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擠出機(jī)螺桿特點(diǎn)

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1、一般螺桿分為三段即加料段,壓縮段,均化段。 加料段——底經(jīng)較小,主要作用是輸送原料給后段,因此主要是輸送能力問題,參數(shù)(L1,h1),h1=(0.12-0.14)D。 壓縮段——底經(jīng)變化,主要作用是壓實(shí)、熔融物料,建立壓力。參數(shù)壓縮比ε=h1/h3及L2。準(zhǔn)確應(yīng)以漸變度A=(h1-h(huán)3)/L2。 均化段(計(jì)量段)——將壓縮段已熔物料定量定溫地?cái)D到螺桿最前端、參數(shù)(L3,h3),h3=(0.05-0.07)D。 對(duì)整條螺桿而言,參數(shù)L/D-長(zhǎng)徑比 L/D利弊:L/D與轉(zhuǎn)速n,是螺桿塑化能力及效果的重要因素,L/D大則物料在機(jī)筒里停留時(shí)間長(zhǎng),有利于塑化,同時(shí)壓力流、漏

2、流減少,提高了塑化能力,同時(shí)對(duì)溫度分布要求較高的物料有利,但大之后,對(duì)制造裝配使用上又有負(fù)面影響,一般L/D為(18~20),但目前有加大的趨勢(shì)。 其它螺距S,螺旋升角φ=πDtgφ,一般D=S,則φ=1740′。 φ對(duì)塑化能力有影響,一般來說φ大一些則輸送速度快一些,因此,物料形狀不同,其φ也有變化。粉料可取φ=25左右,圓柱料φ=17左右,方塊料φ=15左右,但φ的不同,對(duì)加工而言,也比較困難,所以一般φ取1740′。 棱寬e,對(duì)粘度小的物料而言,e盡量取大一些,太小易漏流,但太大會(huì)增加動(dòng)力消耗,易過熱,e=(0.08~0.12)D。 總而言之,在目前情況下,因缺乏必要的試

3、驗(yàn)手段,對(duì)螺桿的設(shè)計(jì)并沒有完整的設(shè)計(jì)手段。大部分都要根據(jù)不同的物料性質(zhì),憑經(jīng)驗(yàn)制訂參數(shù)以滿足不同的需要,各廠大致都一樣。 一.PC料(聚碳酸酯) 特點(diǎn):①非結(jié)晶性塑料,無明顯熔點(diǎn),玻璃化溫度140~150℃,熔融溫度215℃~225℃,成型溫度250℃~320℃。 ②粘度大,對(duì)溫度較敏感,在正常加工溫度范圍內(nèi)熱穩(wěn)定性較好,300℃長(zhǎng)時(shí)停留基本不分解,超過340℃開始分解,粘度受剪切速率影響較小。 ③吸水性強(qiáng) 參數(shù)選定: a.L/D針對(duì)其熱穩(wěn)定性好,粘度大的特性,為提高塑化效果盡量選取大的長(zhǎng)徑比,本廠取26。 由于其融熔溫度范圍較寬,壓縮可較長(zhǎng),故采用漸變型螺桿。L1=30%全長(zhǎng),

4、L2=46%全長(zhǎng)。 b.壓縮比ε 由漸變度A需與熔融速率相適應(yīng),但目前融熔速率還無法計(jì)算得出,根據(jù)PC從225℃融化至320℃之間可加工的特性,其漸變度A值可相對(duì)取中等偏上的值,在L2較大的情況下,普通漸變型螺桿ε=2~3,本廠取2.6。 c.因其粘度高,吸水性強(qiáng),故在均化段之前,壓縮段之后于螺桿上加混煉結(jié)構(gòu),以加強(qiáng)固體床解體,同時(shí),可使其中夾帶的水份變成氣體逸出。 d.其它參數(shù)如e,s,φ以及與機(jī)筒的間隙都可與其它普通螺桿相同。 二.PMMA(有機(jī)玻璃) 特點(diǎn):①玻璃化溫度105℃,熔融溫度大于160℃,分解溫度270℃,成型溫度范圍很寬。 ②粘度大,流動(dòng)性差,熱穩(wěn)定性較好。

5、③吸水性較強(qiáng)。 參數(shù)選擇 a.L/D選取長(zhǎng)徑比為20~22的漸變型螺桿,視其制品成型的精度要求一般L1=40%, L2=40%。 b.壓縮比ε ,一般選取2.3~2.6。 c.針對(duì)其有一定親水性,故在螺桿的前端采用混煉環(huán)結(jié)構(gòu)。 d.其它參數(shù)一般可按通用螺桿設(shè)計(jì),與機(jī)筒間隙不可太小。 三.PA(尼龍) 特性:①結(jié)晶性塑料,種類較多,種類不一樣,其熔點(diǎn)也不一樣,且熔點(diǎn)范圍窄,一般所用PA66其熔點(diǎn)為260℃~265℃。 ②粘度低,流動(dòng)性好,有比較明顯的熔點(diǎn),熱穩(wěn)定性差。 ③吸水性一般。 參數(shù)選擇 a.L/D選取長(zhǎng)徑比18~20的突變型螺桿。 b.壓縮比,一般選取3~3.5,

6、其中防止過熱分解h3=0.07~0.08D。 c.因其粘度低,故止逆環(huán)處與機(jī)筒間隙應(yīng)盡量小,約0.05,螺桿與機(jī)筒間隙約0.08,如有需要,視其材料,前端可配止逆環(huán),射嘴處應(yīng)自鎖。 d.其它參數(shù)、可按通用螺桿設(shè)計(jì)。 四.PET(聚酯) 特性:①熔點(diǎn)250℃~260℃,吹塑級(jí)PET則成型溫度較廣一點(diǎn),大約255℃~290℃。 ②吹塑級(jí)PET粘度較高,溫度對(duì)粘度影響大,熱穩(wěn)定性差。 參數(shù)選擇 ①L/D一般取20,三段分布L1=50%-55%,L2=20%。 ②采用低剪切、低壓縮比的螺桿,壓縮比ε ,一般取1.8~2,同時(shí)剪切過熱導(dǎo)致變色或不透明h3=0.09D。 ③螺桿前端不設(shè)混

7、煉環(huán),以防過熱,藏料。 ④因這種材料對(duì)溫度較敏感,而一般廠家多用回收料,為提高產(chǎn)量,我廠采用的是低剪切螺桿,所以可適當(dāng)提高馬達(dá)轉(zhuǎn)速,以達(dá)到目的。同時(shí)在使用回收料方面(大部分為片料),本廠根據(jù)實(shí)際情況,為加大加料段的輸送能力,也采取了加大落料口徑在機(jī)筒里開槽等方式,取得了比較好的效果。 五.PVC(聚氯乙烯) 熱敏性物料,一般分為硬質(zhì)和軟質(zhì),其區(qū)別在于原料中加入增塑劑的多少,少于10%的為硬質(zhì),多于30%為軟質(zhì)。 特點(diǎn):①無明顯熔點(diǎn),60℃變軟,100℃~150℃粘彈態(tài),140℃時(shí)熔融,同時(shí)分解,170℃分解迅速,軟化點(diǎn)接近于分解點(diǎn),分解釋放于HC1氣體。 ②熱穩(wěn)定性差,溫度、時(shí)間都會(huì)導(dǎo)致分解,流動(dòng)性差。 設(shè)計(jì)原則a.溫度控制嚴(yán)格,螺桿設(shè)計(jì)盡量要低剪切,防止過熱。 b.螺桿、機(jī)筒要防腐蝕。 c.注塑工藝需嚴(yán)格控制。 一般講,螺桿參數(shù)為L(zhǎng)/D=16~20,h3=0.07D,ε =1.6~2 ,L1=40%,L2=40%。 為防止藏料,無止逆環(huán),頭部錐度20~30,對(duì)軟膠較適應(yīng),如制品要求較高,可采用無計(jì)量段,分離型螺桿,此種螺桿對(duì)硬質(zhì)PVC較適合,而且為配合溫控,加料段螺桿內(nèi)部加冷卻水或油孔,機(jī)筒外加冷水或油槽,溫度控制精度2℃左右。

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