(完整版)雙螺桿擠出機(jī)工作原理(精)

1、雙螺桿擠出機(jī)工作原理 .txt 擠出成型工藝是聚合物加工領(lǐng)域中生產(chǎn)品種最 多、變化最多、生產(chǎn)率高、適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛、產(chǎn)量所占比重最大的成型加工方 法。擠出成型是使高聚物的熔體（或粘性流體）在擠出機(jī)螺桿的擠壓作用下通過(guò)一 定形狀的口模成型，制品為具有恒定斷面形狀的連續(xù)型材。 擠出成型工藝適 合于所有的高分子材料。幾乎能成型所有的熱塑性塑料，也可用于熱固性塑料，但 僅限于酚醛等少數(shù)幾種熱固性塑料。塑料擠出的制品有管材、板材、棒材、片材、 薄膜、單 絲、線纜包覆層、各種異型材以及塑料與其它材料的復(fù)合物等。目前約 的熱塑性塑料制品是通過(guò)擠出成型的。此外擠出工藝也常用于塑料的著色、 混煉、塑化、造粒及

2、塑料的共混改性等，以擠出成型為基礎(chǔ)，配合吹脹、拉伸等技 術(shù)，又發(fā)展為擠出一吹塑成型和擠出拉幅成型制造中空吹塑和雙軸拉伸薄膜等制 品?？梢?jiàn)擠出成型是聚合物成型中最重要的方法。 擠出設(shè)備有螺桿擠出機(jī)和 柱塞式擠出機(jī)兩大類，前者為連續(xù)式擠出，后者為間歇式擠出，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。螺桿擠出機(jī)可分為單螺桿擠出機(jī)和 多螺桿擠出機(jī)。單螺桿擠出機(jī)是生產(chǎn)上最基本的擠出機(jī)。多螺桿擠出機(jī)中雙螺桿擠 出機(jī)近年來(lái)發(fā)展最快，其應(yīng)用日漸廣泛。目前，在塑料門窗型材的加工中， 雙螺桿擠出機(jī)已成為主要生產(chǎn)設(shè)備，單螺桿擠出機(jī)將被逐步淘汰。但在其它聚合物 的擠出加工中，單螺桿擠出機(jī)仍占主導(dǎo)地位

3、。二者有各自的特點(diǎn)： 單螺桿擠 出機(jī)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低。 適合聚合物的塑化擠出，適合顆粒料的擠 出加工。對(duì)聚合物的剪切降解小，但物料在擠出機(jī)中停留時(shí)間長(zhǎng)。 操縱容 易，工藝控制簡(jiǎn)單。雙螺桿擠出機(jī)： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高。 具有很好的 混煉塑化能力，物料在擠出機(jī)中停留時(shí)間短，適合粉料加工。 產(chǎn)量大，擠出 速度快，單位產(chǎn)量耗能低。 在塑料門窗型材生產(chǎn)中，采用雙螺桿擠出 機(jī)與單螺桿擠出機(jī)的生產(chǎn)工藝為 見(jiàn)頁(yè)下）： 可以看出，單螺桿擠出機(jī)適合粒 料加工，使用的原料是經(jīng)造粒后的顆粒或經(jīng)粉碎的顆粒料。雙螺桿擠出機(jī)適合粉料 加工，可以直接使用混合好的料，減少了造粒的工序，但多了廢料的磨粉工 序。近幾年，國(guó)產(chǎn)雙螺

4、桿擠出機(jī)的質(zhì)量已基本達(dá)到進(jìn)口雙螺桿擠出機(jī)的水平，價(jià)格 僅為進(jìn)口機(jī)的。由于雙螺桿擠出機(jī)的產(chǎn)量大，擠出速度快，一般可 達(dá)到米分鐘，適合塑料門窗型材的大規(guī)模生產(chǎn)。而單螺桿擠出機(jī)一般只用作小型輔助型材生產(chǎn)，擠出速度僅為米分鐘，許多 的型材加工廠已淘汰了單螺桿擠出機(jī)，改用雙螺桿擠出機(jī)一模多腔生產(chǎn)小型 輔助型材。 擠出機(jī)的基本工作原理是將聚合物熔化壓實(shí)，以恒壓、恒溫、恒 速推向模具，通過(guò)模具形成產(chǎn)品熔融狀態(tài)的型坯。但單螺桿擠出機(jī)與雙螺桿擠出機(jī) 結(jié)構(gòu)不同，工作原理不同，其控制的工藝條件也不相同。 單螺桿擠出機(jī) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 單螺桿擠出機(jī)是由傳動(dòng)系統(tǒng)、擠出系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、控制系 統(tǒng)等幾部分組成（另外還有一些

5、輔助設(shè)備）。其中擠出系統(tǒng)是擠出成型的關(guān)鍵部 位，對(duì)擠出的成型質(zhì)量和產(chǎn)量起重要作用。擠出系統(tǒng)主要包括加料裝置、料筒、螺 桿、機(jī)頭和口模等幾個(gè)部分（如圖所示）。下面僅就擠出系統(tǒng)討論擠出機(jī)的基本 結(jié)構(gòu)及作用。 PVC樹(shù)脂 稱量計(jì)量高速混合冷卻混合雙螺桿擠 出機(jī)擠出冷卻定型 各種助劑 單螺桿擠出 機(jī)造粒單螺桿擠出機(jī)擠出 牽引切割包裝型材產(chǎn)品 廢料粉碎與造粒料混合單螺桿擠出機(jī)擠出 磨粉與混合的粉料混合雙螺桿擠出機(jī)擠出 、加料裝置 擠出成型的 供料一般采用粒狀料。加料裝置是保證向擠出機(jī)料筒連續(xù)供料的裝置，形狀如漏 斗，有圓錐形和方錐形，亦稱料斗。其底部與料筒連接處是加料孔，該處有截?cái)嘌b 置，可以調(diào)整和截?cái)?/p>

6、料流。在加料孔的周圍有冷卻夾套，用以防止料筒高溫向料斗 傳熱，避免料斗內(nèi)塑料升溫發(fā)粘，引起加料不均和料流受阻情況發(fā)生。料斗的側(cè)面 有玻璃視孔及標(biāo)定計(jì)量裝置。有些料斗還有防止塑料從空氣中吸收水分的預(yù)熱干燥 真空減壓裝置，以及帶有能克服粉狀塑料產(chǎn)生 “架橋”現(xiàn)象的攪拌器和能夠定時(shí)定量 自動(dòng)加料的裝置。 、料筒 料筒又叫機(jī)筒，是一個(gè)受熱受壓的金屬圓 筒。物料的塑化和壓縮都是在料筒中進(jìn)行的。擠出成型時(shí)的工作溫度一般在 ，料筒內(nèi)壓可達(dá)。在料筒的外面設(shè)有加熱和冷卻裝置。加熱 一般分三至四段，常用電阻或電感加熱器，也有采用遠(yuǎn)紅外線加熱的。冷卻的目的 是防止塑料的過(guò)熱或停車時(shí)須對(duì)塑料快速冷卻以免塑料的降解。冷

7、卻一般用風(fēng)冷或 水冷。料筒須承受高壓，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度，內(nèi)壁光滑。料筒一般用耐磨、耐腐塑料摩擦使塑料過(guò)熱，同時(shí)讓螺桿表面溫度略低于料筒，防止物 料粘附其上，利于物料的輸送。 螺桿用止推軸承懸支在料筒的中央，與料筒中心 線吻合，不應(yīng)有明顯的偏差。螺桿與料筒的間隙很小，使塑料受到強(qiáng)大的剪切作用 而塑化并推動(dòng)向前。螺桿由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速一般為 ，要求是無(wú)級(jí)變速。 （）螺桿的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù) 螺桿的幾何 結(jié)構(gòu)參數(shù)有直徑、長(zhǎng)徑比、壓縮比、螺槽深度、螺旋角、螺桿與料筒的間隙等（見(jiàn) 圖）其中長(zhǎng)徑比（）對(duì)螺桿的工作特性有重大的影響。一般擠出機(jī)長(zhǎng)徑 比為，但近年來(lái)發(fā)展的擠出機(jī)有達(dá)的，甚至更大。大

8、，能 改善塑料的溫度分布，能使混合更均勻，還可減少擠出時(shí)的逆流和漏流，提高擠出 機(jī)的生產(chǎn)能力。過(guò)小，對(duì)塑料的混合和塑化都不利。因此，對(duì)于硬塑料、 粉狀塑料要求塑化時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)選較大的。 大的螺桿適應(yīng)性強(qiáng)，可用于多 種塑料的擠出。但太大，熱敏性塑料會(huì)因受熱時(shí)間太長(zhǎng)而出現(xiàn)分解，同時(shí) 增加螺桿的自重，使制造和安裝都困難，也會(huì)增大擠出機(jī)的功率消耗。目前， 以居多。 （）螺桿的壓縮比 螺桿的壓縮比是指螺桿加料 段第一個(gè)螺槽的容積與均化段最后一個(gè)螺槽的容積之比，它表示塑料通過(guò)螺桿的全 過(guò)程被壓縮的程度。 越大，塑料受到擠壓的作用也就越大，排除物料中空氣的能 力就大。但太大，螺桿本身的機(jī)械強(qiáng)度下降。一般壓縮比

9、 在之間。壓縮 比的大小取決于擠出塑料的種類和形態(tài)，如粉狀塑料的相對(duì)密度小，夾帶空氣 多，其壓縮比應(yīng)大于粒狀塑料。另外擠出薄壁狀制品時(shí)，壓縮比 應(yīng)比擠出厚壁制 品的大。 （）螺槽深度螺槽深度影響塑料的塑化及擠出效率，較小 時(shí)，對(duì)塑料可產(chǎn)生較高的剪切速率，有利于傳熱和塑化，但擠出生產(chǎn)率降低。因 此，熱敏性塑料宜用。大的深槽螺桿宜用熔體粘度低和熱穩(wěn)定性較高的塑料。在 實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)工藝需要，螺槽深度往往是變化的，根據(jù)螺桿各段的功能不同， 螺槽的深度不同，最通用的是漸變螺桿，如：加料段的螺槽深度是個(gè)定值，一 般；壓縮段的螺槽深是漸變的，是一個(gè)變化值；均化段的螺 槽深是個(gè)定值，按經(jīng)驗(yàn) 。螺旋角是螺紋

10、與 螺桿橫截面之間的夾角，隨著 的增大，擠出機(jī)的生產(chǎn)能力提高，但螺桿對(duì)塑料的 擠壓剪切作用減少。出于機(jī)械加工的方便，取，則 為。為最常用的螺桿。 （）螺桿與料筒的間隙 螺桿與料筒的 間隙，其大小影響擠出機(jī)的生產(chǎn)能力和物料的塑化。 值大，熱傳導(dǎo)差，剪切速 率低，不利于物料的熔融和混合，生產(chǎn)效率也不會(huì)高。但 小時(shí)，熱傳導(dǎo)和剪切率 都相應(yīng)提高。但 過(guò)于小，就易引起物料降解。 單螺桿擠出機(jī)擠出過(guò)程和螺 桿各段的功能 由高分子物理學(xué)知道，高聚物存在三種物理狀態(tài)，即玻璃態(tài)、 高彈態(tài)和粘流態(tài)，在一定條件下，這三種物理狀態(tài)會(huì)發(fā)生互變。固態(tài)塑料由料斗進(jìn) 人料筒后，隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)向機(jī)頭方向前進(jìn)，在此過(guò)程中，塑料的

11、物理狀態(tài)在不斷 發(fā)生著變化。根據(jù)塑料在擠出機(jī)中的三種物理狀態(tài)的變化過(guò)程及對(duì)螺桿各部位的工 作要求，通常將擠出機(jī)的螺桿分成加料段（固體輸送區(qū)）、壓縮段（熔融區(qū)）和均 化段（熔體輸送區(qū)）三段。對(duì)于常規(guī)漸變螺紋的螺桿來(lái)說(shuō)，塑料在擠出機(jī)中的擠出 過(guò)程可以通過(guò)螺桿各段的基本職能及塑料在擠出機(jī)中的物理狀態(tài)變化過(guò)程來(lái)描述， 見(jiàn)圖。 、加料段 塑料自料斗進(jìn)入擠出機(jī)的料筒內(nèi)，在螺桿的旋轉(zhuǎn)作 用下，由于料筒內(nèi)壁和螺桿表面的摩擦作用向前運(yùn)動(dòng)。在該段，螺桿的職能主要是 將塑料壓實(shí)提供向前輸送的動(dòng)力，物料仍以固體狀態(tài)存在，雖然由于強(qiáng)烈的摩擦熱 作用，在接近末端時(shí)與料筒內(nèi)壁相接觸的塑料已接近或達(dá)到粘流溫度，固體粒子表 面

12、開(kāi)始發(fā)粘，但熔融仍未開(kāi)始。這一區(qū)域稱為遲滯區(qū)，是指固體輸送區(qū)結(jié)束到最初 開(kāi)始出現(xiàn)熔融的一為粘流態(tài)。 、均化段 從熔融段進(jìn)人均化段的物料是 已全部熔融的粘流體。向前輸送的粘流體在機(jī)頭口模阻力下，一部分回流被進(jìn)一步 混合塑化，一部分被定量定壓地從機(jī)頭口模擠出。 從以上單螺桿擠出機(jī)的工 作原理不難看出，塑料在擠出機(jī)中塑化，向前擠壓流動(dòng)，其主要?jiǎng)恿?lái)源于加料段 的固體輸送，塑化的均勻程度很大程度是由于均化段的結(jié)構(gòu)和機(jī)頭模具的阻力所造 成的回流。在改善螺桿混煉結(jié)構(gòu)上已經(jīng)有了許多新型的結(jié)構(gòu)，但其往往適合于熱穩(wěn) 定性很好的聚合物，卻不適宜樹(shù)脂的生產(chǎn)，這就不一一介紹了。 雙螺 桿擠出機(jī) 隨著聚合物加工業(yè)的發(fā)展

13、，對(duì)高分子材料成型和混合工藝提出了越 來(lái)越多和越來(lái)越高的要求，單螺桿擠出機(jī)在某些方面就不能滿足這些要求。例如： 用單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行填充改性和加玻璃纖維增強(qiáng)改性等，混合分散效果就不理想。 另外，單螺桿擠出機(jī)尤其不適合粉狀物料的加工。為了適應(yīng)聚合物加工中混合工藝 的要求，特別是硬聚氯乙烯粉料的加工，雙螺桿擠出機(jī)自世紀(jì)年代后期在意大利開(kāi)發(fā)出來(lái)以后，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的不斷改進(jìn)和完善，得 到了很大的發(fā)展。在國(guó)外，目前雙螺桿擠出機(jī)已廣泛應(yīng)用于聚合物加工領(lǐng)域，已占 全部擠出機(jī)總數(shù)的。硬聚氯乙烯粒料、管材、異型材、板材幾乎都是采用雙 螺桿擠出機(jī)加工成型的。作為連續(xù)混合機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)已廣泛用來(lái)進(jìn)行聚合物共 混、

14、填充和增強(qiáng)改性，也有用來(lái)進(jìn)行反應(yīng)擠出。近年來(lái)，高分子材料共混和反 應(yīng)擠出技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了雙螺桿擠出機(jī)數(shù)量和類型的增加。 雙螺桿擠 出機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類 雙螺桿擠出機(jī)由傳動(dòng)裝置、加料裝置、料筒和螺桿等幾個(gè) 部分組成，各部件的作用與單螺桿擠出機(jī)相似。與單螺桿擠出機(jī)區(qū)別之處在于雙螺 桿擠出機(jī)中有兩根平行的螺桿置于同一的料筒中，如圖所示 轉(zhuǎn)下頁(yè)）。 雙 螺桿擠出機(jī)有許多種不同的形式，主要差別在于螺桿結(jié)構(gòu)的不同。雙螺桿擠出機(jī)的 螺桿結(jié)構(gòu)要比單螺桿擠出機(jī)復(fù)雜得多，這是因?yàn)殡p螺桿擠出機(jī)的螺桿還有諸如旋轉(zhuǎn) 方向、嚙合程度等等問(wèn)題。 常用于型材擠出的雙螺桿擠出機(jī)通常是緊 密嚙合且異向旋轉(zhuǎn)的螺桿，少數(shù)也有使用同

15、向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿擠出的，但一般只能在 低速下操作，約在范圍內(nèi)。而高速嚙合同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿擠出機(jī)用 于混煉、排氣造?；蜃鳛檫B續(xù)化學(xué)反應(yīng)器使用，這類擠出機(jī)最大螺桿速度范圍在 。非嚙合型擠出機(jī)與嚙合型擠出機(jī)的輸送機(jī)理大不相同， 比較接近于單螺桿擠出機(jī)的輸送機(jī)理，二者有本質(zhì)上的差別。 雙螺桿擠出機(jī) 的工作原理 雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)盡管與單螺桿擠出機(jī)很相似，但工作原理差異卻 很大。在雙螺桿擠出機(jī)中，物料由加料裝置（一般為定量加料）加入，經(jīng)螺桿作用 到達(dá)機(jī)頭口模。在這一過(guò)程中，物料的運(yùn)動(dòng)情況因螺桿的嚙合方式、旋轉(zhuǎn)方向不同 而不同。 、非嚙合型雙螺桿擠出系統(tǒng) 物料在非嚙合雙螺桿擠出系統(tǒng) 中，除了向機(jī)頭方向的運(yùn)動(dòng)

16、形式外，還有多種流動(dòng)方式，見(jiàn)圖。由于兩螺桿不嚙 合，它們之間的徑向間隙很大，存在較大的漏流。主要流動(dòng)方式：、由于兩螺桿 的螺棱的相對(duì)位置是錯(cuò)開(kāi)的，即一根螺桿的推力面的物料壓力大于另一螺桿拖帶面 的物料壓力，從而產(chǎn)生了流動(dòng)。 、物料從壓力較高的螺桿推力面向另一螺 桿拖帶面的流動(dòng)，同時(shí)隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，在兩螺桿的間隙處物料不斷受到攪動(dòng)并被 不斷帶走、更新（不論兩螺桿的轉(zhuǎn)向如何），特別是在異向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，物料在 處受到阻礙，產(chǎn)生了流動(dòng)。、多種物料的流動(dòng)形式（包括由于在兩根螺桿的相互作用下產(chǎn)生的各種流動(dòng)）都增加了對(duì)物料的混煉 和剪切。但這種雙螺桿沒(méi)有自清潔作用，一般僅用于混料，不適合型材的生 產(chǎn)。 、嚙

17、合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出系統(tǒng) 物料在同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出 系統(tǒng)的全螺紋段的流動(dòng)情況見(jiàn)圖。由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合位置的速度方向相 反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿要把物料從間隙中推出，結(jié)果 使物料從一根螺桿轉(zhuǎn)到另一個(gè)螺桿，呈 形前進(jìn)，這種速度的改變以及嚙合區(qū)較大 的相對(duì)速度，非常有利于物料混合和均化，由于嚙合區(qū)間隙很小，嚙合處螺紋和螺 槽的速度相反，剪切速度高，有很好自潔作用，即能刮去粘附在螺桿上的任何積 料，從而使物料的停留時(shí)間很短。這種擠出機(jī)主要用于混煉物料和造粒。但由于物 料在嚙合區(qū)間所受剪切力很大，所以也不適應(yīng)型材的生產(chǎn)。 、嚙合 型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出系統(tǒng) 嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙

18、螺桿擠出系統(tǒng)中物料的運(yùn)動(dòng)情 況見(jiàn)圖。在嚙合型異向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出中，兩根螺桿是對(duì)稱的，由于回轉(zhuǎn)方向 不同，一根螺桿上物料螺旋前進(jìn)的道路被另一根螺桿的螺棱堵 ，不能形成 “字” 型運(yùn)動(dòng)。在固體輸送部分，物料是以近似的密閉 “”形小室的形態(tài)向前輸送。但為 了使物料混合設(shè)計(jì)中將一根螺桿的外徑與另一根螺桿的根徑之間留有一定的間隙 量，以便使物料能夠通過(guò)。物料通過(guò)兩螺桿之間的徑向間隙時(shí)，受到強(qiáng)烈的剪切、 攪拌和壓延作用，因此，物料的塑化比較好，多用于加工制品。由于兩螺桿的徑向 間隙比較小，因此，有一定的自潔性能，但自潔性比同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿要差。 雙螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù) 、螺桿公稱直徑。螺桿公稱直徑是指螺

19、桿外徑， 單位為。對(duì)于變直徑（或錐形）螺桿而言，螺桿直徑是一個(gè)變值，一般用最小 直徑和最大直徑表示如：。雙螺桿的直徑越大，表征機(jī)器的加工能力 越大。 、螺桿的長(zhǎng)徑比。螺桿的長(zhǎng)徑比是指螺桿的有效長(zhǎng)度與外徑之比。 一般整體式雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比是在之間。對(duì)于組合式雙螺桿擠出機(jī)， 長(zhǎng)徑比是可變的。從發(fā)展看，長(zhǎng)徑比有逐步加大的趨勢(shì)。 、螺桿的轉(zhuǎn)向。 螺桿的轉(zhuǎn)向有同向和異向之分。一般同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)多用于混料，異向旋 轉(zhuǎn)的擠出機(jī)多用于擠出制品。 、螺桿的轉(zhuǎn)速范圍。螺桿的轉(zhuǎn)速范圍是指螺 桿的最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速 （允許值）間的范圍。同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)可以高 速旋轉(zhuǎn)，異向旋轉(zhuǎn)的擠出機(jī)一般轉(zhuǎn)速僅在。

20、、驅(qū)動(dòng)功率。驅(qū)動(dòng)功率是指驅(qū)動(dòng)螺桿的電動(dòng)機(jī)功率，單位為。 、產(chǎn)量。產(chǎn)量指每小時(shí)物料的擠出量，單位為。 雙螺桿擠出機(jī)與單螺桿擠出機(jī)的差別 物料的傳送方式 在單螺桿擠出機(jī)中，物 料傳送是拖曳型的。固體輸送段中為摩擦拖曳，熔體輸送段中為粘性拖曳。固體物 料的摩擦性能和熔融物料的粘性決定了輸送行為。如有些物料摩擦性能不良，如果 不解決喂料問(wèn)題，則較難將物料喂入單螺桿擠出機(jī)。所以顆粒狀的原料適合單螺桿 擠出機(jī)進(jìn)料。 而在雙螺桿擠出機(jī)中，特別是嚙合型雙螺桿擠出機(jī)，物料的傳 送在某種程度上是正向位移傳送，正向位移的程度取決于一根螺桿的螺棱與另一根 螺桿的相對(duì)螺槽的接近程度。緊密嚙合異向旋轉(zhuǎn)擠出機(jī)的螺桿幾何形狀

21、能得到高度 的正向位移輸送特性。形成了強(qiáng)制進(jìn)料，粉末狀的物料有利于擠壓進(jìn)料。 表 7 雙螺桿擠出機(jī)溫度控制 1區(qū)/ （加料段） 2區(qū)/ 3區(qū)/ 4區(qū)/法蘭盤/機(jī)頭體 / 口模/ 螺桿內(nèi)油溫 / 170180 160160 165175 165175 165175 170 180 175185 7090物料的流動(dòng)速度場(chǎng) 研究人員對(duì)物料在單螺桿擠出機(jī)中的流動(dòng)速度分布已描述得相當(dāng)明確，而在雙螺桿擠出機(jī)中物料的流動(dòng)速度分布情 況相當(dāng)復(fù)雜且難以描述。許多研究人員只是不考慮嚙合區(qū)的物料流動(dòng)情況來(lái)分析物 料的流動(dòng)速度場(chǎng)，但這些分析結(jié)果與實(shí)際情況相差很大，因?yàn)殡p螺桿擠出機(jī)的混合 特性和總體行為主要取決于發(fā)生在

22、嚙合區(qū)的漏流，然而嚙合區(qū)中的流動(dòng)情況相當(dāng)復(fù) 雜。雙螺桿擠出機(jī)中物料的復(fù)雜流譜，宏觀上表現(xiàn)出單螺桿擠出機(jī)無(wú)法媲美的優(yōu) 點(diǎn)，例如：混合充分，熱傳遞良好，熔融能力大，排氣能力強(qiáng)及對(duì)物料溫度控制良 好等。 生產(chǎn)工藝控制的差別 由于單螺桿擠出機(jī)與雙螺桿擠出機(jī)在結(jié)構(gòu)和 工作原理上的差別，在型材生產(chǎn)工藝控制上也有很大的差別，具體表現(xiàn)在： 、溫度控制 單螺桿擠出機(jī)一般采用溫度逐步升高的控制方法，物料在加料 段應(yīng)處于未熔化的固體狀態(tài)以利于達(dá)到固體輸送的能力，如果物料過(guò)早熔化會(huì)抱在 加料段的螺桿上與螺桿同步轉(zhuǎn)動(dòng)，阻止物料向前移動(dòng)，形不成固體塞的輸送能力， 使擠出機(jī)擠不出料，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)造成的分解。從加料口到機(jī)頭的溫度

23、分布如表 所示： 加料段 熔化段 均化段 機(jī)頭體 口模 140150 160170 170180 180 185 180185雙螺桿擠出機(jī)與單螺桿擠出機(jī)輸送物料的機(jī)理不同，它是采用強(qiáng)制進(jìn)料的方法。物料一進(jìn)入擠出機(jī)中便在通過(guò)兩螺桿之間的徑向間隙時(shí)，受到強(qiáng)烈 的剪切、攪拌和壓延作用，很快塑化后，進(jìn)入排氣段排氣。如果物料得不到 很好的塑化，不但加大螺桿擠壓的負(fù)荷，同時(shí)進(jìn)入排氣段時(shí)，粉狀的物料還 會(huì)隨空氣一同排除，因此雙螺桿擠出機(jī)的溫度控制應(yīng)為表所示。 、螺桿 轉(zhuǎn)速控制 （）單螺桿擠出機(jī) 擠出速度和擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速有直接關(guān) 系，螺桿轉(zhuǎn)速提高，擠出速度加快。當(dāng)然溫度、模具的阻力、螺桿的塑化能力對(duì)擠 出速度都有影響。單螺桿擠出機(jī)擠出型材的螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)在 。因物料是直接通過(guò)料斗加入到螺桿和料筒之間的，進(jìn)料速度與螺桿的轉(zhuǎn)速有 直接關(guān)系，同時(shí)也與原料形狀、密度、表面物理性質(zhì)有關(guān)，粉狀的物料、密度小的 物料、物料不光滑、流動(dòng)阻力大的物料都會(huì)使進(jìn)料速度變慢，有時(shí)還容易產(chǎn)生 “架 橋”阻止進(jìn)料。單螺桿擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速直接影響擠出的壓力、物料的塑化程度和 轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿電機(jī)的負(fù)荷。 綜上所述，單螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速的確定，是根據(jù) 物料的進(jìn)料能力、塑化能力、機(jī)