(完整版)双螺杆挤出机工作原理(精)
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双螺杆挤出机介绍双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备,主要用于将塑料颗粒通过挤出工艺转化为各种形状的塑料制品。
相比于单螺杆挤出机,双螺杆挤出机具有更高的生产效率和更广泛的应用领域。
下面将详细介绍双螺杆挤出机的工作原理、结构特点、应用范围以及市场前景等方面的内容。
一、工作原理双螺杆挤出机的工作原理是将塑料颗粒通过喂料口投入挤出机的双螺杆腔内,通过两个螺杆的旋转将塑料颗粒加热熔融,并通过注塑头使熔融塑料注入模具中,最后通过冷却系统使塑料固化并形成所需的产品形状。
其中,双螺杆挤出机的两个螺杆可以采用对转或同转方式运行,通过调整速度和压力参数可以灵活控制挤出过程中的温度、压力和速度等参数,以满足不同产品的生产需求。
二、结构特点1.双螺杆挤出机的双螺杆具有更大的传热面积和较高的传热效率,能够更好地实现塑料的熔融和连续稳定挤出;2.双螺杆挤出机的双螺杆之间的距离可调,可以实现对挤出机腔内的塑料压实和熔融效果的调控,使产品的外观质量更加均匀和稳定;3.双螺杆挤出机的挤出头结构多样,可以适应不同产品的挤出需求,通过更换挤出头可以制作出不同形状和尺寸的产品;4.双螺杆挤出机配备有先进的控制系统,可以实现对挤出温度、压力、速度和流量等参数的精确控制。
三、应用范围双螺杆挤出机广泛应用于塑料加工行业,可以用于制作各种塑料制品,如塑料板材、管道、薄膜、型材、线缆套管、异型制品等。
不仅适用于常见的塑料材料,如PP、PE、PVC等,还可以用于特殊塑料材料,如热塑性弹性体、聚酰胺、聚碳酸酯等。
由于双螺杆挤出机对原料的适应性和挤出效果较好,因此在汽车、建筑、电子、医疗器械等行业得到了广泛的应用。
四、市场前景随着工业技术的进步和市场需求的增加,双螺杆挤出机在塑料加工行业的市场前景非常广阔。
双螺杆挤出机具有更高的生产效率和更好的产品质量,能够有效提高企业生产能力和产品竞争力。
同时,双螺杆挤出机的自动化程度也在不断提高,可以实现智能化控制和远程监控,更加符合现代工业的发展趋势。
双螺杆挤出机工作原理
双螺杆挤出机是一种常用于高粘度塑料或橡胶的加工设备。
其工作原理是通过两个相互转动的螺杆将物料从进料口挤出到出料口,同时通过加热和加压使物料变得流动。
在双螺杆挤出机中,物料从进料口进入到螺杆腔中,然后被螺杆压缩和加热。
螺杆的转动方向是相反的,因此物料被同时推送和拉伸,从而使其变得更加流动。
当物料被推送到机器的尾部时,它们已经变得足够流动,以便被挤出到出料口,形成所需的形状和尺寸。
双螺杆挤出机的优点在于能够处理高粘度和高弹性的物料,从而实现更高的加工效率和更好的产品质量。
此外,由于其双螺杆的结构,它可以实现更加均匀的加热和挤出,从而减少产品中的气泡和缺陷。
需要注意的是,双螺杆挤出机的运行需要一定的温度和压力条件,以确保物料能够充分流动和挤出。
此外,不同类型的物料可能需要不同的加工参数和机器配置,因此在使用之前需要进行充分的实验和调试。
总之,双螺杆挤出机的工作原理是通过螺杆的旋转和加热将高粘度物料变得流动,并形成所需的形状和尺寸。
其优点在于能够处理多种类型的物料,并实现更高的加工效率和更好的产品质量。
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双螺杆挤出机工作原理.txt 挤出成型工艺是聚合物加工领域中生产品种最多、变化最多、生产率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。
挤出成型是使高聚物的熔体(或粘性流体)在挤出机螺杆的挤压作用下通过一定形状的口模成型,制品为具有恒定断面形状的连续型材。
挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。
几乎能成型所有的热塑性塑料,也可用于热固性塑料,但仅限于酚醛等少数几种热固性塑料。
塑料挤出的制品有管材、板材、棒材、片材、薄膜、单丝、线缆包覆层、各种异型材以及塑料与其它材料的复合物等。
目前约50%的热塑性塑料制品是通过挤出成型的。
此外挤出工艺也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等,以挤出成型为基础,配合吹胀、拉伸等技术,又发展为挤出一吹塑成型和挤出拉幅成型制造中空吹塑和双轴拉伸薄膜等制品。
可见挤出成型是聚合物成型中最重要的方法。
挤出设备有螺杆挤出机和柱塞式挤出机两大类,前者为连续式挤出,后者为间歇式挤出,主要用于高粘度的物料成型,如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯。
螺杆挤出机可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。
单螺杆挤出机是生产上最基本的挤出机。
多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展最快,其应用日渐广泛。
目前,在PVC塑料门窗型材的加工中,双螺杆挤出机已成为主要生产设备,单螺杆挤出机将被逐步淘汰。
但在其它聚合物的挤出加工中,单螺杆挤出机仍占主导地位。
二者有各自的特点:单螺杆挤出机:●结构简单,价格低。
●适合聚合物的塑化挤出,适合颗粒料的挤出加工。
对聚合物的剪切降解小,但物料在挤出机中停留时间长。
●操纵容易,工艺控制简单。
双螺杆挤出机:●结构复杂,价格高。
●具有很好的混炼塑化能力,物料在挤出机中停留时间短,适合粉料加工。
●产量大,挤出速度快,单位产量耗能低。
在PVC塑料门窗型材生产中,采用双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的生产工艺为见页下):可以看出,单螺杆挤出机适合粒料加工,使用的原料是经造粒后的颗粒或经粉碎的颗粒料。
双螺杆挤出机工作原理双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备,广泛应用于塑料加工生产线中。
它具有高效、稳定、可靠等特点,能够将塑料加工成各种复杂的形状。
双螺杆挤出机的组成双螺杆挤出机主要由以下几个部分组成:1.驱动系统。
用于驱动螺杆的旋转。
2.输送系统。
用于将塑料原料从料仓中输送到螺杆处。
3.加热和冷却系统。
用于调节双螺杆挤出机内部的温度,确保塑料原料的流动性。
4.挤出头。
用于将过渡塑料材料推向挤出机口板,从而形成各种不同形状的产品。
双螺杆挤出机的原理当塑料原料从料仓中输送到螺杆处后,螺杆开始旋转。
在旋转的同时,螺杆会推动塑料原料向前移动,并且会发生挤压和混合的过程。
具体来说,螺杆通过齿轮驱动,使得两根螺杆轴绕着自身轴线旋转,从而将塑料原料推向挤出头。
在螺杆旋转的过程中,塑料原料会先行经过加热环节,经过高温加热后变成高粘度熔体,高粘度熔体会通过螺杆的运动,不断推进,同时进一步加热,形成了一个熔融池。
在运输过程中,塑料原料会出现挤出量的增加,然后进一步漆扩散成條形,随着螺桿压力和容積的间宝,产成最终的压力、流量和温度,并随着ZBM I的控制,使挤出头口大小恒定,同时控制挤出量还有粘度泊阻,实现了精度优化。
最终,塑料熔融物会通过挤出头被挤出形成各种棒形、管状或板状产品。
在整个生产过程中,双螺杆挤出机通过精确的控制系统来控制塑料原材料的流量、压力和温度等关键参数,以确保产品质量的一致性和稳定性。
双螺杆挤出机的应用双螺杆挤出机广泛应用于塑料加工生产线中,可以用于生产各种不同形状的塑料制品。
主要应用于以下几个方面:1.塑料管材生产。
双螺杆挤出机可用于生产各种不同直径和壁厚的塑料管材。
2.塑料板材生产。
双螺杆挤出机可用于生产各种宽度和厚度的塑料板材。
3.塑料棒材生产。
双螺杆挤出机可用于生产各种不同直径和长度的塑料棒材。
4.其他塑料制品生产。
如塑料花盆、塑料桶、塑料零件等。
通过双螺杆挤出机的高效加工和精确控制,生产出来的塑料制品具有质量稳定和产品高度统一的特点,广泛应用于各种塑料制品制造行业。
与双螺杆挤出机的工作原理相关的基本原理引言双螺杆挤出机是一种常用于塑料加工和橡胶加工的设备,它能够将固态物料通过熔融、混合和挤出的过程,制成各种形状的连续产品。
本文将详细解释双螺杆挤出机的工作原理,并确保解释清楚、易于理解。
双螺杆挤出机的结构双螺杆挤出机由一对相互啮合的螺杆和外筒组成。
每个螺杆都由一系列相互连接的段组成,这些段包括进料段、压缩段、熔化段和挤出段。
外筒则包裹住两个螺杆,形成一个密闭的容器。
双螺杆挤出机还包括进料系统、加热和冷却系统、驱动系统和控制系统等辅助设备。
工作原理概述双螺杆挤出机的工作原理可以分为以下几个步骤:进料、压缩、熔化和挤出。
下面将详细介绍每个步骤的工作原理。
进料工作物料通过进料系统被输送到双螺杆挤出机的进料段。
在进料段,螺杆的作用下,物料被推进到压缩段。
压缩在压缩段,两个螺杆之间的间隙逐渐减小,从而将物料逐渐压缩。
这个过程使得物料中的空气和其他挥发性成分被挤出,从而提高了后续熔化过程的效果。
熔化在熔化段,物料被加热并通过摩擦和剪切力的作用下逐渐熔化。
双螺杆的旋转方向和速度都有助于将物料从进料段推到挤出段,并实现充分混合和均化。
挤出在挤出段,物料被推进到螺杆头部,并通过模具或模具孔被挤出成所需形状的连续产品。
挤出头部通常包括一个储料区、一个滤网和一个模具口。
螺杆运动特点及其作用螺杆是双螺杆挤出机最核心的部件之一,其运动特点对工作过程起着重要的作用。
旋转运动螺杆通过电机驱动实现旋转运动,其旋转方向和速度决定了物料在挤出机内的流动方向和速度。
螺杆的旋转还能产生剪切力和摩擦力,从而促进物料的熔化和混合。
传递和压缩物料螺杆的螺距和螺杆间隙决定了物料在双螺杆挤出机内的传递和压缩过程。
较大的螺距可以增加物料的传递速度,而较小的螺距则有利于物料的压缩。
搅拌和混合由于两个相互啮合的螺杆之间存在一定的间隙,它们在旋转过程中会产生搅拌和混合作用。
这种搅拌和混合有助于将不同成分的物料充分均匀地混合在一起,确保最终产品质量的均匀性。
双螺杆塑料挤出机工作原理
双螺杆塑料挤出机的工作原理主要包括以下步骤:
1. 塑料进料:将塑料颗粒或粉末通过进料口输送到挤出机的料筒内。
2. 加热和熔融:通过加热系统对料筒进行加热,使塑料在料筒内熔化。
双螺杆挤出机通常采用电加热方式,利用加热带对料筒进行加热。
3. 混炼和挤出:在料筒内,两个螺杆同时旋转,将熔化的塑料物料进行混炼和均化。
螺杆的旋转还会把塑料物料向前推动,并在机头处形成一定的压力。
4. 挤出头:当塑料熔化后,在挤出头处,通过调整挤出模具的形状和结构,将熔化的塑料物料挤压出来,形成所需的产品形状。
5. 冷却和固化:在挤出头后方的冷却系统中,对刚挤出的塑料进行冷却,使其迅速凝固和固化,保持所需的形状和尺寸。
6. 切割和收卷:经过冷却和固化的塑料,通过切割系统进行切断,然后通过卷取系统将成品卷取起来。
总体来说,双螺杆塑料挤出机通过螺杆的旋转,将塑料颗粒熔化、混炼和挤出,最终形成所需的塑料制品。
这种挤出机具有
操作简单、生产效率高、产品尺寸稳定等特点,广泛应用于塑料加工行业。
双螺杆挤出机的原理解析双螺杆挤出机是一种常见的塑料加工设备,被广泛应用于塑料制品的生产过程中。
本文将深入探讨双螺杆挤出机的工作原理,并分享我对这个主题的观点和理解。
一、引言双螺杆挤出机是一种通过将塑料加热、融化和挤出成型的机械设备。
它由两个螺杆组成,这两个螺杆通过旋转的方式将塑料料柱推向机筒的出口。
二、工作原理1. 进料区域:在进料区域,塑料颗粒通过给料系统输入到双螺杆挤出机中。
螺杆的旋转将塑料颗粒从进料区域推向中间区域。
2. 压缩区域:在压缩区域,两个螺杆之间的距离逐渐减小,将空隙压缩。
同时,机筒内的温度升高,塑料颗粒逐渐熔化。
这个过程中需要提供一定的加热能量,通常通过电加热器或加热鼓风机来实现。
3. 挤出区域:在挤出区域,融化的塑料被推向机筒的出口。
螺杆的几何形状和旋转速度决定了挤出过程中的剪切力和压力。
同时,挤出机头的形状也会对挤出产生影响。
4. 模具和冷却:在挤出机头后面,通常会安装一个模具,用于形成所需的产品形状。
受到模具形状的限制,挤出机头会对挤出产生截面形状的变化。
挤出的产品经过冷却后会固化,并被切割成所需的长度。
三、观点和理解双螺杆挤出机作为一种塑料加工设备,其原理的理解对于塑料制品的生产至关重要。
通过了解双螺杆挤出机的工作原理,我们可以更好地掌握塑料在加工过程中的特性和行为。
在双螺杆挤出机的工作过程中,进料、压缩和挤出是相互作用的步骤。
通过控制进料速度、螺杆的旋转速度和温度,可以精确地调节挤出产品的质量和性能。
另外,模具的选择和设计对于最终产品的形状和尺寸也有重要影响。
双螺杆挤出机的工作原理相对复杂,需要在操作中不断调整参数以达到理想的效果。
然而,一旦掌握了其基本原理,就能够更好地理解加工过程中的问题,并做出相应的调整。
此外,随着技术的不断发展,双螺杆挤出机也不断改进和创新,以满足不同塑料制品的生产需求。
总结回顾:双螺杆挤出机是一种广泛使用的塑料加工设备,其工作原理包括进料、压缩、挤出、模具和冷却等关键步骤。
双螺杆挤出机原理双螺杆挤出机是一种常见的塑料加工设备,广泛应用于塑料制品的生产中。
它的工作原理是利用两根旋转的螺杆将塑料颗粒加热、熔化并挤出成型,具有高效、稳定的特点。
下面将详细介绍双螺杆挤出机的工作原理。
首先,双螺杆挤出机由两根相互啮合的螺杆组成,它们分别是主螺杆和副螺杆。
主螺杆负责将原料从进料口输送到机筒内,而副螺杆则协助主螺杆完成挤出过程。
当塑料颗粒进入双螺杆挤出机后,首先经过加热段进行加热,使塑料颗粒逐渐熔化。
接着,塑料熔体被挤压至机筒的螺杆间隙中,随着螺杆的旋转,熔体被逐渐挤出并形成所需的断面形状。
其次,双螺杆挤出机的工作原理涉及到塑料的熔融和挤出过程。
在熔融过程中,塑料颗粒经过高温加热后,分子间的键被打破,塑料颗粒逐渐转化为熔体。
而在挤出过程中,螺杆的旋转将熔体挤压至机筒的螺杆间隙中,形成高压,使熔体通过模具头部的孔眼挤出,最终形成所需的塑料制品。
整个过程中,双螺杆挤出机的温度、压力、转速等参数需要严格控制,以确保挤出成型的质量和稳定性。
最后,双螺杆挤出机的工作原理还涉及到机筒和螺杆的结构设计。
机筒内部通常设置有加热和冷却系统,以保持熔体的温度在一定范围内。
而螺杆的结构设计则影响着塑料颗粒的输送、熔融和挤出过程。
双螺杆挤出机的工作原理虽然看似简单,但其中涉及的熔融流变学、热力学等知识却十分复杂,需要在实际生产中结合经验进行调整和优化。
总的来说,双螺杆挤出机的工作原理是一个复杂而精密的过程,需要严格控制各项参数以确保生产出符合要求的塑料制品。
只有深入理解和熟练掌握双螺杆挤出机的工作原理,才能更好地应用于实际生产中,提高生产效率,降低生产成本,满足市场需求。
双螺杆挤出机原理同向旋转双螺杆挤出机同向旋转双螺杆挤出机的两根螺杆的旋转方向相同,它有两种可能,即顺时针和逆时针旋转。
但从目前流行的情况看,多为顺时针旋转的情况,螺杆螺纹必为右旋。
从螺杆外形看,两根螺杆完全相同,螺纹方向一致。
异向旋转双螺杆挤出机异向旋转双螺杆挤出机的两根螺杆旋转方向相反。
它可能有向内旋转和向外旋转两种情况。
对啮合异向旋转双螺杆挤出机来说,目前向内旋转的情况较少。
这是因为,对于加料段来说,如果此段螺纹不是全啮合、不是纵横向皆封闭,当物料自加料口加人螺杆后,在两根螺杆的旋转带动下,物料会首先进人啮合区的两根螺杆的径向间隙之间,并在两螺杆上方形成料堆,从而减少了可以利用的螺槽的自由空间,影响螺杆接受来自加料器物料的能力,不利于将螺槽尽快充满和物料向前输送,即加料性能不好,还易形成架桥。
另外,进人两螺杆径向间隙的物料有一种将两根螺杆分开的力,将两根螺杆向两侧压向机筒壁,从而加快了螺杆和机筒的磨损。
向外旋转则无上述缺点,当物料落到螺杆上后,物料在两根螺杆的带动下,很快向两边分开,充满螺槽,向前输送,且很快与热机筒接触,吸收热量,有助于将物料加热、熔融。
从外形上看,异向旋转的两根螺杆螺纹方向相反,一为左旋,一为右旋,两者对称。
但非啮合异向旋转双螺杆挤出机的两螺杆则是向内旋转。
关于两根螺杆在机筒中的放置及物料输送方向的判定:啮合同向双螺杆因两根螺杆完全一样,其物料输送方向的判断与单螺杆相同;异向旋转双螺杆的安放位置、旋转方向和物料输送方向密切相关,其判断方法是:由加料口向机头方向看去,如果两螺杆向外旋转,则在右方的螺杆应为左旋螺纹,顺时针旋转,在左方的螺杆应为右旋螺纹,逆时针旋转。
啮合异向旋转双螺杆两根螺杆的位置不能放错,否则加不进物料,螺杆会向口模方向移动,顶在口模上,造成螺杆损坏。
双螺杆挤出机工作原理
双螺杆挤出机是一种能够将熔融塑料物料通过加热和挤压的方式,将其挤出成所需形状的设备。
其工作原理可以分为进料、加热熔融、挤出和冷却四个主要步骤。
首先,在双螺杆挤出机的进料段,塑料颗粒或粉末通过自动送料装置被输送到物料库中。
然后,通过物料旋转阀门的控制,物料被进给螺杆吸进并向前推进。
接下来,物料进入到挤出机的加热区域。
在这个区域,双螺杆会通过旋转将物料推向前方,同时利用电加热器对挤出机的筒体进行加热,使物料加热并逐渐熔化。
在这个过程中,物料的温度逐渐升高,直到达到熔融状态。
然后,熔融的物料通过挤出机的螺杆推进进入到挤出区。
在这个区域,螺杆的螺距逐渐减小,螺纹深度逐渐变浅,使物料受到更大的剪切作用,同时被推到挤出机的滑动头端口。
通过滑动头的结构设计,物料的流动路径被控制和调整,以获得所需的挤出形状。
在这个过程中,物料被迫通过细小的缝隙,并且受到高压力和高温度的作用,从而实现了物料的塑形。
最后,在挤出区之后,物料进入到冷却区。
在这个区域,通过注水或者自然冷却等方式,对挤出形状进行快速冷却,以使物料固化。
冷却完成后,物料被切割或者卷绕存放,以便后续加工或使用。
总的来说,双螺杆挤出机通过不断的加热、熔融、挤压和冷却
等步骤,将熔融的塑料物料以所需形状挤出,实现了塑料制品的生产。
其工作原理可靠且高效,广泛应用于塑料加工领域。
双螺杆挤出机的原理
双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备,主要用于将塑料原料加热、
熔融、挤压形成连续性的塑料制品。
它由两根齿螺杆轴向旋转并互相啮合的
螺杆组成,每根螺杆都有一定的槽槽螺旋线,形成一条连续的螺旋槽沿着整
个螺杆长度。
双螺杆挤出机的核心原理是通过旋转的螺杆将塑料颗粒从进料口送入机筒,随着螺杆的旋转和摩擦热量的产生,塑料颗粒逐渐熔化并变成粘稠的熔
融物质。
通过机筒内的压力和温度控制,塑料可以在螺杆的作用下被挤出机筒。
在挤出过程中,螺杆的一端是进料区,塑料颗粒经过螺旋槽被送入机筒。
在螺杆的转动下,塑料颗粒不断向前推进,同时受到机筒的外界加热和螺杆
的转动摩擦,温度逐渐升高。
当塑料颗粒进入机筒的封闭区域后,被挤出机筒。
在这个过程中,螺杆
的螺旋槽逐渐变浅,螺杆之间的距离也逐渐变小。
这种设计使得塑料在被挤
出时,受到较大的剪切力和挤压力。
通过控制机筒的温度、压力和螺杆的转速,可以精确地控制挤出过程中
塑料的温度、压力和流速。
这样可确保塑料的熔融均匀性和挤出速度的稳定性,从而生产出质量优良的塑料制品。
总结来说,双螺杆挤出机的原理是通过两个旋转的螺杆,将塑料原料加热、熔化,并在一定的温度、压力和力量的作用下,将熔融塑料挤出形成所
需的产品。
这一技术广泛应用于塑料加工行业,并在塑料制品的生产中发挥
着重要作用。
双螺杆挤出机原理
双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备,通过两个旋转的螺杆将塑料材料加热、熔化并挤出成型。
双螺杆挤出机的工作原理如下:
1. 加料:将塑料颗粒或粉末从进料口加入挤出机的料斗中。
2. 进料和预熔:当螺杆旋转时,塑料颗粒或粉末被推入螺杆沟槽中。
随着螺杆旋转,塑料逐渐向前推进,同时由于螺杆的压缩作用和外加的加热功率,塑料开始熔化并形成熔融的塑料。
3. 混合:在螺杆的旋转下,熔融的塑料被推送到机筒的不同区域。
通过螺杆的切割、混合和搅拌作用,塑料颗粒均匀地分散在熔融物中。
4. 挤出:熔融的塑料在螺杆的推动下,经过螺杆凹槽的压力增加区和压力释放区,在机筒中形成高压区域。
当熔融塑料经过机筒出口时,会通过模具形成所需的挤出产品的形状。
5. 冷却和固化:挤出后的塑料产品通过空气冷却或水冷却来加速固化。
这有助于保持产品的形状和尺寸。
总的来说,双螺杆挤出机通过两个旋转的螺杆将塑料加热、熔化并通过模具挤出成型。
它可以适应不同类型的塑料和需要不同形状的挤出产品。
双螺杆挤出机工作原理
双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备,它可以将塑料颗粒通过加热、挤压和成型等工艺过程,制成各种塑料制品。
双螺杆挤出机工作原理是指在双螺杆挤出机内部,通过双螺杆的旋转和相互作用,将塑料颗粒加热、熔化、挤压和成型的过程。
下面我们将详细介绍双螺杆挤出机的工作原理。
首先,双螺杆挤出机由两根相互啮合的螺杆组成,它们在机筒内部旋转并推动塑料颗粒向前挤压。
在工作时,塑料颗粒首先由进料口进入机筒内部,然后被双螺杆推动向前移动。
在这个过程中,塑料颗粒受到机筒内部的加热系统的加热,逐渐熔化成为熔融状态的塑料熔体。
接着,熔融状态的塑料熔体被双螺杆不断地挤压,并在机筒内部受到高温和高压的作用。
在这个过程中,塑料熔体被加热加压,使其变得更加流动和粘稠。
随着双螺杆的不断旋转和推动,塑料熔体被逐渐挤压向机筒的出料口,并最终形成所需要的塑料制品的截面形状。
最后,塑料熔体通过出料口被挤出,经过模具的成型和冷却,
最终形成所需的塑料制品。
在整个双螺杆挤出机的工作过程中,双螺杆的旋转和相互作用起着至关重要的作用。
双螺杆的旋转推动了塑料颗粒的挤压和成型,同时双螺杆之间的相互作用使得熔融状态的塑料熔体得到了更好的加热和挤压,从而保证了塑料制品的成型质量。
总的来说,双螺杆挤出机的工作原理是通过两根相互啮合的螺杆在机筒内部的旋转和相互作用,将塑料颗粒加热、熔化、挤压和成型成所需的塑料制品。
通过不断地优化和改进双螺杆挤出机的结构和工艺,可以更好地实现塑料制品的高效生产和优质成型。
希望本文对双螺杆挤出机的工作原理有所帮助。
双螺杆挤出机工作原理
首先,在双螺杆挤出机开始工作之前,塑料颗粒或粉末会被加入到进
料口。
然后,双螺杆开始旋转并沿着螺杆的轴线进一步向进料区移动。
在
进料区,塑料颗粒通过螺杆的旋转向前推进,并受到由于螺杆间隙和螺杆
与筒体之间的摩擦力。
这些力量使得塑料颗粒逐渐受到压缩,并且在加热
的筒体内逐渐升温。
当塑料颗粒达到融化点时,它们将开始熔化。
熔化的塑料通过螺杆通
道向前移动,并受到更高的压力和温度。
在双螺杆挤出机的螺杆通道中,
有一些加热区域,这些区域通过加热圈或外部加热器提供热量。
热量的引
入使得塑料颗粒逐渐熔化,并且在螺杆的旋转和外加压力的作用下,将熔
融的塑料向前压出。
螺杆的旋转速度和外加压力可以通过调整机器的参数来控制。
当需要
更高的产量时,可以增加螺杆的旋转速度和外加压力。
相反,当需要更高
的品质时,可以降低螺杆的旋转速度和外加压力。
在塑料熔化和挤出之后,熔融的塑料会通过模具进行形状的塑造。
模
具是一种带有预定孔型的金属板,它的形状和尺寸决定了最终产品的形状。
当塑料通过模具时,它会受到模具的限制,并得到所需形状。
然后,可以
通过切割或冷却来进一步处理产品,以得到最终的成品。
总之,双螺杆挤出机的工作原理主要包括塑料熔化、挤出和成型三个
步骤。
通过控制螺杆的旋转速度和外加压力,可以实现塑料的高效熔化和
挤出。
双螺杆挤出机是一种重要的塑料加工设备,它在塑料工业中发挥着
重要的作用。
挤出成型工艺是聚合物加工领域中生产品种最多、变化最多、生产率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。
挤出成型是使高聚物的熔体(或者粘性流体)在挤出机螺杆的挤压作用下通过一定形状的口模成型,制品为具有恒定断面形状的连续型材。
挤出成型工艺适合于所有的高份子材料。
几乎能成型所有的热塑性塑料,也可用于热固性塑料,但仅限于酚醛等少数几种热固性塑料。
塑料挤出的制品有管材、板材、棒材、片材、薄膜、单丝、线缆包覆层、各种异型材以及塑料与其它材料的复合物等。
目前约50%的热塑性塑料制品是通过挤出成型的。
此外挤出工艺也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等,以挤出成型为基础,配合吹胀、拉伸等技术,又发展为挤出一吹塑成型和挤出拉幅成型创造中空吹塑和双轴拉伸薄膜等制品。
可见挤出成型是聚合物成型中最重要的方法。
挤出设备有螺杆挤出机和柱塞式挤出机两大类,前者为连续式挤出,后者为间歇式挤出,主要用于高粘度的物料成型,如聚四氟乙烯、超高份子量聚乙烯。
螺杆挤出机可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。
单螺杆挤出机是生产上最基本的挤出机。
多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展最快,其应用日渐广泛。
目前,在PVC塑料门窗型材的加工中,双螺杆挤出机已成为主要生产设备,单螺杆挤出机将被逐步淘汰。
但在其它聚合物的挤出加工中,单螺杆挤出机仍占主导地位。
二者有各自的特点:单螺杆挤出机:●结构简单,价格低。
●适合聚合物的塑化挤出,适合颗粒料的挤出加工。
对聚合物的剪切降解小,但物料在挤出机中停留时间长。
●控制容易,工艺控制简单。
双螺杆挤出机:●结构复杂,价格高。
●具有很好的混炼塑化能力,物料在挤出机中停留时间短,适合粉料加工。
●产量大,挤出速度快,单位产量耗能低。
在PVC塑料门窗型材生产中,采用双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的生产工艺为见页下):可以看出,单螺杆挤出机适合粒料加工,使用的原料是经造粒后的颗粒或者经粉碎的颗粒料。
双螺杆挤出机适合粉料加工,可以直接使用混合好的PVC料,减少了造粒的工序,但多了废料的磨粉工序。
双螺杆挤出机分类及工作原理双螺杆挤出机可以从啮合与否、旋转方向是同向还是异向,螺杆轴线是否平行平行双螺轴线是否平行(1)、啮合型同向双螺杆挤出机:由于同向旋转双螺杆在啮合处的速度相反,一根螺杆要把物料拉入啮合间隙,而另一根螺杆把物料从间隙中推出,结果使物料从一根螺杆转到另一根螺杆,呈“∞”形前进。
由于啮合区间隙很小,啮合处螺纹和螺槽的速度方向相反,因此具有很高的剪切速度,有很好的自洁作用,即能刮去粘附在螺杆上的任何积料,从而使物料的停留时间很短,所以啮合型同向双螺杆挤出机主要多用于混炼和造粒。
(2)、啮合型异向旋转双螺杆挤出机在啮合异向旋转双螺杆挤出机中,两根螺杆是对称的,由于旋转方向不同,一根螺杆上物料螺旋前进的道路被另一根螺杆的螺棱堵死,不能形成“∞”字型运动。
在固体输送部分,物料是近似的密闭“C”形小室的形态向前输送。
但设计中将一根螺杆的外径与另一根螺杆的根径之间留有一定的间隙量,以便使物料能够通过。
物料通过两螺杆之间的径向间隙时,受到强烈的剪切、搅拌和压延作用,因此物料塑化较好,同时它靠逐渐减小螺距来获得压缩比,多用于加工制品。
(3)、非啮合异向旋转双螺杆挤出机:应用比啮合型少,其工作机理不同于啮合型,但类似于单螺杆挤出机,即靠摩擦、粘性拖曳输送物料。
物料除了向机头方向运动外,还有多种流动形式,见图:由于两根螺杆不啮合,之间径向间隙较大,存在有较大的漏流1;由于两螺杆螺棱的相对位臵是错开的,即一根螺杆的推力面的物料压力大于另一根螺杆拖曳面的物料压力,从而产生流动2,即物料从压力较高的螺杆推力面向另一根螺杆拖曳面的流动;同时随螺杆旋转物料在A处受到阻碍,产生流动3以及其他多种流动形式,所以在混料、排气、脱挥等方面有一定的应用。
(4)锥形双螺杆挤出机与平行啮合异向旋转双螺杆挤出机相比,由两螺杆及机筒形成的一系列C形室的体积由加料段至出料段逐渐减小,在加料段可以加入体积较大的粉状物料,随着螺杆变小,物料得到压缩,熔融。
双螺杆挤出机工作原理.txt 挤出成型工艺是聚合物加工领域中生产品种最多、变化最多、生产率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。
挤出成型是使高聚物的熔体(或粘性流体)在挤出机螺杆的挤压作用下通过一定形状的口模成型,制品为具有恒定断面形状的连续型材。
挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。
几乎能成型所有的热塑性塑料,也可用于热固性塑料,但仅限于酚醛等少数几种热固性塑料。
塑料挤出的制品有管材、板材、棒材、片材、薄膜、单丝、线缆包覆层、各种异型材以及塑料与其它材料的复合物等。
目前约50%的热塑性塑料制品是通过挤出成型的。
此外挤出工艺也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等,以挤出成型为基础,配合吹胀、拉伸等技术,又发展为挤出一吹塑成型和挤出拉幅成型制造中空吹塑和双轴拉伸薄膜等制品。
可见挤出成型是聚合物成型中最重要的方法。
挤出设备有螺杆挤出机和柱塞式挤出机两大类,前者为连续式挤出,后者为间歇式挤出,主要用于高粘度的物料成型,如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯。
螺杆挤出机可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。
单螺杆挤出机是生产上最基本的挤出机。
多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展最快,其应用日渐广泛。
目前,在PVC塑料门窗型材的加工中,双螺杆挤出机已成为主要生产设备,单螺杆挤出机将被逐步淘汰。
但在其它聚合物的挤出加工中,单螺杆挤出机仍占主导地位。
二者有各自的特点:单螺杆挤出机:●结构简单,价格低。
●适合聚合物的塑化挤出,适合颗粒料的挤出加工。
对聚合物的剪切降解小,但物料在挤出机中停留时间长。
●操纵容易,工艺控制简单。
双螺杆挤出机:●结构复杂,价格高。
●具有很好的混炼塑化能力,物料在挤出机中停留时间短,适合粉料加工。
●产量大,挤出速度快,单位产量耗能低。
在PVC塑料门窗型材生产中,采用双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的生产工艺为见页下):可以看出,单螺杆挤出机适合粒料加工,使用的原料是经造粒后的颗粒或经粉碎的颗粒料。
双螺杆挤出机适合粉料加工,可以直接使用混合好的PVC料,减少了造粒的工序,但多了废料的磨粉工序。
近几年,国产双螺杆挤出机的质量已基本达到进口双螺杆挤出机的水平,价格仅为进口机的1/3~1/5。
由于双螺杆挤出机的产量大,挤出速度快,一般可达到2~4米/分钟,适合PVC塑料门窗型材的大规模生产。
而单螺杆挤出机一般只用作小型辅助型材生产,挤出速度仅为1~2米/分钟,许多的PVC型材加工厂已淘汰了单螺杆挤出机,改用双螺杆挤出机一模多腔生产小型辅助型材。
挤出机的基本工作原理是将聚合物熔化压实,以恒压、恒温、恒速推向模具,通过模具形成产品熔融状态的型坯。
但单螺杆挤出机与双螺杆挤出机结构不同,工作原理不同,其控制的工艺条件也不相同。
单螺杆挤出机结构特点单螺杆挤出机是由传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统等几部分组成(另外还有一些辅助设备)。
其中挤出系统是挤出成型的关键部位,对挤出的成型质量和产量起重要作用。
挤出系统主要包括加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等几个部分(如图3所示)。
下面仅就挤出系统讨论挤出机的基本结构及作用。
PVC树脂+—→称量计量—→高速混合—→冷却混合—→双螺杆挤出机挤出—→冷却定型—→ 各种助剂↓ ↑ 单螺杆挤出机造粒—→单螺杆挤出机挤出—┘ —→牵引—→切割—→包装—→型材产品↓ 废料—→粉碎—→与造粒料混合单螺杆挤出机挤出↓磨粉—→与混合的粉料混合双螺杆挤出机挤出1、加料装置挤出成型的供料一般采用粒状料。
加料装置是保证向挤出机料筒连续供料的装置,形状如漏斗,有圆锥形和方锥形,亦称料斗。
其底部与料筒连接处是加料孔,该处有截断装置,可以调整和截断料流。
在加料孔的周围有冷却夹套,用以防止料筒高温向料斗传热,避免料斗内塑料升温发粘,引起加料不均和料流受阻情况发生。
料斗的侧面有玻璃视孔及标定计量装置。
有些料斗还有防止塑料从空气中吸收水分的预热干燥真空减压装置,以及带有能克服粉状塑料产生“架桥”现象的搅拌器和能够定时定量自动加料的装置。
2、料筒料筒又叫机筒,是一个受热受压的金属圆筒。
物料的塑化和压缩都是在料筒中进行的。
挤出成型时的工作温度一般在180~290℃,料筒内压可达60MPa。
在料筒的外面设有加热和冷却装置。
加热一般分三至四段,常用电阻或电感加热器,也有采用远红外线加热的。
冷却的目的是防止塑料的过热或停车时须对塑料快速冷却以免塑料的降解。
冷却一般用风冷或水冷。
料筒须承受高压,要求具有足够的强度和刚度,内壁光滑。
料筒一般用耐磨、耐腐塑料摩擦使塑料过热,同时让螺杆表面温度略低于料筒,防止物料粘附其上,利于物料的输送。
螺杆用止推轴承悬支在料筒的中央,与料筒中心线吻合,不应有明显的偏差。
螺杆与料筒的间隙很小,使塑料受到强大的剪切作用而塑化并推动向前。
螺杆由电动机通过减速机构传动,转速一般为10~120r/min,要求是无级变速。
(1)螺杆的几何结构参数螺杆的几何结构参数有直径、长径比、压缩比、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒的间隙等(见图4)其中长径比(L/Ds)对螺杆的工作特性有重大的影响。
一般挤出机长径比为15~25,但近年来发展的挤出机有达40的,甚至更大。
L/Ds大,能改善塑料的温度分布,能使混合更均匀,还可减少挤出时的逆流和漏流,提高挤出机的生产能力。
L/Ds过小,对塑料的混合和塑化都不利。
因此,对于硬塑料、粉状塑料要求塑化时间长,应选较大的。
L/Ds大的螺杆适应性强,可用于多种塑料的挤出。
但L/Ds太大,热敏性塑料会因受热时间太长而出现分解,同时增加螺杆的自重,使制造和安装都困难,也会增大挤出机的功率消耗。
目前,L/Ds以25居多。
(2)螺杆的压缩比ε 螺杆的压缩比ε是指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比,它表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。
ε越大,塑料受到挤压的作用也就越大,排除物料中空气的能力就大。
但ε太大,螺杆本身的机械强度下降。
一般压缩比ε在2~5之间。
压缩比ε的大小取决于挤出塑料的种类和形态,如粉状塑料的相对密度小,夹带空气多,其压缩比应大于粒状塑料。
另外挤出薄壁状制品时,压缩比ε应比挤出厚壁制品的大。
(3)螺槽深度H螺槽深度影响塑料的塑化及挤出效率,H较小时,对塑料可产生较高的剪切速率,有利于传热和塑化,但挤出生产率降低。
因此,热敏性塑料宜用。
H大的深槽螺杆宜用熔体粘度低和热稳定性较高的塑料。
在实际生产中,根据工艺需要,螺槽深度往往是变化的,根据螺杆各段的功能不同,螺槽的深度不同,最通用的是渐变螺杆,如:加料段的螺槽深度Hl是个定值,一般H1>0.1Ds;压缩段的螺槽深H2是渐变的,是一个变化值;均化段的螺槽深H3是个定值,按经验H3=0.02~0.06Ds。
螺旋角θ是螺纹与螺杆横截面之间的夹角,随着θ的增大,挤出机的生产能力提高,但螺杆对塑料的挤压剪切作用减少。
出于机械加工的方便,取Ds=Ls,则θ为17.26。
为最常用的螺杆。
(4)螺杆与料筒的间隙δ 螺杆与料筒的间隙δ,其大小影响挤出机的生产能力和物料的塑化。
δ值大,热传导差,剪切速率低,不利于物料的熔融和混合,生产效率也不会高。
但δ小时,热传导和剪切率都相应提高。
但δ过于小,就易引起物料降解。
单螺杆挤出机挤出过程和螺杆各段的功能由高分子物理学知道,高聚物存在三种物理状态,即玻璃态、高弹态和粘流态,在一定条件下,这三种物理状态会发生互变。
固态塑料由料斗进人料筒后,随着螺杆的旋转向机头方向前进,在此过程中,塑料的物理状态在不断发生着变化。
根据塑料在挤出机中的三种物理状态的变化过程及对螺杆各部位的工作要求,通常将挤出机的螺杆分成加料段(固体输送区)、压缩段(熔融区)和均化段(熔体输送区)三段。
对于常规渐变螺纹的螺杆来说,塑料在挤出机中的挤出过程可以通过螺杆各段的基本职能及塑料在挤出机中的物理状态变化过程来描述,见图5。
1、加料段塑料自料斗进入挤出机的料筒内,在螺杆的旋转作用下,由于料筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前运动。
在该段,螺杆的职能主要是将塑料压实提供向前输送的动力,物料仍以固体状态存在,虽然由于强烈的摩擦热作用,在接近末端时与料筒内壁相接触的塑料已接近或达到粘流温度,固体粒子表面开始发粘,但熔融仍未开始。
这一区域称为迟滞区,是指固体输送区结束到最初开始出现熔融的一为粘流态。
3、均化段从熔融段进人均化段的物料是已全部熔融的粘流体。
向前输送的粘流体在机头口模阻力下,一部分回流被进一步混合塑化,一部分被定量定压地从机头口模挤出。
从以上单螺杆挤出机的工作原理不难看出,塑料在挤出机中塑化,向前挤压流动,其主要动力来源于加料段的固体输送,塑化的均匀程度很大程度是由于均化段的结构和机头模具的阻力所造成的回流。
在改善螺杆混炼结构上已经有了许多新型的结构,但其往往适合于热稳定性很好的聚合物,却不适宜PVC树脂的生产,这就不一一介绍了。
双螺杆挤出机随着聚合物加工业的发展,对高分子材料成型和混合工艺提出了越来越多和越来越高的要求,单螺杆挤出机在某些方面就不能满足这些要求。
例如:用单螺杆挤出机进行填充改性和加玻璃纤维增强改性等,混合分散效果就不理想。
另外,单螺杆挤出机尤其不适合粉状物料的加工。
为了适应聚合物加工中混合工艺的要求,特别是硬聚氯乙烯粉料的加工,双螺杆挤出机自20世纪30年代后期在意大利开发出来以后,经过半个多世纪的不断改进和完善,得到了很大的发展。
在国外,目前双螺杆挤出机已广泛应用于聚合物加工领域,已占全部挤出机总数的40%。
硬聚氯乙烯粒料、管材、异型材、板材几乎都是采用双螺杆挤出机加工成型的。
作为连续混合机,双螺杆挤出机已广泛用来进行聚合物共混、填充和增强改性,也有用来进行反应挤出。
近20年来,高分子材料共混和反应挤出技术的发展进一步促进了双螺杆挤出机数量和类型的增加。
双螺杆挤出机的结构与分类双螺杆挤出机由传动装置、加料装置、料筒和螺杆等几个部分组成,各部件的作用与单螺杆挤出机相似。
与单螺杆挤出机区别之处在于双螺杆挤出机中有两根平行的螺杆置于同一的料筒中,如图6所示转下页)。
双螺杆挤出机有许多种不同的形式,主要差别在于螺杆结构的不同。
双螺杆挤出机的螺杆结构要比单螺杆挤出机复杂得多,这是因为双螺杆挤出机的螺杆还有诸如旋转方向、啮合程度等等问题。
常用于PVC型材挤出的双螺杆挤出机通常是紧密啮合且异向旋转的螺杆,少数也有使用同向旋转式双螺杆挤出的,但一般只能在低速下操作,约在10r/min范围内。
而高速啮合同向旋转式双螺杆挤出机用于混炼、排气造粒或作为连续化学反应器使用,这类挤出机最大螺杆速度范围在300~600r/min。
非啮合型挤出机与啮合型挤出机的输送机理大不相同,比较接近于单螺杆挤出机的输送机理,二者有本质上的差别。
双螺杆挤出机的工作原理双螺杆挤出机的结构尽管与单螺杆挤出机很相似,但工作原理差异却很大。