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双螺杆挤出机都有哪些注意原则?

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发表于 2019-9-20 13:18:29 |显示全部楼层
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  对于挤出过程的基本机理,简单来说就是一个螺杆在筒体中转动并把塑料向前推动。螺杆结构就是一个斜面或者斜坡缠绕在中心层上,其目的是增加压力以便克服较大的阻力。就挤出机而言,工作时有三种种阻力需要克服:一是摩擦力,它包含固体颗粒(进料)对筒壁的摩擦力和螺杆转动前几圈时(进料区)它们之间的相互摩擦力两种;二是熔体在筒壁上的附着力;三是熔体被向前推动时其内部的物流阻力。
  根据牛顿定理,如果一个物体在某个方向上处于静止,那么这个物体上在这个方向上就处于受力平衡状态平衡。对于周向运动的螺杆来说,它是没有轴向运动的,也就是说螺杆上的轴向力处在平衡状态。所以说假如螺杆给塑料熔体施加了一个很大的向前推力,那么它也同时给另外一个物体施加了一个大小相同相同但是方向向后推力。很明显,它施加的推力是作用在进料口后面的止推轴承上。大多数单螺杆都是右旋螺纹,假如从后面看,它们是反向转动,它们通过旋转运动向后旋出筒体。而在一些双螺杆挤出机中,两个螺杆在两个筒体中反向转动并相互交叉,因此必须是一个右向的,一个左向的,对于咬合双螺杆,两个螺杆是以相同的方向转动,因而必须有相同的取向。然而,不管是哪种情况都有承受向后力的止推轴承,仍然符合牛顿定理。
  可挤出的塑料是热塑料,它们在加热时熔化并在冷却时再次凝固。因而在挤出过程中就需要热量,来保证塑料能达到融化的温度。那么熔化塑料的热量从何而来的呢?首先地磅进料预热和筒体/模具加热器可能起作用而且在启动时非常重要,另外电机输进能量,即电机克服粘稠熔体的阻力转动螺杆时产生于筒体内的摩擦热量,也是所有塑料最重要的热源,当然小系统、低速螺杆、高熔体温度塑料和挤出涂层应用除外。
  在操作中,认识到筒体加热器其实并不是主要热源是很重要的,它对挤出的作用比我们预计的可能要小。后筒体温度是比较重要的,因为它影响齿合或者进料中的固体物输送速度。一般来说,除了用于某种具体目的(如上光、流体分配或者压力控制),模头和模具温度应该要达到熔体所需温度或者接近于这一温度。
  在多数挤出机中,螺杆速度的变化是通过调整电机速度实现的,驱动电机通常以大约1750rpm的全速转动,这对一个挤出机螺杆来说就太快了。假如以如此快的速度转动,就会产生太多的摩擦热量,就会由于塑料的滞留时间太短而不能制备均匀的、很好搅拌的熔体。典型的减速比率应该是在10:1到20:1之间,第一阶段既可以用齿轮也可以用滑轮组,但是第二阶段最好用齿轮并将螺杆定位在最后一个大齿轮中心。对于一些慢速运行的机器(比如用于UPVC的双螺杆),可能存在三个减速阶段,最大速度可能会低到30rpm或更低(比率达60:1)。而另一方面,一些用于搅拌的很长的双螺杆可以以600rpm或更快的速度运行,因此就需要一个非常低的减速率以及更多深冷却。
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