第挤出原理—单螺.ppt

《挤出工程—单螺杆塑化挤出原理》 挤出工程是塑料和橡胶加工中的关键步骤，其中单螺杆挤出机扮演了至关重要的角色。本篇将深入探讨单螺杆挤出机的工作原理及其重要几何因素。 1. **加料**：加料过程是物料进入挤出机的第一步。对于塑料，通常通过料斗利用物料的自重或强制力送入；而对于橡胶，物料多为条状或片状，需要考虑其粘性以防止打滑或返胶。料斗的设计需考虑物料的内摩擦作用，以确保稳定供料。 2. **输送**：螺杆的旋转推动物料向前移动。理论上，螺杆每转动一圈，物料应前进一个导程，但实际情况中受到物料与机筒、螺杆间摩擦以及物料内部摩擦的影响。摩擦因数受物料性质、温度和表面粗糙度控制，影响实际输送量。 3. **压缩**：压缩阶段，物料在螺杆的推挤下，压力增加，促进熔融和传热。螺槽深度的变化、分流板和过滤网、口模截面面积以及物料与筒壁及螺杆的摩擦都会影响挤出压力。 4. **熔融（塑化）**：物料在机筒内受热熔融，形成熔膜。塑料的熔融点较低，很快形成熔池；橡胶则在接近软化点时呈现粘弹特性。熔融过程与螺杆的转速、温度控制及物料特性密切相关。 5. **混合**：混合发生在物料熔融后，螺杆的旋转导致熔体层间的相对运动，实现物料的分散、分布混合以及热量混合。混合效果取决于螺槽填充程度，有助于提高物料的均匀性和分子量的一致性。 6. **排气**：挤出过程中，物料可能含有的空气、水分和低熔点物质产生的气体需要通过排气系统排出。排气挤出机特别适用于工程塑料，如PA、ABS、PC等，以消除内部气泡和提高产品质量。 7. **几何因素分析**：螺杆的几何设计直接影响其性能。螺杆直径Ds是衡量挤出机产能的关键参数，螺槽深度H决定了物料容量，而螺纹导程T、螺旋升角φ和螺杆长径比L/D等参数则关乎物料的输送、熔融和混合效率。螺杆的轴向尺寸如加料段、熔融段和计量段的长度划分，旨在优化不同阶段的加工效果。 总结，单螺杆挤出机的工作原理涉及到物料的物理性质、机械设计以及工艺参数的精细调控，是塑料和橡胶制品生产中的核心技术之一。理解和掌握这些原理对提高生产效率和产品质量至关重要。