聚合物塑化復合擠出機螺桿設計
發(fā)布時間 : 2017-07-06 瀏覽次數 : 次螺桿是擠出機最重要的部件，可以說是擠出機的心臟，它可以直接影響到擠出機的應用范圍和生產效率。螺桿的性能好壞，決定了一臺擠出機的生產率、塑化質量、填加物的分散性、熔體溫度、動力消耗等。通過螺桿的轉動對塑料產生擠壓的作用，塑料在料筒中才可以發(fā)生移動、增壓以及從摩擦中獲取部分熱量，塑料在料筒的移動過程中獲得混合和塑化，粘流態(tài)的熔體在被擠壓而流經口模時，獲得所需的形狀而成型。
1聚合物塑化混煉擠出機螺桿的結構
在加工時，物料沿螺桿前移時，經歷著溫度、壓力、粘度等的變化，這種變化在螺桿全長范圍內是不相同的。塑料在擠出機中存在三種物理狀態(tài)一玻
璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)的變化過程，每一狀態(tài)對螺桿結構要求不同。為適應不同狀態(tài)的要求和根據物料的變化特征可將螺桿分為三段，即加(送)料段、壓縮段和均化段。加料段的作用是將料斗供給的料送往壓縮段，塑料在移動過程中一般保持固體狀態(tài)，由于受熱而部分熔化。加料段的長度隨塑料種類不同。壓縮段(遷移段)的作用是壓實物料，使物料由固體轉化為熔融體，井排除物料中的空氣;為適應將物料中氣體推回至加料段、壓實物料和物料熔化時體積減小的特點，本段螺桿應對塑料產生較大的剪切作用和壓縮。均化段(計量段)的作用是將熔融物料，定容(定量)定壓地送人機頭使其在口模中成型。均化段的螺槽容積與加料段一樣桓定不變。
為避免物料因滯留在螺桿頭端面死角處，引起分解，螺桿頭部常設計成錐形或半圓形;有些螺桿的均化段是-表面完全平滑的桿體稱為魚雷頭，但也有刻上凹槽或銑刻成花紋的。魚雷頭具有攪拌和節(jié)制物料、消除流動時脈動(脈沖)現象的作用，并隨增大物料的壓力，降低料層厚度，改善加熱狀況，且能進一步提高螺桿塑化效率。根據熔體輸送理論，熔體在螺桿均化段的流動有四種形式，熔融物料在螺槽中的流動是這四種流動的組合:正流一塑料熔體在料筒和螺桿間沿著螺槽方向朝機頭方向的流動。逆流一流動方向與正流相反，由機頭、多孔板、過濾板等阻力引起的壓力梯度所造成。橫流一熔體沿著垂直于螺紋壁方向的流動，影:響擠出過程中熔體的混合和熱交換作用。漏流-一由于壓力梯度在螺桿與料筒間隙處形成的倒流，沿螺桿軸向方向。不同的流動形式對聚合物的混合均勻度有著重要的影響。
螺桿直徑大小以及結構形式的確定，主要根據生產產品的產量、規(guī)格、被加工料的種類和各種結構螺桿的特性來決定。通常，加料段的螺桿具有較深螺槽且槽深不變，壓縮段(熔融段)的螺桿的螺槽深度沿著出料方向由深變淺，計量段(均化段)的螺桿具有較淺螺槽且槽深不變。
2螺桿材料
螺桿是擠出機的關鍵部件，作為螺桿的材料必須具備耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、高強度等特性，同時還應具有切削性能好、熱處理后殘余應力小、熱變形小等特點。對于擠出機螺桿的材料，具體有如下幾點要求:
(1)力學性能高。要有足夠的強度，以適應高溫、高壓的工作條件，提高螺桿的使用壽命。
(2)機械加工性能好。要有較好的切削加工性能和熱處理性能。
(3)耐腐蝕和抗磨性能好。
(4)取材容易。
