影响挤出机生产能力的主要因素

来源：塑胶五金网发布时间：2013-08-13 09:57:17点击率：

　【塑胶五金网】在生产工艺中，影响挤出机生产能力的因素很多，如物料的性能、形状、加工工艺条件、螺杆和料筒、机头的设计、几何结构和尺寸，以及机器的加工制造情况等因素都影响着挤出稳定性和挤出物的质量、产量，下面将其主要影响因素作一些讨论。

　　(1)温度

　　温度是生产塑料制品的重要条件之一。温度的控制，影响着挤出机的挤出量和挤出物的质量。

　　随着螺杆转速、挤出压力、外加热条件以及挤出机周围介质温度的变化，料筒中物料的温度也会相应的发生变化。为使塑料始终能在挤出机中按要求达到加热、塑化，并均匀地输送到模口，温度的正确控制是非常重要的。

　　低温挤出有很多好处，容易保持挤出物的形状，由于聚合物中热能较少，缩短了冷却周期或冷却时间，减少聚合物的降解，特别是对热敏性塑料更为重要。但当温度过低时会发生熔体破裂，成型不好造成产品外观低劣或完全无用的制品，还会降低挤出量。

　　挤出物温度与产品物理性能及各方面的关系是非常复杂的。要根据聚合物的物理性能、设备及产品性能要求，使用合适的温度，是取得合格制品的重要条件之一。

　　(2)压力

　　压力的大小直接影响挤出机的产量和制品质量，在机头处设置多孔板、过滤网，使物料产生一定压力，有利于物料的塑化，以提高制品的质量。但压力增大，使挤出量降低，甚至停止出料。

　　所以对一个良好的挤出过程来说，要求挤出物有稳定的流率、恒定的压力、恒定的温度和均匀的挤出物组成。然而这些条件不是独立的。例如，压力的波动会引起流率的波动，温度的波动将引起黏度的波动，而黏度的波动又将引起压力的波动以及流率的波动。

　　(3)料筒温度

　　挤出机的热量主要来自外部加热器和料筒内物料与螺杆旋转摩擦及物料与物料的挤压而产生的热量。所以加热器的分布和物料的形状、性能及螺杆转速等因素是非常关键的。在挤出操作中，选择合适的料筒温度是很重要的。

　　(4)螺杆转速与生产能力的关系

　　螺杆转速与挤出机的生产能力成正比。在螺杆和料筒各段的工作能力足够，同时挤出机各主、辅机设备都允许的情况下，提高螺杆转速可以大幅度地提高挤出机的生产能力。但是，螺杆转速的提高，缩短了物料在螺杆料筒中的停留时间，会影响物料的塑化。转速提高也会增加压力的波动，从而影响挤出物的质量。所以螺杆转速的提高受到一定条件的限制。

　　(5)螺杆的几何尺寸与生产能力的关系

　　螺杆的几何结构、尺寸、形状与生产能力有着密切的关系。

　　①螺杆直径与生产能力的关系：我国单螺杆挤出机螺杆直径标准系列有Φ30mm、Φ45mm、Φ65mm、Φ90mm、Φ120mm、Φ150mm、Φ200mm等。螺杆直径的大小一般根据所加工制品的断面尺寸、加工塑料的种类和挤出量来确定。螺杆直径越大、挤出量越高，制品截面积越大;螺杆直径越小，挤出量降低，制品截面积越小。挤出机的挤出量和螺杆直径一般根据制品的形状、截面积和物料性能来确定。它们之间有一个适当关系。

　　②螺杆均化段长度与生产能力的关系：物料在料筒和螺杆中，逆流、倒流和漏流与均化段成正比，当均化段长度增加时，生产能力增加。螺棱宽度增加时，生产能力也增加。

　　③螺槽宽度对生产能力的影响：在加料段，螺槽深度与输送能力接近成正比。而在均化段，它们的关系较为复杂。当挤出机压力较低时，深槽螺杆具有很大的生产能力，而压力较高时，则浅槽螺杆的生产能力较高。同时，螺槽很浅，剪切作用增加，物料塑化较好。可见，螺杆螺槽深度存在一个值，并非越深越好。此外，螺槽深度的选择还与机头阻力等因素有关。

　　(6)螺杆头部的结构形式

　　当塑料熔体从螺旋槽进入机头流道时，其料流形式忽然剧烈改变，由螺旋带状的流动变成直线流动。为得到较好的挤出质量，要求物料尽可能平稳地从螺杆进入机头，以避免局部受热时间过长而产生热分解现象。这与螺杆头部形状、螺杆末端螺纹的形状以及机头体中流道设计和分流板的设计等有密切关系。螺杆头部结构形式的确定，必须与螺杆末端的形状，机头体中的流道、分流板、滤网等一起考虑。

　　目前，国内外常用的螺杆头部的结构形式有很多，图3-6列出的是常用的螺杆头部的结构形式。

　　(a)

　　(b)

　　(c)

　　(d)

　　(e)

　　(f)

　　(g)

　　(h)

　　(i)

　　(j)

　　图3-6螺杆头部的结构形式

　　(a)半圆形螺杆头(b)带尖的螺杆头(c)带尖的螺杆头(d)半圆形螺杆头(e)锥形螺杆头(f)圆尖形螺杆头(g)偏尖形螺杆头(h)尖锥形螺杆头(i)齐头式螺杆头(j)带螺纹的尖锥形螺杆头

　　在生产中，影响挤出机产量和制品质量的因素很多，由于篇幅所限，不再详细论述。总之，要想获得理想制品、较高产量，对物料的性能、温度、干燥及设备制造工艺、控温范围、转速、几何结构、尺寸和其他各种因素都有关。所以，在选择设备时，要根据不同的塑料制品要求及物理性能、化学性能来区别对待。图3-7列出了挤出工艺关系，这些图例简单易懂，在挤出工艺中有很多参考价值。

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