塑料挤出机都有哪些结构组成?
在塑料挤出成型设备中,塑料挤出机通常称之为主机,而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。塑料挤出机经过100多年的发展,已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆,甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机(主机)可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板(片)材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配,组成各种塑料挤出成型生产线,生产各种塑料制品。因此,塑料挤出成型机械无论现在或将来,都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。
塑料挤出机的主机是挤塑机,它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。
一、挤压系统
挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体,并在这一过程中所建立压力下,被螺杆连续的挤出机头。
⑴螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率,由高强度耐腐蚀的合金钢制成。
⑵机筒:是一金属圆筒,一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合,实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实,并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15~30倍,以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。
⑶料斗:料斗底部装有截断装置,以便调整和切断料流,料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。
⑷机头和模具:机头由合金钢内套和碳素钢外套构成,机头内装有成型模具,机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,均匀平稳的导入模套中,并赋予塑料以必要的成型压力。塑料在机筒内塑化压实,经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具,模芯模套适当配合,形成截面不断减小的环形空隙,使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理,消除积存塑料的死角,往往安置有分流套筒,为消除塑料挤出时压力波动,也有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置,便于调整和校正模芯和模套的同心度。
挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角,将机头分成斜角机头(夹角120o)和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上,机头内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在机头进线端口,模芯座的前面装有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通过芯线,在机头前部装有均压环,用于均衡压力,挤包成型部分由模套座和模套组成,模套的位置可由螺栓通过支撑来调节,以调整模套对模芯的相对位置,便于调节挤包层厚度的均匀性,机头外部装有加热装置和测温装置。
二、传动系统
传动系统的作用是驱动螺杆,供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速,通常由电动机、减速器和轴承等组成。
而在结构基本相同的前提下,减速机的制造成本大致与其外形尺寸及重量成正比。因为减速机的外形和重量大,意味着制造时消耗的材料多,另所使用的轴承也比较大,使制造成本增加。
同样螺杆直径的挤出机,高速高效的挤出机比常规的挤出机所消耗的能量多,电机功率加大一倍,减速机的机座号相应加大是必须的。但高的螺杆速度,意味着低的减速比。同样大小的减速机,低减速比的与大减速比的相比,齿轮模数增大,减速机承受负荷的能力也增大。因此减速机的体积重量的增大,不是与电机功率的增大成线性比例的。如果用挤出量做分母,除以减速机重量,高速高效的挤出机得数小,普通挤出机得数大。
以单位产量计,高速高效挤出机的电机功率小及减速机重量小,意味着高速高效挤出机的单位产量机器制造成本比普通挤出机低。
三、加热冷却装置
加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。
⑴挤塑机通常用的是电加热,分为电阻加热和感应加热,加热片装于机身、机脖、机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料,使之升温,以达到工艺操作所需要的温度。
⑵冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量,以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种,一般中小型挤塑机采用风冷比较合适,大型则多采用水冷或两种形式结合冷却;螺杆冷却主要采用中心水冷,目的是增加物料固体输送率,稳定出胶量,同时提高产品质量;但在料斗处的冷却,一是为了加强对固体物料的输送作用,防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口,二是保证传动部分正常工作。
佛山市南海远锦塑料机械厂为你提供讲解:塑料挤出机的基础原理螺旋进料、出料的原理挤出机出机的功能是采用加热、加压和剪切等方式,将固态塑料转变成均匀一致的熔体,并将熔体送到下一个工艺。熔体的生产涉及到混合色母料等添加剂、掺混树脂以及再粉碎等过程。成品熔体在浓度和温度上必须是均匀的。加压必须足够大,以将粘性的聚合物挤出。 挤出机通过一个带有一个螺杆和螺旋道的机筒完成以上所有的过程。塑料粒料通过机筒一端的料斗进入机筒,然后通过螺杆传送到机筒的另一端。为了有足够的压力,螺杆上螺纹的深度随着到料斗的距离的增加而下降。外部的加热以及在塑料和螺杆由于摩擦而产生的内热,使塑料变软和熔化。是一个简化挤出机。不同的聚合物及不同的应用,对挤出机的设计要求常常也是不同的。许多选项涉及到排出口、多个上料口,沿着螺杆特殊的混合装置,熔体的冷却及加热,或无外部热源(绝热挤出机),螺杆和机筒之间的间隙变化相对大小,以及螺杆的数目等。例如,双螺杆挤出机与单螺杆挤出机相比,能使熔体得到更加充分的混合。串联挤压是用第一个挤出机挤出的熔体,作为原料供给第二个挤出机,通常用来生产挤出聚乙烯泡沫
中国塑料挤出技术市场正表现出三个显着的特点:其一,业界对高效、节能技术的关注度日渐高涨,节能高效、高产挤出机成为技术创新的一个重要方向;其二,食品、饮料,以及新能源等工业领域对高性能软包装薄膜的需求持续高涨,推动塑料薄膜多层共挤技术不断推陈出新;其三,中国挤出技术开始在各种配套零部件与辅助设备领域加大研发力度,新技术应用与拓展的步伐加快,推动整体技术水平的迅速提升。
虽然受国际金融危机及欧债危机造成的外需不足的影响,去年以来中国塑机的出口总体出现下滑,但由于前年年底接单情况良好,这部分单在去年上半年放量,使得公司去年外销比例有所增长,大约占比在20%到30%左右。纵观2013年中国塑机外贸市场可以看出,重点进口市场占据中国塑机进口的绝对份额,而印度尼西亚、泰国及越南等国家则领先出口市场。
近两年来,我国塑料挤出机市场有了不小的前进与突破,在我国塑料机械市场中,挤出机作为重要加工设备,发展前景非常乐观,我国塑料机械企业近年来加大了对挤出机新兴市场的开拓,品牌知名度进一步扩大,市场竞争力进一步提高,对新兴国家出口比重也将大为提升。
1.挤压系统
挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体,并在这一过程中所建立压力下,被螺杆连续的挤出机头。
(1)螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率,由高强度耐腐蚀的合金钢制成。
(2)机筒:是一金属圆筒,一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合,实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实,并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15~30倍,以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。
(3)料斗:料斗底部装有截断装置,以便调整和切断料流,料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。
(4)机头和模具:机头由合金钢内套和碳素钢外套构成,机头内装有成型模具。
机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,均匀平稳的导入模套中,并赋予塑料以必要的成型压力。塑料在机筒内塑化压实,经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具,模芯模套适当配合,形成截面不断减小的环形空隙,使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理,消除积存塑料的死角,往往安置有分流套筒,为消除塑料挤出时压力波动,也有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置,便于调整和校正模芯和模套的同心度。
挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角,将机头分成斜角机头(夹角120o)和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上,机头内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在机头进线端口,模芯座的前面装有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通过芯线;在机头前部装有均压环,用于均衡压力;挤包成型部分由模套座和模套组成,模套的位置可由螺栓通过支撑来调节,以调整模套对模芯的相对位置,便于调节挤包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。
2.传动系统
传动系统的作用是驱动螺杆,供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速,通常由电动机、减速器和轴承等组成。
3.加热冷却装置
加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。
(1) 现在挤塑机通常用的是电加热,分为电阻加热和感应加热,加热片装于机身、机脖、机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料,使之升温,以达到工艺操作所需要的温度。
(2) 冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量,以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种,一般中小型挤塑机采用 风冷比较合适,大型则多采用水冷或两种形式结合冷却;螺杆冷却主要采用中心水冷,目的是增加物料固体输送率,稳定出胶量,同时提高产品质量;但在料斗处的冷却,一是为了加强对固体物料的输送作用,防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口,二是保证传动部分正常工作。
1、定义
在塑料挤出成型设备中,塑料挤出机通常称之为主机,而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。塑料挤出机经过100多年的发展,已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆,甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机(主机)可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板(片)材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配,组成各种塑料挤出成型生产线,生产各种塑料制品。因此,塑料挤出成型机械无论现在或将来,都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。
2、发展
塑料挤出机起源于18世纪,英格兰的JoseghBramah于1795年制造的用于制造无缝铅管的手动活塞式压出机被认为是世界上第一台挤出机。从那时开始,在19世纪前50年内,挤出机基本上只应用于铅管的生产、通心粉和其它食品的加工、制砖及陶瓷工业。
作为一种制造方法的发展过程中,第1次有明确记载的是R.Brooman在1845年申请的用挤出机生产固特波胶电线的专利。固特波公司的H.Bewlgy随后对该挤出机进行了改进,并于1851年将它用于包覆在Dover和Calais公司之间的第1根海底电缆的铜线上。在此后的25年内,挤出方法13渐重要,并且逐渐由电动操纵的挤出机迅速替代了以往的手动挤出机。初期机械操纵的柱塞式挤出机生产了成千上万公里的绝缘电线和电缆,从而牢固地确立了挤出法用于生产电缆的地位。早期生产电缆的挤出机无论是手动的、机械的或者液压的,全都是柱塞式的。在这种生产过程中,柱塞将热的古塔波胶压入到通有铜导线口模中,古塔波胶从口模中挤出,这样就包覆在铜导线上形成绝缘层。
3、组成
塑料挤出机的主机是挤塑机,它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。
4、分类说明
1.挤压系统 挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体,并在这一过程中所建立压力下,被螺杆连续的挤出机头。
(1) 螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率,由高强度耐腐蚀的合金钢制成。
(2) 机筒:是一金属圆筒,一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合,实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实,并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15~30倍,以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。
(3) 料斗:料斗底部装有截断装置,以便调整和切断料流,料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。
(4) 机头和模具:机头由合金钢内套和碳素钢外套构成,机头内装有成型模具。机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,均匀平稳的导入模套中,并赋予塑料以必要的成型压力。塑料在机筒内塑化压实,经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具,模芯模套适当配合,形成截面不断减小的环形空隙,使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理,消除积存塑料的死角,往往安置有分流套筒,为消除塑料挤出时压力波动,也有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置,便于调整和校正模芯和模套的同心度。
挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角,将机头分成斜角机头(夹角120o)和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上,机头内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在机头进线端口,模芯座的前面装有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通过芯线;在机头前部装有均压环,用于均衡压力;挤包成型部分由模套座和模套组成,模套的位置可由螺栓通过支撑来调节,以调整模套对模芯的相对位置,便于调节挤包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。
2.传动系统 传动系统的作用是驱动螺杆,供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速,通常由电动机、减速器和轴承等组成。
3.加热冷却装置 加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。
(1) 现在挤塑机通常用的是电加热,分为电阻加热和感应加热,加热片装于机身、机脖、机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料,使之升温,以达到工艺操作所需要的温度。
(2) 冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量,以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种,一般中小型挤塑机采用 风冷比较合适,大型则多采用水冷或两种形式结合冷却;螺杆冷却主要采用中心水冷,目的是增加物料固体输送率,稳定出胶量,同时提高产品质量;但在料斗处的冷却,一是为了加强对固体物料的输送作用,防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口,二是保证传动部分正常工作。
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1、开机前,首先升温约四五十分钟。将温度升到用手拉动电机三角带直至自如;按正常工作旋向连续拉动八至十次。然后继续升温十分钟左右,而后开机,但要继续加温,因为正常生产需要持续补充热量;根据不同性质的塑料调节不同温度。
2、造粒机正常工作时,机温要保持稳定,不要忽高忽低。放气孔附近,直到机头部位温度要保持200℃左右(指丙料、乙料)。
3、入料要均匀,并加足。机子吃料速度与供料速度要配合适当。否则会影响颗粒的质量和产量。
4、停机时,主机要彻底切断电源。机头丝堵(带扳手部分)必须摘下来。待下一次使用前单独预热。
*造粒机工作过程中注意事项
1、随时注意机身温度变化,用干净手触摸条子不沾手时,应立即升温。直至条子沾手为正常。
2、减速机轴承部位烧手时,或伴有噪音应及时检修,并补充加油。
3、主机轴承室两端轴承部位发烫烧手或有杂音时,要停机检修并加注黄油。正常工作时,轴承室每隔5-6天加黄油一次。
4、注意摸清机子的运行规律;如:机温高低,转速快慢,可根据情况,及时处理。
5、机身运转不稳定时,应注意检查连轴器吻合的间隙是否太紧,要及时调松些
塑料在机筒中碳化是导致黑点产生的主要原因,为了尽量减少碳化对塑料制品的危害,最重要的是要做好预防工作,了解碳化的本质,从各个环节去预防塑料碳化。
首先要快速清理机内碳化物,用一些料性比较硬的塑料加上白矿油清洗,加高温度10~15℃左右。此时,需要考虑小型挤出机对该塑料的塑化能力。对于能能塑化超高分子量塑料中大型挤出机,可以采用超高分子量塑料或其回料加白矿油清洗。因为超高分子量塑料硬性很好,当温度比较高的时候,被清洗对象也会被软化,更容易脱落,使碳化物被塑料熔体带出。在清洗过程中,挤出机的转速需要在低速和高速之间反复切换多次。如果电动机负载还有余量,还可以在进行操作的时候,反复停止和重新启动多次,这样可以进一步提高清洗效果。等清洗到熔体中碳化物(黑点)明显变少的时候,就可以更换常用的塑料清洗到干净为止,并且逐步调整到合适温度,就可以进行生产了。
1、加料段:作用是输送原料给后段。
加料段,也称输送段,螺杆的螺距相等,螺杆深度也相等,即螺杆是等距等深的。
2、压缩段:作用是压实、熔融物料,建立压力。
压缩段,也称迁移段,螺杆等距不等深,为了适应物料物态的变化,其螺糟体积逐渐变小。
3、均化段:作用是将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端。
均化段,也称计量段,螺杆等距等深,但是螺槽深度浅。
扩展资料
单螺杆挤出机的优缺点
优点:单螺杆挤出机设计简单,价格便宜,因而应用广泛。
缺点:
(1)单螺杆挤出机的物料输送主要靠摩擦,使其加料性能受到限制,粉料、糊状料、玻璃纤维及无机填料等较难加入。
(2)当机头压力较高时,逆流增加,使生产率降低。
(3)单螺杆排气挤出机物料在排气区的表面更新作用小,因而排气效果较差。
(4)单螺杆挤出机不适于某些工艺过程,如聚合物着色、热固性粉料的加工等。
参考资料来源:百度百科--挤出机螺杆
参考资料来源:百度百科--单螺杆造粒机
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