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挤出原理简介 - 无图版

xuesong --- 2007-01-12 21:41:22

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自己编的部门培训用的,与大家共同学习。

挤出原理简介:

1、 什么是塑料:塑料是高分子合成材料中凡是性能上具有可塑性变化的材料的总称,是以合成树脂为基本成份,再添加配合剂经捏合、造粒塑制成一定形状的材料。塑料又分为热塑性塑料和热固性塑料。

     热塑性塑料 线性结构、加热可重复软化。如PVCPEPP

     热固性塑料 立体网状结构、加热软化,冷却变硬,不可重复软化。XLPE

2、 挤出机组的构成:放线装置、支撑架、校直或辅助牵引装置、主机(塑料挤出机)、冷却水槽、火花机、牵引机、计米器、收排线装置;机械传动部分;电器控制部分

3、 挤出机的构成传动系统;加料装置及料斗、机筒、螺杆、加热装置、冷却装置、滤板、连接法兰、机头、模具电器控制部分

4、 螺杆

4.1 螺杆的型式:螺杆是挤出机的心脏,主要有等距不等深型45机用)、分离型6590机用)、销钉型、BM等等。  

4.2 螺杆的作用: 螺杆的旋转产生剪切力使塑料破碎;螺杆的转动产生推动力使破碎的塑料连续前进并因此产生挤出压力;在挤出压力作用下,过滤板和压力所及的其它部位产生反作用力,造成塑料的迥流和搅拌,从而实现挤塑过程的全面均衡。这一作用过程正是塑料实现均匀塑化的必要条件和充分条件。

4.3 螺杆的主要参数:  压缩比、长径比;螺纹节距、螺峰宽度、螺旋角、圆弧角等

4.3.1 压缩比:螺杆进出料端螺槽容积之比。压缩比的存在是产生挤出压力的前提

4.3.2 长径比:螺杆有效长度和其直径之比。因为某一塑料的塑化温度是一个变化不大的温度区域,在一定温度下,决定塑化程度就是受热时间。所以长径比大,可以有利于塑化、提高产量,但给制造、安装、使用都带来不便。    新型螺杆就是为了在满足塑料塑化的前提下,提高螺杆转速的。

5、 过滤板:又叫筛板,往往与40目到80目的过滤网同时使用。部件虽小,作用甚大:

5.1 过滤作用:过滤掉含于塑料中的一切颗粒状杂质。

5.2 压力调节使用:产生挤出推力的反作用力,促使胶料产生迥流,而实现充分塑化。

5.3 调节胶料的运动状态:使胶料的旋转运动变为直线运动。

6、 挤出原理:塑料挤出主要是利用塑料的可塑性,使塑料在机筒内通过加热和螺杆的作用,经过破碎、融熔、塑化、排气、压实过程,最后成型、冷却定型。这一系列过程是连续实现的,按照物料的不同反应,一般将整个过程分为三个阶段:塑化阶段、成型阶段、定型阶段。塑料挤出特性主要表现在塑化阶段。塑料挤出最重要的条件是挤出压力和挤出温度。

6.1 塑化阶段:该段是挤出成型的主要阶段,为了便于研究和控制挤出过程,按照塑料物态连续变化的过程,又将塑化阶段分为三个阶段:加料段(又叫破碎段)、熔融段(又叫塑化段)、均压段(又叫均化段)。根据不同的塑料品种、不同的厂家材料对塑化温度要求的不同,这三段的温度控制是影响挤出产品质量的关键。

6.1.1加料段:塑料在此阶段只发生搅拌、破碎和软化,并不发生物态的转变,温度不能太高。该阶段产生的推动力是否连续、均匀、稳定,剪切应变率的高低,破碎与搅拌是否均匀都影响着挤出的质量和产量。

6.1.2 熔融段:在此阶段,初步搅拌、破碎和软化塑料,受螺杆的推挤作用、较高温度的热作用、与机筒和螺杆的摩擦作用、由于螺槽体积变小造成的压力作用,使塑料热交换作用加大,表里达到热平衡,逐渐由固态转变为粘流态(可塑态)。此时塑料的分子结构发生了根本改变,分子间张力极度松弛,除组成中特高分子量外,主体完成了塑化即初步塑化,并且在压力作用下,排除了固态物料中所含气体,实现初步压实

6.1.3 均压段:该段螺纹深度最浅、螺槽容积最小,螺杆与机筒间产生的压力最大,同时物料受到过滤筛板的反作用力,在径向压力和轴向压力的高压作用下,使含于塑料内约占50%的气体全部排出,并使胶层压实、致密,“均压段”之称即由此而来。该段的温度也最高,使经过熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化,从而消除“颗粒”,使塑化充分均匀,所以该段又称“均匀段”。因挤出量的大小由该段的容积决定,所以又叫“计量段”。

6.2成型阶段:挤出成型主要通过模具在机头内完成的。机头的主要作用是:改变经过滤板机脖的熔融物料的直线前进方向;进一步压实物料;保温,为出模成型提供密实结构的可塑态胶料。因为机头是为成型系统提供胶料的最后一道“关卡”,所要求机头:分流合理、无死角;有一定的压力;加热控制灵敏、受热均匀。

6.3 定型阶段模具是塑料挤出过程中最后的热压作用装置,是产品的定形装置。电线电缆常用的模具(包括模芯和模套)有三种型式:挤压式、挤管式、半挤管(压)式

6.3.1挤压式模具:靠压力实现产品的最后定型,优点是:塑胶层结构密实、胶层与线芯结合紧密。缺点是对模具尺寸要求精度高、易偏心、产量低。适用于绝缘的挤出。

6.3.2 挤管式模具:靠对预成型塑料的拉伸,包覆在电线电缆的线芯或缆芯上。其优点是:a、充分利用塑料的拉伸特性,提高产量;b、不易偏心;c、塑料经拉伸,可提高机械强度。d、延长模芯的使用寿命。e、模具通用性较大。其缺点是:塑胶层结构致密性差、胶层与线芯结合不紧密。所以常采用抽真空的方法提高胶层与线芯结合的紧密度。常用于挤护套。

6.3.3 半挤管(压)式。是挤压式与挤管式的过渡型式,常用于异形导体挤绝缘和高速挤绝缘时,但必要时应该采用抽真空装置。

 

[cuijiude 在 2007-1-13 10:30:18 编辑过]

江南狼 --- 2007-01-13 09:49:19

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不错,很有实际作用
cuijiude --- 2007-01-13 10:31:48

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鼓励原创作品
江南狼 --- 2007-01-13 10:35:44

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晕,我是发现比我还小气的人了,加+2积分???
mlship --- 2007-01-13 15:58:45

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原创?我早看过了,不记得在哪.

明天要看到线 --- 2007-01-14 09:21:53

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使含于塑料内约占50%的气体全部排出,并使胶层压实、致密,“均压段”之称即由此而来。

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气体从哪里排除呢?/ 机头法兰吗???

xuesong --- 2007-01-14 16:00:56

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    哈哈,8楼朋友看的还满仔细的,谢谢关注。

    因篇幅有限,介绍的不是太详细。

    其实排气从颗粒物料一进入螺杆就开始了。随着物料沿螺槽向前推进,物料逐渐软化和被压实,直到完全塑化,在这个过程中气体的含量越来越少,到均压段全部排完,熔融的物料被压实,其中不再含有气体,否则挤出的绝缘或护套层中会的气泡,影响产品质量。

    说到这里朋友应该知道气体到哪里去了吧。

cqwang1 --- 2007-01-26 13:37:39

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气体可通过适当提高第一加热区的温度,来加大气体反向排出,否则,在绝缘层容易出气孔.

王志 --- 2007-02-06 15:21:23

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基础东西,很有用啊
junming --- 2007-06-01 23:44:16

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有没有一些常用的挤出计算公式?
guying8 --- 2008-01-05 17:45:33

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支持原创!

要是再介绍点有关材料的就好了,现在是从设备角度出发,你要是在结合材料说说,就更彻底了,不如说:DCP交联的原理,温度控制和时间等,还有其他的几种交联方式!

凡人 --- 2008-06-29 14:28:47

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理论和实践紧密结合,非常实用,谢谢楼主。
jsylyy --- 2010-06-07 15:54:15

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这个根据我们老师讲的,一般来说绝缘高压的用挤压式、低压的用挤管式、架空线用半挤管式。不过没有硬性的规定,像10KV、20KV的架空线还是要用挤压式比较好。

护套一般都是用挤管式,生产速度快。

另外咱公司150和200挤塑机应该加上抽真空装置,这样护套能更紧密的包覆在电缆上。而且截面相差不大的电缆不用每次换型号都换模具,因为每次换模具排料会造成很大的浪费。

呵呵,学生拙见,还望张部长多多指教

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