挤出成型工艺过程及影响因素 PPT课件
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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
第五章挤出成型(六讲)精品PPT课件
• （1）管材的挤出（P101 图 5-8）
挤出成型的主要原料有： PVC 、 PE 、 PP 、 ABS 、 PA 、 PC 等。
1、管材挤出过程
挤管成模型前头准有备： 直通式
机筒预热
加热塑化
挤出成型
偏移式（转定角径式）所用挤水出槽机冷，却应根据管材直牵引径和所需切割挤或收卷
直角式管材一般出不量需、后原处料品理种确定。同时考虑扩大再 2、挤出设备及生装产置的需要。
T ↓ ， η↑ ，机头压力 ↑ ，制品致密，形状稳定， 易出现离模膨胀效应，
T ↓↓ ，塑化差，质量差。 转速 n ↑ ，剪切 ↑ ，利于塑化， η↓ ，但料筒中物 料的压力 ↑ 。
3 、定型和冷却 （同时进行）
• 管材、异型材 —— 独立的定型装置 板材、片材——压辊定型 薄膜、单丝、线缆包覆 —— 无需定型装置，直接冷却定 型。 定型方法： 管材：定径套（外径定型、内径定型） 原理：管坯内外形成压力差。使管外紧贴于套内壁冷却。 冷却速度： 硬质塑料：慢些，以避免内应力。软质塑料、结晶塑料： 快些。 （熔体粘度低）
和干燥。
干燥要求加：热器
热 风
一般塑料：水份
<
热
0.5%风
热
干燥高温下易鼓水风解机 的塑料，干燥如尼龙（
系
统纶（
PET ）等：水份 过滤器
< 系统
0.03%
预热和干燥的方式：
PA
）、风 烘涤
料 斗
烘箱、烘房，可抽真空干燥，热风干燥。
热风除湿系统
加热系统
2 、塑化挤出
Байду номын сангаас• 挤出成型是连续成型工艺，关键是初期的 调整，要调整到正常挤出。 主要调整：
挤出成型工艺分析ppt
挤出成型工艺的历史与发展
1 2 3
起源
挤出成型工艺起源于19世纪末期，最初用于生 产硬质管材和型材。
发展
随着技术的不断进步，挤出成型工艺逐渐应用 于生产各种形状和用途的制品，如软管、薄膜 、发泡制品等。
未来趋势
随着科技的进步，挤出成型工艺将不断向高效 、节能、环保的方向发展，同时探索新的应用 领域和市场。
解决方案：为避免气泡问题，挤出成型过程中可以 采取以下措施
1. 提高塑料熔体的温度，使气体更容易从熔体 中逸出。
2. 控制好挤出机的转速和牵引速度，使塑料熔 体保持稳定的流动状态。
3. 在制品设计时增加排气孔或改变排气结构， 使气体更容易从制品中排出。
制品尺寸不稳定
总结词：制品尺寸不稳定是挤出成型工艺中的另一个问 题，主要是由于挤出机、模具和冷却系统等因素导致的 。 解决方案：为提高制品尺寸稳定性，可以采取以下措施
常用挤出吹塑机。
工艺流程
将挤出造粒后的塑料颗粒加热至 熔融状态，通过吹塑模具吹制成 中空制品。
吹塑工艺参数
包括温度、压力、吹胀比等，需根 据不同产品要求进行优化。
成型后处理
冷却定型
吹塑后的制品需进行冷却定型 ，以去除内应力，提高制品稳
定性。
制品修饰
如切除飞边、修整等。
检验入库
对制品进行质量检验，合格品 入库。
解决方案
为避免塑料降解，挤出成型过程中应 控制好加热温度和时间，避免过度加 热和长时间暴露在高温环境下。同时 ，选择质量好的塑料原材料，并保持 挤出机内部清洁。
制品变形
总结词
详细描述
解决方案
制品变形是挤出成型工艺中的另一个 常见问题，主要是由于制品冷却不均 匀或受力不均匀导致的。
《挤出工艺讲课用》PPT课件
预混的目的
塑料预混的设备 塑料预混的设备主要有高速混合机和中速混合机
加料：当塑料预混后，配好的料子就因为自重的原因落入料斗中， 通过料斗中的输送螺杆进入双螺杆挤出机中。
3、塑料中，用于注射成型的树脂分子量应小些，用于挤出成型的树脂分子量可大 些，用于吹塑成型的树脂分子量可适中。
4、橡胶工业中常用门尼粘度表征材料的流动性，塑料工业中常用熔融指数或流动 长度表征塑料的流动性，其实也是作为最简单的方法用来判断材料相对分子量的 大小。一般橡胶的门尼粘度值大，表示流动阻力大，相对分子量高；塑料的熔融 指数大，表示流动性好，相对分子量小。
挤出工艺简介 内容简介： 挤出成型是借助螺杆的挤压作用,使塑化均匀的塑料强 行通过机头成为的连续制品，如管、板、丝、条、薄 膜、电线电缆等。挤出成型是塑料成型加工中重要方
法之一。 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
剪切速率/ s-1 100-101 5X101-5X102 5X102-103 101-103
加工方法 压延 纺丝 注射
剪切速率/ s-1 5X101-5X102 102-105 103-105
（三）配合剂的影响
对流动性影响较显著的配合剂有两大类
填充补强材料
软化增塑材料
碳酸钙，赤泥，陶土， 高岭土，碳黑、短纤维等
• 双螺杆挤出机的结构
1、双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。
2、挤出系统主要由料筒、螺杆、多孔板和 过滤网组成。
（二）双螺杆挤出的特点
双螺杆挤出设备和流程
• 挤出过程： 预混——加料——在螺杆中熔融塑化——机头口模挤出——冷却——牵引—— 切割——包装
《挤出成型技术》课件
模具结构设计
根据制品形状和尺寸进行结构设计，确保制品成型质量、提高生产 效率。
冷却系统
设计合理的冷却系统，控制模具温度，减小制品成型后的收缩率。
挤出成型设备的操作与维护
01
操作规程
制定严格的设备操作规程，确保 操作人员熟悉设备性能和安全操 作要求。
维护保养
02
03
故障排除
定期对设备进行维护保养，检查 各部件磨损情况，及时更换易损 件。
高分子材料在挤出成型技术中的优势在于其可塑性强、加工温度低、成型周期短 等，使得制品具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优良性能。同时，高分子材料在挤 出成型过程中易于实现自动化和智能化生产，提高了生产效率和产品质量。
新型挤出成型技术的研发与推广
随着科技的不断发展，新型挤出成型技术不断涌现，如微孔塑料挤出技术、异型截面管材挤出技术、 反应挤出技术等。这些新型技术的研发和应用，极大地丰富了挤出成型制品的种类和性能，满足了不 同领域的需求。
挤出成型技术的应用领域
挤出成型技术广泛应用于塑料加工行业，如管材、型材、薄膜、板材等产品的生产 。
除了塑料加工行业，挤出成型技术还应用于橡胶、陶瓷、玻璃纤维等材料的加工。
随着科技的发展，挤出成型技术的应用领域不断扩大，如3D打印技术的出现，使得 挤出成型技术也可以用于制造个性化的定制产品。
02
挤出成型设备
挤出成型工艺的控制要素
温度控制
温度是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包括 机筒温度、模具温度等。温度的控制直接影响着 塑料的塑化和产品质量。
速度控制
速度控制包括挤出速度、注射速度等，它影响着 产品的产量和质量。合理地调整速度参数，可以 提高生产效率和产品质量。
压力控制
压力也是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包 括挤出压力、注射压力等。压力的控制对于塑料 的流动性和产品的致密性至关重要。
根据制品形状和尺寸进行结构设计，确保制品成型质量、提高生产 效率。
冷却系统
设计合理的冷却系统，控制模具温度，减小制品成型后的收缩率。
挤出成型设备的操作与维护
01
操作规程
制定严格的设备操作规程，确保 操作人员熟悉设备性能和安全操 作要求。
维护保养
02
03
故障排除
定期对设备进行维护保养，检查 各部件磨损情况，及时更换易损 件。
高分子材料在挤出成型技术中的优势在于其可塑性强、加工温度低、成型周期短 等，使得制品具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优良性能。同时，高分子材料在挤 出成型过程中易于实现自动化和智能化生产，提高了生产效率和产品质量。
新型挤出成型技术的研发与推广
随着科技的不断发展，新型挤出成型技术不断涌现，如微孔塑料挤出技术、异型截面管材挤出技术、 反应挤出技术等。这些新型技术的研发和应用，极大地丰富了挤出成型制品的种类和性能，满足了不 同领域的需求。
挤出成型技术的应用领域
挤出成型技术广泛应用于塑料加工行业，如管材、型材、薄膜、板材等产品的生产 。
除了塑料加工行业，挤出成型技术还应用于橡胶、陶瓷、玻璃纤维等材料的加工。
随着科技的发展，挤出成型技术的应用领域不断扩大，如3D打印技术的出现，使得 挤出成型技术也可以用于制造个性化的定制产品。
02
挤出成型设备
挤出成型工艺的控制要素
温度控制
温度是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包括 机筒温度、模具温度等。温度的控制直接影响着 塑料的塑化和产品质量。
速度控制
速度控制包括挤出速度、注射速度等，它影响着 产品的产量和质量。合理地调整速度参数，可以 提高生产效率和产品质量。
压力控制
压力也是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包 括挤出压力、注射压力等。压力的控制对于塑料 的流动性和产品的致密性至关重要。
挤出成型PPT课件
• （2）螺杆的长径比L/DS 指螺杆工作部分的有效 长度与直径DS之比，L/DS大能提高挤出机的生 产能力，有利于物料的混合，螺杆的适应性强，
螺杆的几何结构参数
• 但加工安装困难，不适于热敏性物料的加 工。L/DS小对塑料的混合塑化不利。目前 螺杆长径比有增大的趋势。
• （3）螺杆的压缩比A 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。一般约等于H1/H3（H1，H3分别为加 料段和均化段槽深），该压缩比也称为几 何压缩比。物理压缩比是指塑料在熔融状 态下的密度于固体松散状态下的密度之比。
• a 熔融段固体床与熔池同处一个螺槽中，降低 了熔融效率，挤出产量不高。（熔池不断增 宽，固体床逐渐变窄，减少了固体床与料筒 的接触面积，从而减少了料筒传给固体床的 热量）。
• b 固体床过早解体形成固体床碎片（固体床破 碎），造成熔融速度缓慢。
普通螺杆存在的问题
• c 固体床过早破碎，还造成一部分物 料得不到彻底熔融，另一部分物料过 热，导致物料温度不均匀。
螺杆的几何结构参数
• 过程中θ一般取17.7°，此时螺杆直径等于 螺距（DS＝LS），螺杆的机加工比较方便。
• (6)螺棱部分宽度E 螺棱宽度E太小会使漏流增 加，产量降低；E太大会增加螺棱上的功率消 耗，螺棱上的物料过热的危险（传热量大， 剪切热大）。
• (7)螺杆与料筒的间隙δδ的大小影响挤出机 的生产能力和物料的塑化。δ值大，生产效 率低，不利于热传导，剪切速率低，不利于 物料的熔融和混合；δ过小，剪切速率大，
• 柱塞式挤出机借助于柱塞的推挤压力，将事 先塑化好的或由挤出机料筒加热塑化的物料 从机头口模挤出成型的。物料挤完后柱塞退 回，再进行下一次操作，生产是不连续的， 而且挤出机对物料几乎没有混合作用，故生 产上较少采用。但由于柱塞能对物料施加很 高的推挤压力，所以可应用于熔融粘度很大 及流动性极差塑料的加工，如聚四氟乙烯和 硬质聚氯乙烯管材的挤出成型。
螺杆的几何结构参数
• 但加工安装困难，不适于热敏性物料的加 工。L/DS小对塑料的混合塑化不利。目前 螺杆长径比有增大的趋势。
• （3）螺杆的压缩比A 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。一般约等于H1/H3（H1，H3分别为加 料段和均化段槽深），该压缩比也称为几 何压缩比。物理压缩比是指塑料在熔融状 态下的密度于固体松散状态下的密度之比。
• a 熔融段固体床与熔池同处一个螺槽中，降低 了熔融效率，挤出产量不高。（熔池不断增 宽，固体床逐渐变窄，减少了固体床与料筒 的接触面积，从而减少了料筒传给固体床的 热量）。
• b 固体床过早解体形成固体床碎片（固体床破 碎），造成熔融速度缓慢。
普通螺杆存在的问题
• c 固体床过早破碎，还造成一部分物 料得不到彻底熔融，另一部分物料过 热，导致物料温度不均匀。
螺杆的几何结构参数
• 过程中θ一般取17.7°，此时螺杆直径等于 螺距（DS＝LS），螺杆的机加工比较方便。
• (6)螺棱部分宽度E 螺棱宽度E太小会使漏流增 加，产量降低；E太大会增加螺棱上的功率消 耗，螺棱上的物料过热的危险（传热量大， 剪切热大）。
• (7)螺杆与料筒的间隙δδ的大小影响挤出机 的生产能力和物料的塑化。δ值大，生产效 率低，不利于热传导，剪切速率低，不利于 物料的熔融和混合；δ过小，剪切速率大，
• 柱塞式挤出机借助于柱塞的推挤压力，将事 先塑化好的或由挤出机料筒加热塑化的物料 从机头口模挤出成型的。物料挤完后柱塞退 回，再进行下一次操作，生产是不连续的， 而且挤出机对物料几乎没有混合作用，故生 产上较少采用。但由于柱塞能对物料施加很 高的推挤压力，所以可应用于熔融粘度很大 及流动性极差塑料的加工，如聚四氟乙烯和 硬质聚氯乙烯管材的挤出成型。
挤出成型工艺学习培训资料(课件)
决定塑料的塑化及挤出效率
小：剪切速率高，利于传热和塑化，但挤出生产效率低
热敏性塑料——深槽螺杆 热稳定性较高、熔体粘度低——浅槽螺杆 H1≥0.1 DS H3=0.02－0.06 DS
（5）螺旋角 θ＝10°－30°
定义：螺纹与螺杆横截面之间的夹角 θ大，挤出机的生产能力提高，但螺杆对塑料的剪切
我国各塑料机械厂生产之挤出机料筒壁厚
我国生产的挤出机的料筒壁厚
螺杆直径：30 45 60 90 120 150 200 料筒壁厚：20—25 20～25 30－45
40—45 40－50 40一50 50—60
锥形双孔机筒
三. 螺杆
作用：输送、挤压、剪切 用耐热、耐腐蚀、高强度的合金钢制作 表面高硬度、高光洁度 转速10-120 rpm、无级变速
用于挤出塑料制品，如管材、板材、棒材、片材、 薄膜。各种异型材以及塑料和其它材料的复合物等， 也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的 共混改性等。
橡胶挤出——压出 合成纤维——螺杆挤出纺丝 塑料挤出——主要以热塑性塑料为主
2 挤出成型的特点
操作简单，工艺易控，可连续化、工业化、自动化生产， 生产效率高
第一节 单螺杆挤出机基本结构及作用
传动系统 挤出系统——挤出成型系统的关键部分
加料装置、料筒、螺杆、机头、口模 加热系统：采用电阻丝加热，也可电感应加热，
蒸汽或油加热。 冷却系统：空冷或水冷，其作用是防止进料口处
的物料过热发粘，出现搭桥现象，使 物料供料不足。另外在紧急停车时， 避免物料过热降解。
应用范围广，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维的成型 加工，也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料 的共混改性等。
挤出—吹塑成型，中空吹塑制品 挤出—拉幅成型，双轴拉伸薄膜
小：剪切速率高，利于传热和塑化，但挤出生产效率低
热敏性塑料——深槽螺杆 热稳定性较高、熔体粘度低——浅槽螺杆 H1≥0.1 DS H3=0.02－0.06 DS
（5）螺旋角 θ＝10°－30°
定义：螺纹与螺杆横截面之间的夹角 θ大，挤出机的生产能力提高，但螺杆对塑料的剪切
我国各塑料机械厂生产之挤出机料筒壁厚
我国生产的挤出机的料筒壁厚
螺杆直径：30 45 60 90 120 150 200 料筒壁厚：20—25 20～25 30－45
40—45 40－50 40一50 50—60
锥形双孔机筒
三. 螺杆
作用：输送、挤压、剪切 用耐热、耐腐蚀、高强度的合金钢制作 表面高硬度、高光洁度 转速10-120 rpm、无级变速
用于挤出塑料制品，如管材、板材、棒材、片材、 薄膜。各种异型材以及塑料和其它材料的复合物等， 也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的 共混改性等。
橡胶挤出——压出 合成纤维——螺杆挤出纺丝 塑料挤出——主要以热塑性塑料为主
2 挤出成型的特点
操作简单，工艺易控，可连续化、工业化、自动化生产， 生产效率高
第一节 单螺杆挤出机基本结构及作用
传动系统 挤出系统——挤出成型系统的关键部分
加料装置、料筒、螺杆、机头、口模 加热系统：采用电阻丝加热，也可电感应加热，
蒸汽或油加热。 冷却系统：空冷或水冷，其作用是防止进料口处
的物料过热发粘，出现搭桥现象，使 物料供料不足。另外在紧急停车时， 避免物料过热降解。
应用范围广，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维的成型 加工，也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料 的共混改性等。
挤出—吹塑成型，中空吹塑制品 挤出—拉幅成型，双轴拉伸薄膜
挤出成型工艺ppt课件
聚丙烯
160-170 180-190 190-200 200-205 180-200 200-210 200-210 190-200 200-210 200-210
ＡＢＳ
150-170 160-180 180-195 185-200 180-190 201-215 200-210 190-200 200-210 205-215
• 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： 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、单丝和异型材等等，还可用于粉末 造粒、染色、树脂掺和等。
4
塑料工艺
挤出设备
.
5
塑料工艺
• 由挤出机、机头 和口模、辅机等 组成。
1、挤出设备：
6
塑料工艺
设备组成
7
单螺杆挤出机的组成
塑料工艺
• 1、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。
• 2、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。
8
塑料工艺
单螺杆挤出机的结构
9
塑料工艺
双螺杆挤出机的结构
10
普通单螺杆挤出机的工作过程
塑料工艺
11
单螺杆种类
塑料工艺
12
双螺杆挤出
塑料工艺
• (一)双螺杆挤出机的结构
13
（二）双螺杆挤出的特点
塑料工艺
• 和单螺杆挤出机相比，双螺杆挤出机的特点是： 1、较高的固体输送能力和挤出产量； 2、自洁能力； 3、混合塑化能力高； 4、较低的塑化温度，减小分解可能； 5、结构复杂，成本高。
《挤出工艺讲课用》课件
挤出工艺的应用展望
塑料包装材料 应用
探索塑料包装材料在 食品、医疗等领域的 广泛应用，满足人们 的需求。
人造板材加工 应用
了解人造板材挤出工 艺的加工特点，以及 用于家具、装饰等领 域。
生物质能源材 料应用
探索挤出工艺在生物 质能源材料领域的应 用，推动可再生能源 的发展。
未来发展方向 和创新机会
全球产业布局和市场前景
挤出工艺的全球产业布局和市场前景将带来更大的机遇和挑战。
挤出工艺的案例分析
1 塑料袋生产线
通过挤出工艺生产高品质的塑料袋，满足不同行业的包装需求。
2 PVC管材生产线
应用挤出工艺生产优质的PVC管材，用于建筑、电力等领域。
3 电缆绝缘材料生产线
利用高效的挤出工艺生产优质电缆绝缘材料，确保电力传输的安全可靠。
挤出工艺的过程
1
输送系统
将塑料颗粒输送到挤出机螺杆中。
加热和融合
2
通过电加热将塑料颗粒融化，并与其他
添加剂混合均匀。
3
模头结构和温度控制
根据产品要求，选择合适的模头结构，
挤出速度和拉伸速度
4
并进行温度控制。
控制挤出速度和拉伸速度，实现产品的 均匀挤出和拉伸。
产品特性与改进方法
塑料膜、片和薄板
探索塑料膜、片和薄板的特性， 以及改进方法，实现更高的质量 和可持续性。
《挤出工艺讲课用》PPT 课件
探索挤出工艺的奇妙世界！本课件将为您解析挤出工艺的定义、原理、应用 以及其发展趋势，让您对这一领域有全面的了解。
什么通过模头挤出加工成连续型材的技术。
原理
通过融化塑料颗粒，利用螺杆的推动，将熔化的塑料挤出成型。
应用
挤出工艺简介ppt课件
挤出成型相关工艺 及产品设计简介
1
挤出成型简介
挤出成型一般用于热塑性塑料的管材、棒材、 板材、薄膜、线材等连续型材的生产，所得到的 塑件均具有稳定的截面形状。
粉状和粒状
预热和干燥
挤出机加热
开动螺杆
加料 调整
牵引
冷却
定型
卷取（切割）
后处理
挤出成型工艺流程图
挤出成型
成品
2
挤出工艺示意图
3
挤出成型原理和特点
• 挤出挤出过程中的温差和温度波动，都会影 响塑件的质量，使塑件产生残余应力，各点强 度不均匀，表面灰暗无光。
10
2．压力
• 在挤出过程中，由于塑料流动的阻力、螺 杆槽深度的变化、过滤板、过滤网和口模产生 阻碍等原因，在塑料内部形成一定的压力，而 这种压力是塑料经历物理状态变化而达到均匀 密实的重要条件。
6
2．挤出成型阶段
• 均匀塑化的塑料熔体随螺杆的旋转向 料筒前端移动，在螺杆的旋转挤压作用 下，通过一定形状的口模而获得与口模 形状一致的型材。
7
3．定型冷却阶段
• 塑件离开机头口模后，首先通过定型 装置和冷却装置，使其冷却变硬而定型。 在大多数情况下，定型和冷却是同时进 行的，只有在挤出各种管材和棒材时， 才有一个独立的定型过程。
12
4．牵引速度
• 从机头和口模中挤出的成型塑件，在 牵引力作用下将会发生拉伸取向，拉伸 取向程度越高，塑件沿取向方位上的拉 伸强度也越大，但冷却后长度收缩也大。 通常，牵引速度可与挤出速度相当，两 者的比值称为牵引比，一般应略大于1。
13
挤出成型产品设计要点
请做过挤出成型产品的同仁现身说法。传 授宝贵经验。
14
Hale Waihona Puke • 压力随时间的变化也会产生周期性波动，对 塑件质量有不利的影响，如局部疏松、表面不 平、弯曲等。为了减小压力波动，应合理控制 螺杆转速，保证加热和冷却装置的温控精度。
1
挤出成型简介
挤出成型一般用于热塑性塑料的管材、棒材、 板材、薄膜、线材等连续型材的生产，所得到的 塑件均具有稳定的截面形状。
粉状和粒状
预热和干燥
挤出机加热
开动螺杆
加料 调整
牵引
冷却
定型
卷取（切割）
后处理
挤出成型工艺流程图
挤出成型
成品
2
挤出工艺示意图
3
挤出成型原理和特点
• 挤出挤出过程中的温差和温度波动，都会影 响塑件的质量，使塑件产生残余应力，各点强 度不均匀，表面灰暗无光。
10
2．压力
• 在挤出过程中，由于塑料流动的阻力、螺 杆槽深度的变化、过滤板、过滤网和口模产生 阻碍等原因，在塑料内部形成一定的压力，而 这种压力是塑料经历物理状态变化而达到均匀 密实的重要条件。
6
2．挤出成型阶段
• 均匀塑化的塑料熔体随螺杆的旋转向 料筒前端移动，在螺杆的旋转挤压作用 下，通过一定形状的口模而获得与口模 形状一致的型材。
7
3．定型冷却阶段
• 塑件离开机头口模后，首先通过定型 装置和冷却装置，使其冷却变硬而定型。 在大多数情况下，定型和冷却是同时进 行的，只有在挤出各种管材和棒材时， 才有一个独立的定型过程。
12
4．牵引速度
• 从机头和口模中挤出的成型塑件，在 牵引力作用下将会发生拉伸取向，拉伸 取向程度越高，塑件沿取向方位上的拉 伸强度也越大，但冷却后长度收缩也大。 通常，牵引速度可与挤出速度相当，两 者的比值称为牵引比，一般应略大于1。
13
挤出成型产品设计要点
请做过挤出成型产品的同仁现身说法。传 授宝贵经验。
14
Hale Waihona Puke • 压力随时间的变化也会产生周期性波动，对 塑件质量有不利的影响，如局部疏松、表面不 平、弯曲等。为了减小压力波动，应合理控制 螺杆转速，保证加热和冷却装置的温控精度。
第七章-挤出成型
5、螺杆的选用
（1）材料
对结晶型塑料：突变型螺杆
对无定型塑料：渐变型螺杆
等距不等深
等距不等深
（2）L/D
对硬塑料，塑化时间长，L/D大些；对粉末料，要求多 塑化一些时间， 应L/D大；对结晶型塑料， L/D大。
（3）A 根据不同的塑炼选用不同的压缩比。
例：硬料，A小；软料，A大。
（硬质PVC，A=2~3; 软质PVC，A=3~4）
▲ 料筒内壁光滑；
▲ 加料段特设纵向沟槽－物料与料筒表面的切向摩擦力
第二十四页，编辑于星期三：十六点 二十六分。
2、熔化理论（塑料的熔化过程）
塑料在压缩段是从固体状态到完全熔化状态，同时要受 到压缩作用，在该段，物料温升快，物料内摩擦作用大， 压缩作用大。
在压缩段塑料由固相 液相转变
物料受到挤压：压缩比的作用
螺杆的直径D
螺杆的压缩比A
螺杆角 θ
螺杆与料筒的间隙
螺杆的长径比L/Ds 螺槽深度H 螺纹棱部宽度E
第九页，编辑于星期三：十六点 二十六分。
▲ 螺杆的直径D
代表挤出机的规格。D ，挤出机的生产能力 。
▲ 螺杆的长径比L/Ds （15～25） 影响挤出机的产量和挤出质量（衡量塑化效率）。
L/Ds ，塑料的停留时间 ，混合塑化效果 。
如果忽略环流（QT）的影响，则均化段熔体的输送量（流率） 为：
Q=QD－(QP＋QL)
与螺杆的结构参数、T、P、 有η 关。
宏观上看只有物料沿螺杆螺槽的轨迹运动。 图7-19
第三十三页，编辑于星期三：十六点 二十六分。
三、单螺杆挤出机产生能力的计算
1、实测法
在挤出机上测出制品从机头口模中挤出的线速度，由此来确 定产量，准确实观不通用。
塑料的挤出成型工艺ppt课件
Ⅰ 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。
Ⅱ 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。
（2） 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。
完整版ppt课件
25
图3-6-7 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)
则 Va=l×N。由图3-6-8中螺杆的几何关系可求出： πD=b1+b2= l·cotθ+l·cotφ= l（cotθ+ cotφ）
完整版ppt课件
30
πD 所以 l =
cotθ+cotφ
（3-6-3）
πDN
πDNtanθ·tanφ
因此 Va=
=
cotθ+cotφ tanφ + tanθ
（3-6-4）
完整版ppt课件
7
2．轻工部标准(82年苏州会议).。 SJ-150×25（D× L/D ）：表示螺杆外径为
150mm，螺杆长径比为25的塑料挤出机 。
三 单螺杆挤出机的基本结构：
单螺杆挤出机是目前应用最广泛的挤出机， 其结构如图3-6-1所示。
完整版ppt课件
8
图3-6-1 单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-料筒 7-料筒加热器 8-热电偶控温点 9-螺杆 10-过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物
完整版ppt课件
9
1．螺杆：
（1）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；
Ⅱ 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。
（2） 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。
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图3-6-7 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)
则 Va=l×N。由图3-6-8中螺杆的几何关系可求出： πD=b1+b2= l·cotθ+l·cotφ= l（cotθ+ cotφ）
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πD 所以 l =
cotθ+cotφ
（3-6-3）
πDN
πDNtanθ·tanφ
因此 Va=
=
cotθ+cotφ tanφ + tanθ
（3-6-4）
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2．轻工部标准(82年苏州会议).。 SJ-150×25（D× L/D ）：表示螺杆外径为
150mm，螺杆长径比为25的塑料挤出机 。
三 单螺杆挤出机的基本结构：
单螺杆挤出机是目前应用最广泛的挤出机， 其结构如图3-6-1所示。
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图3-6-1 单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-料筒 7-料筒加热器 8-热电偶控温点 9-螺杆 10-过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物
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1．螺杆：
（1）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；
塑料成型工艺第六章 挤出成型PPT课件
的物料量或塑件长度。它表示挤出能力的高低。 4.牵引速度
牵引速度与挤出速度相当，可略大于挤出速度。 牵引— 比— 牵引速度与挤出速度的比值，其值 等于或大于1。
§6.3 挤出管材成型工艺
一、挤出管材工艺控制要点
1.温度的控制
挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的 必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分 重要的影响。
(2)关闭冷却水进水阀、压缩空气机或真空泵、 牵引机等。
(3)拆机头，并清理
一、硬质聚氯乙烯塑料管材
硬质聚氯乙烯塑料简称为PVC-U，也可用UPVC来 1表.原示材。料的选用
硬质聚氯乙烯管材，应选用悬浮聚合的高型 号的树脂，如通常以SG-5型树脂为主要原料， 也可选用SG-6型树脂和SG-4型树脂。
2.压力
a、压力的建立
挤出成型时，沿料筒轴线方向，在物料内部 要建立起不同压力，主要由以下两个方面的因 素造成的：
压缩比的存在：螺槽深度的改变、料筒上的沟 槽深度变化、螺距的改变等。
分流板、滤网和口模产生的阻力。
压力的建立是物料得以经历物理状态变化、得 到均匀密实的熔体、并最后得到成型制品的重 要条件之一。
在各段温度设定应考虑以下几个方面：一是聚 合物本身的性能，如熔点，分子量大小和分布，熔 体指数等。其次考虑设备的性能。有的设备，进料 段的温度对主机电流的影响很大。再次，通过观察 管模头挤出管坯表面是否光滑。有无气泡等现象来 判断。
挤出成型所需控制的温度是机筒温度、机颈温 度、口模温度。
机筒温度分布，从喂料区到模头可能是平坦分布， 递增分布，递减分布及混合分布。主要取决于材 料物点和挤出机的结构。
一、挤出成型基本原理
将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出，而 得到与模口相同几何形状的流体，冷却固化后，得到 所要的零件。
牵引速度与挤出速度相当，可略大于挤出速度。 牵引— 比— 牵引速度与挤出速度的比值，其值 等于或大于1。
§6.3 挤出管材成型工艺
一、挤出管材工艺控制要点
1.温度的控制
挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的 必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分 重要的影响。
(2)关闭冷却水进水阀、压缩空气机或真空泵、 牵引机等。
(3)拆机头，并清理
一、硬质聚氯乙烯塑料管材
硬质聚氯乙烯塑料简称为PVC-U，也可用UPVC来 1表.原示材。料的选用
硬质聚氯乙烯管材，应选用悬浮聚合的高型 号的树脂，如通常以SG-5型树脂为主要原料， 也可选用SG-6型树脂和SG-4型树脂。
2.压力
a、压力的建立
挤出成型时，沿料筒轴线方向，在物料内部 要建立起不同压力，主要由以下两个方面的因 素造成的：
压缩比的存在：螺槽深度的改变、料筒上的沟 槽深度变化、螺距的改变等。
分流板、滤网和口模产生的阻力。
压力的建立是物料得以经历物理状态变化、得 到均匀密实的熔体、并最后得到成型制品的重 要条件之一。
在各段温度设定应考虑以下几个方面：一是聚 合物本身的性能，如熔点，分子量大小和分布，熔 体指数等。其次考虑设备的性能。有的设备，进料 段的温度对主机电流的影响很大。再次，通过观察 管模头挤出管坯表面是否光滑。有无气泡等现象来 判断。
挤出成型所需控制的温度是机筒温度、机颈温 度、口模温度。
机筒温度分布，从喂料区到模头可能是平坦分布， 递增分布，递减分布及混合分布。主要取决于材 料物点和挤出机的结构。
一、挤出成型基本原理
将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出，而 得到与模口相同几何形状的流体，冷却固化后，得到 所要的零件。
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• 影响挤出制品不均匀性的因素
17
18
2.影响挤出制品不均匀性的因素
a.纵向不均匀性产生的主要原因 当熔融混合物通过口模挤出时,
进入口模的熔体温度,压力和组成随 时间而发生变化
19
a.实际导致纵向不均匀性的工艺因素
①不正常的固体输送 ②不完全的熔融 ③物料配制过程的混合不均匀 ④不合理的口模设计导致较低的流线化程度造
4.4 挤出成型工艺过程及 影响因素
• 挤出成型的工艺与过程 • 挤出制品不均匀性及影响因素
1
一.挤出成型的工艺与过程
• 原料干燥 • 挤出成型 • 制品的定型与冷却 • 牵伸和后处理
2
1.原料干燥
水份作用： ①影响挤出过程中的塑化. ②制品表面产生气泡,表面阴暗. ③制品的物理机械性能下降.
一般水分含量应低于0.5%.
3
2.挤出成型
工艺因素: 温度 压力 螺杆转速
4
5
a.温度影响
• 温度↑ • 物料粘度↓ • 熔体流量↑ • 挤出稳定性↓ • 定型性↓ • 制品发黄,老化.
6
a.温度影响
• 温度↓ • 粘度↑ • 机头压力↑ • 制品密实性↑ • 形状稳定性↑ • 塑化质量↓ • 离模膨胀严重
7
b.螺杆转速
成熔融物料集聚并不连续地流出滞流区 ⑤挤出速度过快导致熔体的不稳定流动 ⑥冷却和牵引过程随时间发生变化
20
b.产生制品横向不均匀性的原因
主要原因：不合理的口模设计 ①三个口模区域中任何一个设计不合理 ②口模壁面温度控制不当 ③由于压力引起口模的壁面的弯曲变形 ④在流道中作为型芯支撑作用的障碍物的
存在
②薄型制品快冷,厚型制品慢冷
13
4.牵伸和后处理
•牵伸的作用 •后处理 作用与方法
14
a.牵伸的作用
①保持挤出物的稳定性 ②消除离模膨胀引起的尺寸变化 ③使制品产生一定程度的取向,改
进轴向强度和刚度
15
b.后处理
①提高尺寸稳定性 ②消除内应力
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二.挤出制品不均匀性及 影响因素
• 挤出制品的不均匀性 纵向．横向
21
螺杆转速↑ 剪切作用↑ 混合和塑化↑ 物料压力↑ 影响冷却定型。
8
9
3.制品的定型与冷却 •冷却定型与方法 •冷却条件
10
a.冷却定型与方法
①定型模具定型冷却(管材和棒材异型材) ②无需定型(单丝,线缆包复) ③压辊冷却定型(挤出片板却条件
①结晶聚合物或软质聚合物宜快速 冷却,否则易变形 无定型硬质物料宜慢冷,以免产 生内应力。
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2.影响挤出制品不均匀性的因素
a.纵向不均匀性产生的主要原因 当熔融混合物通过口模挤出时,
进入口模的熔体温度,压力和组成随 时间而发生变化
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a.实际导致纵向不均匀性的工艺因素
①不正常的固体输送 ②不完全的熔融 ③物料配制过程的混合不均匀 ④不合理的口模设计导致较低的流线化程度造
4.4 挤出成型工艺过程及 影响因素
• 挤出成型的工艺与过程 • 挤出制品不均匀性及影响因素
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一.挤出成型的工艺与过程
• 原料干燥 • 挤出成型 • 制品的定型与冷却 • 牵伸和后处理
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1.原料干燥
水份作用： ①影响挤出过程中的塑化. ②制品表面产生气泡,表面阴暗. ③制品的物理机械性能下降.
一般水分含量应低于0.5%.
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2.挤出成型
工艺因素: 温度 压力 螺杆转速
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a.温度影响
• 温度↑ • 物料粘度↓ • 熔体流量↑ • 挤出稳定性↓ • 定型性↓ • 制品发黄,老化.
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a.温度影响
• 温度↓ • 粘度↑ • 机头压力↑ • 制品密实性↑ • 形状稳定性↑ • 塑化质量↓ • 离模膨胀严重
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b.螺杆转速
成熔融物料集聚并不连续地流出滞流区 ⑤挤出速度过快导致熔体的不稳定流动 ⑥冷却和牵引过程随时间发生变化
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b.产生制品横向不均匀性的原因
主要原因：不合理的口模设计 ①三个口模区域中任何一个设计不合理 ②口模壁面温度控制不当 ③由于压力引起口模的壁面的弯曲变形 ④在流道中作为型芯支撑作用的障碍物的
存在
②薄型制品快冷,厚型制品慢冷
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4.牵伸和后处理
•牵伸的作用 •后处理 作用与方法
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a.牵伸的作用
①保持挤出物的稳定性 ②消除离模膨胀引起的尺寸变化 ③使制品产生一定程度的取向,改
进轴向强度和刚度
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b.后处理
①提高尺寸稳定性 ②消除内应力
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二.挤出制品不均匀性及 影响因素
• 挤出制品的不均匀性 纵向．横向
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螺杆转速↑ 剪切作用↑ 混合和塑化↑ 物料压力↑ 影响冷却定型。
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3.制品的定型与冷却 •冷却定型与方法 •冷却条件
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a.冷却定型与方法
①定型模具定型冷却(管材和棒材异型材) ②无需定型(单丝,线缆包复) ③压辊冷却定型(挤出片板却条件
①结晶聚合物或软质聚合物宜快速 冷却,否则易变形 无定型硬质物料宜慢冷,以免产 生内应力。