?單螺桿擠出機是塑料加工領域最常用的設備之一,主要通過螺桿的旋轉(zhuǎn)和料筒的加熱,實現(xiàn)對塑料原料的輸送、熔融、混煉、塑化及擠出成型。其核心功能涵蓋以下五大方面:
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一、物料輸送與壓實
功能解析
固體輸送階段:原料(顆?;蚍勰牧隙愤M入料筒,螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦力和推送力將物料向前輸送。
壓實作用:螺桿螺槽深度逐漸變淺(漸變型螺桿),對物料施加機械壓力,排出原料中的空氣,形成緊密的 “固體塞”,為熔融做準備。
關鍵影響因素
螺桿轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速過快可能導致進料不均,轉(zhuǎn)速過慢影響產(chǎn)量。
料斗設計:需避免 “架橋” 現(xiàn)象(原料堆積不下料),常配備攪拌器或強制喂料裝置。
二、熔融塑化(核心功能)
功能解析
加熱與剪切雙重作用:
外加熱:料筒外部的加熱圈提供熱量(通常為電加熱),使塑料達到熔融溫度(如 PE 約 160-230℃,PVC 約 160-190℃)。
剪切生熱:螺桿與料筒的間隙、螺紋結(jié)構(gòu)(如屏障型、銷釘型)通過摩擦和剪切進一步破碎固體顆粒,加速熔融。
均化作用:熔融物料在螺槽中被反復攪拌,形成均勻的熔體,消除溫度和粘度差異。
典型應用
適用于單一原料的熔融(如純樹脂造粒)或簡單共混(如添加少量填料)。
三、混煉與分散
功能解析
添加劑混合:將顏料、穩(wěn)定劑、增塑劑、填料(如碳酸鈣)等均勻分散到熔體中。
分散機理:
分布混合:通過螺桿的泵送作用,使各組分在空間上均勻分布(如顏色均一性)。
分散混合:通過剪切力破碎團聚顆粒(如納米填料分散)或熔體中的凝膠。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化
采用混煉段結(jié)構(gòu)(如菠蘿形螺桿、DIS 螺桿)或加裝靜態(tài)混合器,增強混煉效果。
四、壓力建立與擠出成型
功能解析
壓力驅(qū)動:螺桿旋轉(zhuǎn)在熔體前端積累壓力(通常為 10-30 MPa),克服機頭模具阻力,使熔體以穩(wěn)定流速擠出。
成型控制:
通過調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速、背壓(如在機頭安裝節(jié)流閥)控制擠出量和熔體穩(wěn)定性。
配合不同模具(如管材模、片材模、吹膜模),生產(chǎn)各種截面形狀的制品:
管材 / 型材:如 PVC 水管、PE 波紋管。
薄膜 / 片材:通過 T 型模頭擠出流延膜。
線纜包覆:如電線外層的塑料絕緣層。
關鍵參數(shù)
熔體壓力:壓力不足會導致制品缺料、表面粗糙;壓力過高可能損壞設備。
五、輔助功能拓展
1. 排氣與脫揮
部分單螺桿擠出機配備排氣口(多為二階式螺桿),用于排出原料中的水分、單體殘留(如 PVC 脫除 HCl)或揮發(fā)性助劑,提高制品質(zhì)量(如減少氣泡、降解)。
2. 連續(xù)化生產(chǎn)與節(jié)能
高效傳熱:料筒采用分段加熱控溫(如 3-5 段溫控),配合冷卻系統(tǒng)(如風冷或水冷),精準控制各區(qū)域溫度。
節(jié)能設計:
采用變頻電機驅(qū)動螺桿,根據(jù)負載動態(tài)調(diào)節(jié)能耗。
新型螺桿結(jié)構(gòu)(如波狀螺桿)減少剪切熱,降低熔體過熱風險。
3. 在線檢測與控制
集成熔體壓力傳感器、溫度傳感器,實時監(jiān)控工藝參數(shù),并通過 PLC 或 DCS 系統(tǒng)自動調(diào)節(jié),確保生產(chǎn)穩(wěn)定性。