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

對于擠出過程的基本機(jī)理，簡單來說就是一個螺桿在筒體中轉(zhuǎn)動并把塑料向前推動。螺桿結(jié)構(gòu)就是一個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)對筒壁的摩擦力和螺桿轉(zhuǎn)動前幾圈時(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時其內(nèi)部的物流阻力。

根據(jù)牛頓定理，如果一個物體在某個方向上處于靜止，那么這個物體上在這個方向上就處于受力平衡狀態(tài)平衡。對于周向運(yùn)動的螺桿來說，它是沒有軸向運(yùn)動的，也就是說螺桿上的軸向力處在平衡狀態(tài)。所以說假如螺桿給塑料熔體施加了一個很大的向前推力，那么它也同時給另外一個物體施加了一個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，它們通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動向后旋出筒體。而在一些雙螺桿擠出機(jī)中，兩個螺桿在兩個筒體中反向轉(zhuǎn)動并相互交叉，因此必須是一個右向的，一個左向的，對于咬合雙螺桿，兩個螺桿是以相同的方向轉(zhuǎn)動，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，它們在加熱時熔化并在冷卻時再次凝固。因而在擠出過程中就需要熱量，來保證塑料能達(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時非常重要，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)動螺桿時產(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)識到筒體加熱器其實(shí)并不是主要熱源是很重要的，它對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。一般來說，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調(diào)整電機(jī)速度實(shí)現(xiàn)的，驅(qū)動電機(jī)通常以大約1750rpm的全速轉(zhuǎn)動，這對一個擠出機(jī)螺桿來說就太快了。假如以如此快的速度轉(zhuǎn)動，就會產(chǎn)生太多的摩擦熱量，就會由于塑料的滯留時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大齒輪中心。對于一些慢速運(yùn)行的機(jī)器(比如用于UPVC的雙螺桿)，可能存在三個減速階段，大速度可能會低到30rpm或更低(比率達(dá)60:1)。而另一方面，一些用于攪拌的很長的雙螺桿可以以600rpm或更快的速度運(yùn)行，因此就需要一個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，就會有太多的能量被來浪費(fèi)掉。這時可能需要在電機(jī)和改變大速度的個減速階段之間增加一個滑輪組，這要么使螺桿速度增加甚至超過先前極限，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，輸出可能會增加。