螺槽深度H即螺紋外半徑于根部半徑之差。根據壓縮比的要求,加料段槽深大于熔融段,熔融段槽深又大于均化段。加料段螺槽深度大,有利于提高其輸送能力;但槽深太深,一則使螺桿強度下降,導致螺桿在較大扭力作用下發(fā)生剪斷;二則太深使塑料在槽間混合不均、攪拌不勻,影響熱傳導和熱平衡,導致螺桿塑化能力下降。而熔融段和均化段螺槽漸淺,螺桿對物料產生較高的剪切速率,有利于筒壁向物料傳熱和物料的混合、塑化;但是太淺,螺槽容積減小,直接影響擠出量。7. 螺桿與機筒的間隙δ即機筒內徑與螺桿外徑之差的一半。螺桿與機筒間隙的大小,對擠塑質量和產量都有很大的影響,特別是對塑化起著主要作用。當螺桿與機筒的間隙太大時,尤其時均化段間隙增大,則塑料的逆流、漏流現(xiàn)象增加,不但引起擠出壓力的波動,影響擠出量;而且由于這些回流的增加,使塑料過熱,這是由于摩擦加劇的結果,這種過熱,尤其發(fā)生在散熱不良的環(huán)境中,往往導致塑料分解,造成塑化差、成型困難。因此,螺桿與機筒間隙一般控制在0.1~0.6mm間8. 螺桿頭部結構螺桿頭部的形狀和幾何尺寸,與物料能否平衡的從螺桿進入機頭,能避免滯流,以免局部物料受熱時間過長而產生熱分解現(xiàn)象等。不同形狀的螺桿頭,在擠塑過程中,塑料從螺桿進入機頭時的流動方式也不同。從旋轉運動變?yōu)橹本€運動,這時靠筒壁處的塑料流動慢,在中心處的流動快,根據塑料的流動狀態(tài),螺紋深度和兩側的圓弧半徑可以相應變化,以適應螺桿各段的要求。螺桿頭部常采用錐角較小的錐體形狀,為了增加攪拌作用,可在錐體形狀上制成與螺桿均化段連續(xù)的螺紋。9. 螺桿螺紋的頭數在其它條件相同時,多頭螺紋與單頭螺紋相比,多頭螺紋對物料的正推力較大,攫取物料的能力較強,并可降低塑料熔體的倒流現(xiàn)象。但螺紋全部都是多頭螺紋時,會由于各條螺槽的熔融、均化或對熔體輸送能力不一致,容易引起擠出量波動和壓力波動,不利于擠出質量。所以,有時只是為了提高加料段攫取物料的能力,在加料段設置雙頭螺紋,以提高塑料粒子的輸送能力。三、螺桿的分段及各區(qū)段的基本職能根據塑料在擠塑機中物態(tài)變化、流動情況和螺桿的基本職能來劃分,大致分為加料段、塑化段、均化段。1. 加料段:又稱為預熱段。其職能主要是對塑料進行壓實和輸送。2. 塑化段:又稱為壓縮段,其作用是將加料段送來的塑料進一步壓實和塑化,并將塑料中夾有的空氣壓回到加料口處排出,并改善塑料的熱傳導性能。3. 均化段:又稱為熔融段,其作用是將塑化段已經塑化好的粘流態(tài)塑料,在溫度的持續(xù)作用下,塑化的更加均勻。二、螺桿的冷卻螺桿冷卻的目的主要是為了有利于加料段物料的輸送,同時也可以防止塑料因過熱而分解,有利于物料中所含氣體能從加料段的冷混料中返回并從料斗中排出通入螺桿中冷卻介質可以是水,也可以是空氣。使用螺桿冷卻水應注意以下幾點:(1)螺桿冷卻水的流量不宜過大,要適量,用手摸水感覺水溫暖即可。(2)使用螺桿冷卻水要注意外徑的變化。在螺桿和牽引速度相適應時,如果使用螺桿冷卻水,易使電線電纜外徑變小,絕緣厚度變薄。(3)操作時應做到停機時要停水,防止設備發(fā)生事故。(4)交接班時要交清使用螺桿冷卻水的情況。五、螺桿的維護保養(yǎng)螺桿是塑料擠出的心臟部分,維護保養(yǎng)好螺桿是提高產品產量和質量的關鍵。因此,要注意下列幾個問題:(1)不允許在沒有加塑料時螺桿空轉。(2)在清洗螺桿時,要把螺桿墊平墊穩(wěn),不允許螺桿轉動,以免螺桿損傷。(3)嚴禁將金屬物品加入機筒內,以免損傷螺桿。(4)溫度過低或加溫溫度未達到工藝溫度下限時,嚴禁起動螺桿。(5)使用螺桿冷卻水時,當溫度下降明顯且較低時,應停止水冷;并做到停機必須停水(6)定期清洗螺桿。清洗螺桿時嚴禁使用金屬器械砸撞螺桿。雙螺桿擠出機;
溫度是塑料由固體顆粒狀態(tài)轉變成粘流態(tài)的主要條件,擠塑機的溫度加熱控制系統(tǒng)是實現(xiàn)塑料物態(tài)轉變的重要設施,溫度控制不好,對產品質量影響極大。一、溫度控制系統(tǒng)擠塑機的溫度控制系統(tǒng)是由電加熱和冷卻組成,以實現(xiàn)擠塑機各區(qū)域溫度的升降和調節(jié),控制適當溫度可保證擠出質量。1. 溫度控制機理安裝在擠塑機上的電加熱器和冷卻風機是主要的控制機構。由于電加熱具有升溫、降溫迅速的特點,而溫度過高和過低都是擠出中要絕對避免的,所以電加熱必須有一套靈敏度相當高的溫度調節(jié)裝置尤溪般包括有自動測量儀器、控制儀表,以及有效的冷卻設施。在擠塑機的適當位置上(越接近塑料層越好)安裝有測量元件熱電偶,就是極其重要的溫度檢測元件。在加溫和擠出過程中,測溫元件熱電偶隨時測得的熱電勢信號被送到控溫儀,經放大處理后與溫度設定值比較,溫度儀表指示不到設定值時,則繼續(xù)加熱,如接近或到達設定值,則按不同的調節(jié)規(guī)律儀表發(fā)出不同的指示信號。當超過設定值,則開動冷卻風機,是機身得到冷卻,使溫度得以下降,回到預設定值。如此反復,自動控制或手動調節(jié),使溫度穩(wěn)定在被控制值附近。
2. 擠塑機的溫控部位根據擠出原理,擠塑機各部位的溫度應有差別,可以用設置于各部位電加熱片的容量差別來實現(xiàn)。一般的,加料段容量最小,(壓縮)塑化段和均化段容量要大些,而機頭是保溫區(qū),主要以加熱克服散熱,所以容易不大。在擠塑機中溫控一般是根據加熱片的多少分為6~8段,小型擠塑機一般分為六段,大型擠塑機分成八段,通過控制屏上溫度儀表的顯示,來對擠塑機的六個加熱區(qū)進行溫控。以六段加熱擠塑機為例,六個溫控區(qū)域部位如下圖所示。擠塑機的六個溫控部位或各加熱段的溫度,在控制屏上都可以在溫度儀表上一一顯示,由操作者直接觀察而知,便于調整。3. 溫控各部位的作用還是以六段加熱擠塑機為例。六個溫控部位在擠塑機的機頭處有三個,機身處有三個。溫度可根據需要自動調節(jié),但應滿足工藝規(guī)定的溫度范圍。在使用過程中,加料段加熱區(qū)溫度較低,機脖加熱區(qū)的溫度較高,模具加熱區(qū)的溫度稍低,形成了一般溫控部位由低到高到稍低的變化,這是由于各部位的作用而決定的。的溫控,對塑料擠出表面質量起著決定作用,如果溫度控制得合適,模具選配的恰當,塑料產品的表面就平整光滑。
(2)機頭3溫區(qū)(機脖)的作用:塑料塑化好以后,在螺桿旋轉作用下由機筒進入機脖,由于機脖容積較機筒小,又加上濾板的作用,產生較大的阻力,螺桿旋轉產生的推力作用,塑料致密,并塑化壓實,保證了塑化效果。此時需要較高的溫度,有利于塑料熔體順利的進入機頭。(3)機身4、5溫區(qū)的作用:此加熱區(qū)為均化段和塑化段,由于螺桿轉動的攪拌壓縮作用,經過預熱的固體塑料變成可塑的粘滯液體(熔融狀態(tài)),在溫度的作用下,塑料完成塑化均勻。(4)機身6溫區(qū)的作用:顆粒狀塑料從加料斗進入機筒內,由于溫度的作用,塑料開始被預熱,并把多余的氣體從加料口排除。此段的溫度控制不宜過高,以免影響顆粒塑料的下料,故為溫度控制區(qū)域最低的加溫區(qū)。二、控制溫度的高低對產品質量的影響溫度是塑料由固體狀態(tài)向粘流狀態(tài)轉變的有效手段,同時它也可能造成塑料的燒焦或分解,溫度低時,也可能造成嚴重的設備事故。由于塑料品種的不同,以及擠出速度、擠出外徑、擠出厚度的不同,在實際的擠出過程中,溫度控制不盡相同,因此對具體的品種采用相應的擠塑溫度。另外,除塑料和結構尺寸造成的溫度控制不同外,環(huán)境溫度也應予以考慮。因此,嚴格按照工藝要求控制溫度的高低,保證擠塑過程的順利進行,保證良好的產品質量,是每一個操作者不可忽視的職責。