聚乙烯PE?雙螺桿擠出機(jī)

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聚乙烯PE?雙螺桿擠出機(jī)

1.結(jié)構(gòu)原則

對(duì)于擠出過(guò)程的基本機(jī)理，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一個(gè)螺桿在筒體中轉(zhuǎn)動(dòng)并把塑料向前推動(dòng)。螺桿結(jié)構(gòu)就是一個(gè)斜面或者斜坡纏繞在中心層上，其目的是增加壓力以便克服較大的阻力。就擠出機(jī)而言，工作時(shí)有三種種阻力需要克服:一是摩擦力，它包含固體顆粒(進(jìn)料)對(duì)筒壁的摩擦力和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)前幾圈時(shí)(進(jìn)料區(qū))它們之間的相互摩擦力兩種;二是熔體在筒壁上的附著力;三是熔體被向前推動(dòng)時(shí)其內(nèi)部的物流阻力。

根據(jù)牛頓定理，如果一個(gè)物體在某個(gè)方向上處于靜止，那么這個(gè)物體上在這個(gè)方向上就處于受力平衡狀態(tài)平衡。對(duì)于周向運(yùn)動(dòng)的螺桿來(lái)說(shuō)，它是沒有軸向運(yùn)動(dòng)的，也就是說(shuō)螺桿上的軸向力處在平衡狀態(tài)。所以說(shuō)假如螺桿給塑料熔體施加了一個(gè)很大的向前推力，那么它也同時(shí)給另外一個(gè)物體施加了一個(gè)大小相同相同但是方向向后推力。很明顯，它施加的推力是作用在進(jìn)料口后面的止推軸承上。大多數(shù)單螺桿都是右旋螺紋，假如從后面看，它們是反向轉(zhuǎn)動(dòng)，它們通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向后旋出筒體。而在一些雙螺桿擠出機(jī)中，兩個(gè)螺桿在兩個(gè)筒體中反向轉(zhuǎn)動(dòng)并相互交叉，因此必須是一個(gè)右向的，一個(gè)左向的，對(duì)于咬合雙螺桿，兩個(gè)螺桿是以相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因而必須有相同的取向。然而，不管是哪種情況都有承受向后力的止推軸承，仍然符合牛頓定理。

2.溫度原則

可擠出的塑料是熱塑料，它們?cè)诩訜釙r(shí)熔化并在冷卻時(shí)再次凝固。因而在擠出過(guò)程中就需要熱量，來(lái)保證塑料能達(dá)到融化的溫度。那么熔化塑料的熱量從何而來(lái)的呢?首先地磅進(jìn)料預(yù)熱和筒體/模具加熱器可能起作用而且在啟動(dòng)時(shí)非常重要，另外電機(jī)輸進(jìn)能量，即電機(jī)克服粘稠熔體的阻力轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿時(shí)產(chǎn)生于筒體內(nèi)的摩擦熱量，也是所有塑料重要的熱源，當(dāng)然小系統(tǒng)、低速螺桿、熔體溫度塑料和擠出涂層應(yīng)用除外。 在操作中，認(rèn)識(shí)到筒體加熱器其實(shí)并不是主要熱源是很重要的，它對(duì)擠出的作用比我們預(yù)計(jì)的可能要小。后筒體溫度是比較重要的，因?yàn)樗绊扆X合或者進(jìn)料中的固體物輸送速度。一般來(lái)說(shuō)，除了用于某種具體目的(如上光、流體分配或者壓力控制)，模頭和模具溫度應(yīng)該要達(dá)到熔體所需溫度或者接近于這一溫度。

3.減速原則

在多數(shù)擠出機(jī)中，螺桿速度的變化是通過(guò)調(diào)整電機(jī)速度實(shí)現(xiàn)的，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常以大約1750rpm的全速轉(zhuǎn)動(dòng)，這對(duì)一個(gè)擠出機(jī)螺桿來(lái)說(shuō)就太快了。假如以如此快的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生太多的摩擦熱量，就會(huì)由于塑料的滯留時(shí)間太短而不能制備均勻的、很好攪拌的熔體。典型的減速比率應(yīng)該是在10:1到20:1之間，一階段既可以用齒輪也可以用滑輪組，但是第二階段用齒輪并將螺桿定位在后一個(gè)大齒輪中心。對(duì)于一些慢速運(yùn)行的機(jī)器(比如用于UPVC的雙螺桿)，可能存在三個(gè)減速階段，大速度可能會(huì)低到30rpm或更低(比率達(dá)60:1)。而另一方面，一些用于攪拌的很長(zhǎng)的雙螺桿可以以600rpm或更快的速度運(yùn)行，因此就需要一個(gè)非常低的減速率以及更多深冷卻。 如果減速率與工作搭配有誤，就會(huì)有太多的能量被來(lái)浪費(fèi)掉。這時(shí)可能需要在電機(jī)和改變大速度的個(gè)減速階段之間增加一個(gè)滑輪組，這要么使螺桿速度增加甚至超過(guò)先前極限，要么降低大速度。這樣能增加可獲得能量、減少電流值并避免電機(jī)故障，在這兩種情況中，由于材料和其冷卻需要的原因，輸出可能會(huì)增加。