雙螺杆擠出(chū)機是在單螺杆擠出機基礎上發展起來的,由於具有良(liáng)好的加料性能(néng)、混煉塑化性能、排氣性能(néng)、擠出穩定性(xìng)等特點,已(yǐ)經廣泛應用於擠出製品(pǐn)的成型加工。
1.結構原則
對於擠出過程的基本機理,簡單來說就是一(yī)個(gè)螺杆在筒(tǒng)體中轉動並把(bǎ)塑料向前推(tuī)動。螺杆結構就(jiù)是一個斜麵或者斜坡纏繞在中心層上(shàng),其目的是(shì)增加壓力以便克服較大的阻力。就(jiù)擠出機而言,工(gōng)作時有三種種阻(zǔ)力需要克服:
一是摩擦(cā)力,它包含固體顆粒(進料)對筒壁的摩擦力和螺杆轉動前幾圈時(進料(liào)區)它們之間的相互摩擦力兩種;
二是熔體在(zài)筒壁上的附著力;
三是熔體(tǐ)被向前(qián)推動時其(qí)內部的物流阻力。
根據牛頓定理,如果一個物體在某個方向上(shàng)處於(yú)靜止,那麽這個(gè)物體上在這個方(fāng)向上就處於受力平衡狀態平衡。對於周向運動的螺杆來說,它是沒有軸向運動的(de),也就是說螺杆上的軸向力處在平衡狀(zhuàng)態。
所以說假如(rú)螺杆給塑料熔體施加了一個很大的向(xiàng)前推力,那麽它也同時給另外(wài)一個物體施加了一個大小相同相同但是方向向後推力(lì)。很明顯,它施加的推力是作用在(zài)進料口後麵的止推軸(zhóu)承上。大多數單(dān)螺杆都是右旋螺紋,假如從(cóng)後麵看,它(tā)們是反向(xiàng)轉(zhuǎn)動,它們通過(guò)旋轉運動向後旋出筒體(tǐ)。
而在一些雙螺杆擠出機中,兩個螺杆在兩個筒體中反(fǎn)向轉(zhuǎn)動並相互交叉,因此必須是一個右向的(de),一個左(zuǒ)向的,對(duì)於咬合雙(shuāng)螺杆,兩個螺杆是以相同的方(fāng)向轉動,因而必須有相同的(de)取向(xiàng)。然而,不管是哪種情況都有承受向後力的止推軸承,仍然符合牛頓定理。
2.溫度(dù)原則
可擠(jǐ)出的塑料是熱塑料,它們在加熱時熔化並在冷卻時再(zài)次凝固。因(yīn)而在擠出過程中就需要熱量,來保證塑料能達到融化的溫度。那麽(me)熔化(huà)塑料(liào)的(de)熱量從何而來的呢?
首先地磅(páng)進料預(yù)熱(rè)和筒(tǒng)體/模(mó)具(jù)加(jiā)熱器可能起作用而且在啟動時(shí)非常重(chóng)要,另外電機輸進能量,即電機克服粘稠熔體的阻力轉動螺杆時產生於筒體內的摩擦(cā)熱量,也是所有塑料最重要的熱源,當然小係統、低速(sù)螺杆(gǎn)、高熔體溫度塑料和擠出塗層應用除外(wài)。
在操作中,認識到筒體加熱(rè)器其實並不是主(zhǔ)要熱源是很重要的,它對擠出的作用(yòng)比好色先生污视频預(yù)計的可能要小。後筒體溫度是比(bǐ)較重要的,因為它影響齒合或者進料中的固(gù)體物輸送速(sù)度(dù)。一般來說,除了用於某種具體目的(如上光、流體分(fèn)配或者壓力(lì)控製),模頭和模具溫度應該要達到熔體所(suǒ)需溫度或者接近於這一溫度。
3.減速原則(zé)
在多數擠出機中,螺(luó)杆速度(dù)的變化是通過調整電機(jī)速度實現的,驅動(dòng)電機通常以大約1750rpm的全速轉動,這對一個擠出機螺杆(gǎn)來說就太快了。假(jiǎ)如以如此(cǐ)快(kuài)的速度轉動,就(jiù)會產生太多的摩擦熱量,就會由於塑(sù)料的滯留時間太短而不能製備均勻的(de)、很好(hǎo)攪拌的(de)熔體。
典型的減速比(bǐ)率應該是在10:1到20:1之間,第一階(jiē)段既(jì)可以用齒輪也可以用滑(huá)輪組,但是第二階段(duàn)最好用齒輪並將螺杆定(dìng)位在最後(hòu)一個大齒輪中心。對於一些慢速運行的機器(比如用於UPVC的雙螺杆),可能存在三(sān)個減速階段,最大速度可能會低到30rpm或更低(比率達60:1)。
而另一方麵,一些用於攪拌的很(hěn)長的雙螺杆可以以600rpm或(huò)更快(kuài)的速度運行,因此就需(xū)要一(yī)個非常低的減速率以及更多深冷卻。
如(rú)果減速率與工(gōng)作搭配(pèi)有誤,就會有(yǒu)太多的能(néng)量被來浪費掉。這時可能需要在電(diàn)機(jī)和改變最大速度的第(dì)一個減速階段之間增加一個(gè)滑(huá)輪組,這要麽使螺杆速度增加甚至超過先(xiān)前(qián)極限,要麽(me)降低最大(dà)速度。這樣能增加(jiā)可(kě)獲得能量、減少電流值(zhí)並避免電機故障,在這兩種情況中,由於材料和其冷卻需要的原因,輸出可(kě)能會增(zēng)加。