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揭秘10大塑料擠出的原則!聚石化學無鹵阻燃PP專家

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2018-02-24 10:10:00

螺桿式擠出機的工作機理是依靠螺桿旋轉所產生的壓力及剪切力,能使得物料可以充分進行塑化以及均勻混合并通過口模成型。下文提到的這些塑料擠出的原則,你都知道么?

 

螺桿式擠出機

 

1、機械原則

多數單螺桿是右旋螺紋,像木工和機器中使用的螺桿和螺栓。如果從后面看,它們是反向轉動,因為它們要盡力向后旋出筒體。在一些雙螺桿擠出機中,兩個螺桿在兩個筒體中反向轉動并相互交叉,因此一個必須是右向的,另一個必須是左向的。

 

2、熱原則

熱塑性塑料一般用于擠出生產,材料在加熱時熔化并在冷卻時再次固化成型。熔化塑料的熱量從何而來?進料預熱和筒體/模具加熱器起很大作用,電機輸入能量和電機克服粘稠熔體的阻力轉動螺桿時生成于筒體內的摩擦熱量是所有塑料在擠出時最重要的熱源。

 

3、減速原則

在多數擠出機中,螺桿速度的變化通過調整電機速度實現。電機通常以大約1750rpm的全速轉動,但這對一個擠出機螺桿來說太快了。如果以如此快的速度轉動,就會產生太多的摩擦熱量而且塑料的滯留時間也太短而不能制備均勻的、很好攪拌的熔體。典型的減速比率在10:1到20:1之間。

 

4、進料作冷卻劑

擠出是把能量傳送到未加熱的塑料上,從而使其熔融,輸入進料比給料區中的筒體和螺桿表面溫度低。而給料區中的筒體表面溫度則在塑料熔點上,通過與進料顆粒接觸而冷卻,但熱量由熱前端向后傳遞的熱量以及可控制加熱而保持。甚至當前端熱量由粘性摩擦保持并且不需要筒體熱量輸入時,可能需要開后加熱器。

 

5、進料區內物料粘到筒體上滑到螺桿上

為了使一臺單螺桿擠出機光滑筒體進料區的固體顆粒輸送量到達最大,顆粒應該粘在筒體上并滑到螺桿上。如果顆粒粘在螺桿根部則沒有什么東西能把它們拉下來,通道體積和固體的入口量就減少了。在根部粘附不好的另一個原因是塑料可能會在此處熱煉并產生凝膠和類似污染顆粒,或者隨輸出速度的變化間歇粘附并中斷。

 

6、材料的成本最高

在某些情況下材料成本可以占到生產成本的80%,多于其他所有因素之和。這個原則自然引出兩個結論:加工商應該盡可能多地重復使用邊角料和廢品來代替原材料,并盡可能嚴格地遵守容差以免背離目標厚度及產品出現問題。

而能源成本相對來說不是很重要,運行一臺擠出機所需的能源實際上是總生產成本中很少一部分,因為材料成本非常高,擠出機是一個有效的系統,如果引入了過多能量那么塑料就會過熱以致于無法正常加工。

 

7、螺桿末端壓力很重要

這個壓力反映螺桿下游所有物體的阻力:過濾網和污染扎碎機板、適配器輸送管、固定攪拌器以及模具自身。它不但依賴于這些組件的幾何圖形還依賴于系統中的溫度,這反過來又影響樹脂粘度和通過速度。就安全原因來說測量溫度是很重要的——如果溫度過高,模頭和模具可能爆炸并對機器及附近人員造成傷害。

 

8、輸出

輸出=最后一個螺紋的位移+/-壓力物流和泄漏,最后一個螺紋的位移叫做正流,只依賴于螺桿的幾何形狀、螺桿速度和熔體密度。它由壓力物流調節,實際上包括了減少輸出量的阻力效果(由最高壓力表示)和增加輸出量的進料中的任何過咬合效果。螺紋上的泄漏可能是兩個方向中的任意一個方向。

 

9、剪切率在粘度中起主要作用

大多數塑料都有剪切變稀特性,即在塑料受剪切力越大時粘度越低。例如一些PVCs在推力增加一倍時流速會增加10倍或更多。而LLDPE剪力下降得不是太多,推力增加一倍時其流速只增加3到4倍。減少了的剪力降低效果意味著擠出條件下的高粘度,這反過來又意味著需要更多的電機功率。

 

10、電機與筒體的對立關系

為什么筒體的控制效果并非總是和期望的一樣?如果對筒體加熱,筒壁處的材料層粘度變小,電機在這個更加光滑的筒體內運行需要的能量更少,電機電流下降。相反如果筒體冷卻,筒壁處的熔體粘度增大,電機必須更加用力地轉動,安培數增加,通過筒體時除去的一些熱量又被電機送回。
 


 

 


 


 

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