化物料的熱源—料筒加熱+熔膜內(nèi)摩擦熱;
這些熱量通過(guò)熔膜傳導(dǎo)到相遷移面;
固體粒子在分界面上熔化;
沿螺槽深度方向物料的溫度分布和速度分布為:(4)模型假設(shè)擠出過(guò)程是穩(wěn)定的;固體床是均勻第六章高分子材料擠出成型課件熔體輸送理論均化段物料是均一的粘流狀態(tài),它關(guān)系到擠出產(chǎn)量和質(zhì)量,對(duì)該段主要研究物料的流動(dòng)—是一種拖曳流動(dòng)。
均化段螺槽:圖8-17。螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí),由于推擠作用,塑料沿Z方向移動(dòng),但由于機(jī)頭回壓,塑料又有反壓流動(dòng),使均化段料流復(fù)雜,一般認(rèn)為,物料在均化段有四種流動(dòng):正流、逆流、橫流、漏流,擠出流量是這四種流動(dòng)的總和。熔體輸送理論均化段物料是均一的粘流狀態(tài),它關(guān)系到擠出熔體輸送理論
(1)正流按Z方向,是沿螺槽向機(jī)頭口模方向的流動(dòng),是均化段熔體流動(dòng)的主體,以QD表示體積流率。
(2)逆流按Z的反方向,是沿螺槽向加料口方向的流動(dòng),這是受機(jī)頭口模阻力造成的反壓流動(dòng),以QP表示體積流率。熔體輸送理論(1)正流按Z方向,是沿螺槽向機(jī)熔體輸送理論
(3)橫流粘流態(tài)料在螺槽與料筒之間,沿垂直—水平方向的環(huán)流,是由于螺桿的螺旋狀推擠作用造成的,以QT表示。
(3)漏流塑料熔體在螺桿與料筒的間隙中流動(dòng),是沿螺桿軸向的流動(dòng),是由機(jī)頭、口模的回壓造成的,以QL表示。熔體輸送理論(3)橫流粘流態(tài)料在螺槽與料筒之熔體輸送理論熔體在均化段作組合流動(dòng),擠出量Q是上述四種流動(dòng)綜合的結(jié)果。如果忽略環(huán)流(QT)的影響,則均化段熔體的輸送量(流率)為:
Q=QD-(QP+QL)與螺桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)、T、P、粘度有關(guān)。宏觀上看,只有物料沿螺桿螺槽的軌跡運(yùn)動(dòng)。熔體輸送理論熔體在均化段作組合流動(dòng),擠出量Q是上述四○單螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算實(shí)測(cè)法在擠出機(jī)上測(cè)出制品從機(jī)頭口模中擠出的線速度,由此來(lái)確定產(chǎn)量,準(zhǔn)確直觀不通用。按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算對(duì)擠出機(jī)生產(chǎn)能力進(jìn)行多次實(shí)際調(diào)查、實(shí)測(cè)、并分析總結(jié)而得?!饐温輻U擠出機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算實(shí)測(cè)法在擠出機(jī)上測(cè)出制○單螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算按固體輸送理論計(jì)算把擠出機(jī)內(nèi)的物料看成是一個(gè)固體塞子,把物料的運(yùn)動(dòng)看成像螺母在螺桿上移動(dòng)。相當(dāng)于一個(gè)螺距內(nèi)的螺槽容積。○單螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算按固體輸送理論計(jì)算把擠○單螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算按粘性流體流動(dòng)理論計(jì)算把擠出機(jī)內(nèi)的物料當(dāng)作粘性流體,把物料的運(yùn)動(dòng)看作是粘性流體流動(dòng)來(lái)計(jì)算生產(chǎn)能力。即為均化段熔體的流率:
Q=QD-(QP+QL)幾個(gè)假設(shè):塑料的流動(dòng)是滯流(層流),為牛頓流體。塑料的溫度沒(méi)有變化,當(dāng)然其粘度也不變。此段的螺槽寬度與深度之比>10?!饐温輻U擠出機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算按粘性流體流動(dòng)理論計(jì)算根據(jù):物料在螺桿中的速度;螺桿的幾何尺寸;熔體在管道中的流動(dòng)方程式。
A和B只與螺桿的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)。按粘性流體流動(dòng)理論計(jì)算根據(jù):物料在螺桿中的速度;螺桿的幾何尺寸;熔體在管道按粘性流體流動(dòng)理論計(jì)算如果考慮塑料的非牛頓性,若刪去QL,應(yīng)為:比較兩式可以看出,第一項(xiàng)完全相同,第二項(xiàng)不同,說(shuō)明塑料的流變性能僅與逆流項(xiàng)有關(guān)。按粘性流體流動(dòng)理論計(jì)算如果考慮塑料的非牛頓性,若刪去○螺桿特征曲線和機(jī)頭口模特征曲線螺桿特征曲線:由式,A、B為常數(shù),與溫度有關(guān)。給定擠出機(jī),在等溫條件下操作,用不同的螺桿速率n,可作Q—p坐標(biāo)圖,得一系列具有負(fù)斜率平行直線—螺桿特征曲線?!鹇輻U特征曲線和機(jī)頭口模特征曲線螺桿特征曲線:○螺桿特征曲線和機(jī)頭口模特征曲線而塑料熔體,通過(guò)機(jī)頭和口模時(shí)的體積流率,可以根據(jù)牛頓流體在簡(jiǎn)單圓管中的流動(dòng)方程來(lái)表示:K—機(jī)頭和口模的阻力常數(shù)。這也是通過(guò)原點(diǎn)的直線方程,如果口模尺寸不同,K值不同,斜率不同,可以作出一系列的直線—口模特征曲線?!鹇輻U特征曲線和機(jī)頭口模特征曲線而塑料熔體,通過(guò)機(jī)○螺桿特征曲線和機(jī)頭口模特征曲線兩組曲線的交戰(zhàn)是操作點(diǎn)。
利用這種圖,可以求出指定擠出機(jī),配合不同的機(jī)頭口模時(shí)的擠出量。○螺桿特征曲線和機(jī)頭口模特征曲線兩組曲線的交戰(zhàn)是操○擠出流率的影響因素機(jī)頭壓力P與流率Q的關(guān)系A(chǔ):A↑,P↑;螺桿與料筒的間隙:h3:螺槽深:h3↓,P↑;K:流動(dòng)常數(shù):K↑,P↓;正流與P無(wú)關(guān),逆流和漏流與P成正比。P↑——Q↓;但有利于塑化。○擠出流率的影響因素機(jī)頭壓力P與流率Q的關(guān)系A(chǔ):A↑,P螺桿轉(zhuǎn)速n與流率Q的關(guān)系○擠出流率的影響因素對(duì)于一定的機(jī)器,擠出量與螺桿轉(zhuǎn)速成正比。螺桿幾何尺寸與生產(chǎn)能力的關(guān)系主要是螺桿直徑、螺槽深度和均化段長(zhǎng)度。螺桿轉(zhuǎn)速n與流率Q的關(guān)系○擠出流率的影響因素對(duì)于一定的機(jī)器螺桿幾何尺寸與生產(chǎn)能力的關(guān)系螺槽深度H正流與H成正比,逆流與H3成正比。深槽螺桿的擠出量受壓力表的影響大。螺桿幾何尺寸與生產(chǎn)能力的關(guān)系螺槽深度H正流與均化段長(zhǎng)度螺桿幾何尺寸與生產(chǎn)能力的關(guān)系
L長(zhǎng),漏流和逆流減少,受口模阻力的影響就少。均化段長(zhǎng)度螺桿幾何尺寸與生產(chǎn)能力的關(guān)系L長(zhǎng),物料溫度T與流率Q的關(guān)系溫度的變化直接影響物料的粘度,從我們前面推導(dǎo)出的公式來(lái)看,Q與無(wú)關(guān)。在機(jī)頭和口模尺寸不變的情況下,粘度大的物料,螺桿對(duì)其產(chǎn)生的壓力高:結(jié)論:Q與溫度T也有關(guān)。實(shí)際上,T的變化相當(dāng)于影響了均化段的長(zhǎng)度。物料溫度T與流率Q的關(guān)系溫度的變化直接影響物機(jī)頭口模的阻力與流率Q的關(guān)系機(jī)頭口模的阻力與口模的截面尺寸和長(zhǎng)度有關(guān),也影響擠出量Q。物料流動(dòng)時(shí)受到阻力,大體上與口模的截面積成反比,與長(zhǎng)度成正比。阻力愈小,擠出量受壓力的影響愈大。機(jī)頭口模的阻力與流率Q的關(guān)系機(jī)頭口模的阻力與第三節(jié)
擠出成型工藝○擠出工藝流程熱塑性塑料預(yù)熱和干燥擠出機(jī)加熱開(kāi)動(dòng)螺桿加料調(diào)整擠出成型定型冷卻牽引卷?。ㄇ懈睿┖筇幚頂D出制品第三節(jié)擠出成型工藝○擠出工藝流程熱塑性塑料預(yù)熱和干燥擠原料的準(zhǔn)備和預(yù)處理○擠出工藝流程粒狀或粉狀塑料含有水份,成型前需預(yù)熱和干燥。干燥要求:一般塑料:水份<0.5%。高溫下易水解的塑料,如尼龍(PA)、絳綸(PET)等:<0.005%。預(yù)熱和干燥的方式:烘箱、烘房,可抽真空干燥。原料的準(zhǔn)備和預(yù)處理○擠出工藝流程粒狀或粉狀擠出成型擠出成型是連續(xù)成型工藝,關(guān)鍵是初期的調(diào)整,要調(diào)整到正常擠出。主要調(diào)整:工藝條件:溫度(料筒各段、口模)
速度(螺桿轉(zhuǎn)速、牽引力速度)設(shè)備裝置:口模尺寸
同心度擠出成型擠出成型是連續(xù)成型工藝,關(guān)鍵是初期的擠出成型擠出制品的質(zhì)量于工藝條件,關(guān)鍵在于塑化情況(取決于溫度和剪切情況):定型和冷卻管材、異型材——獨(dú)立的定型裝置板材、片材——壓輥定型薄膜、單絲、線纜包覆——無(wú)需定型、直接冷卻。擠出成型擠出制品的質(zhì)量于工藝條件,關(guān)鍵在于塑定型和冷卻定型方法:管材:定徑套(外徑定型、內(nèi)徑定型)。
原理:管坯內(nèi)外形成壓力差。冷卻速度:硬質(zhì)塑料:慢些,以避免內(nèi)應(yīng)力。軟質(zhì)塑料、結(jié)晶塑料:快些。定型和冷卻定型方法:管材:定徑套(外徑定型、牽引拉伸及后處理牽引拉伸目的:消除離膜膨脹效應(yīng)。引離。牽引速度>擠出速度后處理——熱處理(Tg~Tf間熱定型):提高尺寸穩(wěn)定性。減小熱收縮率。消除內(nèi)應(yīng)力。牽引拉伸及后處理牽引拉伸目的:消除離膜膨脹效○幾種制品的擠出工藝管材的擠出塑料擠出成型的主要產(chǎn)品:PVC、PE、PP、PA、PC、ABS等。工藝過(guò)程:粒狀或粉狀樹(shù)脂擠出機(jī)經(jīng)加熱熔融經(jīng)螺桿推力使熔融物料通過(guò)機(jī)頭環(huán)形通道形狀管狀物經(jīng)冷卻定型牽引切割制品○幾種制品的擠出工藝管材的擠出塑料擠出成型擠出機(jī)、機(jī)頭、定型裝置、冷卻水槽、牽引設(shè)備、切割裝置、關(guān)鍵部件是機(jī)頭口模范和定型裝置。管材的擠出機(jī)頭分流梭管芯口模等擠出設(shè)備及裝置擠出機(jī)、機(jī)頭、定型裝置、冷卻水槽、牽引設(shè)備、擠出設(shè)備及裝置A.分流梭作用:使料流成環(huán)形,料流從螺旋→直行。
使料流變薄,有利塑化均勻。B.分流梭支架作用:支撐分流梭及管芯。中、小型機(jī)頭分流梭與分流梭為一個(gè)整體。C.管芯作用:是擠出管材內(nèi)表面的成型部件。D.口模作用:是擠出管材外表面的成型部件。擠出設(shè)備及裝置A.分流梭作用:使料流成環(huán)形,料流從螺旋→管材擠出的工藝及控制塑料加料段壓縮段過(guò)濾網(wǎng)被分流梭支架分為若干支流離開(kāi)支架料流重新匯合口模擠出均化段多孔板分流梭進(jìn)入管芯口模間的環(huán)形通道定徑套定徑冷卻水槽牽引切割管材擠出的工藝及控制塑料加料段壓縮段過(guò)濾網(wǎng)被分流梭支架離開(kāi)支主要控制因素溫度主要是保證塑化,擠管的溫度比擠壓其它制品均低。定徑冷卻目的:保護(hù)幾何尺寸穩(wěn)定。方法:用定徑套。牽引牽引速度要均勻,牽引速度依賴擠出速度。主要控制因素溫度主要是保證塑化,擠管的溫度比吹塑薄膜的擠出生產(chǎn)薄膜的方法:吹塑、壓延、流延、拉幅。吹塑的實(shí)質(zhì):擠出+吹脹。吹塑工藝:吹塑薄膜、中空吹塑。吹塑薄膜方法:平擠平吹、平擠上吹、平擠下吹。吹塑薄膜的擠出生產(chǎn)薄膜的方法:工藝過(guò)程:塑料熔體經(jīng)環(huán)隙型口模擠出牽引上升成泡狀物由空氣冷卻薄壁管狀物至一定距離后,通過(guò)導(dǎo)向夾板而被牽引輥夾持由夾持輥引出工藝過(guò)程:塑料熔體經(jīng)環(huán)隙型口模擠出牽引上升成泡狀物由空氣冷卻塑料板材擠出板材擠出拉幅薄膜成型擠管剖開(kāi)展開(kāi)板材狹縫機(jī)頭直接擠板平膜法拉厚片拉伸管膜法擠管坯拉伸塑料板材擠出板材擠出拉幅薄膜成型擠管剖開(kāi)展開(kāi)板材狹縫機(jī)頭直接第三節(jié)
橡膠的壓出成型橡膠
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