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機筒螺杆廠家述說螺杆的固體輸送段、熔融段、均化段
點擊次數:823 發布時間:2018-01-31
機筒螺杆的結構比較簡單,一般在大型擠出機中,機筒的結構可由幾段組成。
 
在塑料的塑化過程中,其前進和混合的動力都是來源於螺杆和機筒的相對旋轉。根據塑料在螺杆螺槽中的不同形態,一般把螺杆分為三段:固體輸送段(也叫加料段)、熔融段(也叫壓縮段) 、均化段(也稱計量段)。
 

機筒螺杆

在有關塑料塑化的教材上中,都把塑料在螺杆的固體輸送段看成一個塑料顆粒間沒有相互運動 的固體床,然後通過固體床與機筒壁、與螺棱推進麵以及與螺槽表麵相互運動和摩擦的理想狀 態的計算,來確定塑料向前輸送的速度。這與實際情況有不少差距,也不能以此為依據來分析 不同形狀塑料顆粒的進料情況。如果塑料的顆粒不大,它們在被機筒內壁拉動向前運動時會出 現分層和翻滾,並逐步被壓實形成固體塞。當望料顆粒的直徑與螺槽深度尺寸差不多時,它們 的運動軌跡基本上是沿螺槽徑向的直線運動加上轉一個角度的直線運動。由於顆粒大時塑料在 螺槽中的排列很疏鬆,所以其輸送速度也較慢。當顆粒大到一定程度,在進入壓縮段而其直徑 大於螺槽深度時,塑料就會卡在螺杆與機筒之間,如果向前拉動的力不足以克服壓扁塑料顆粒 所需的力,則塑料會卡在螺槽裏不向前推進。
 
塑料在接近熔點溫度時與機筒相接觸的塑料已開始熔融而形成一層熔膜。當熔膜厚度超過 螺杆與機筒間的間隙時,螺棱頂部把熔膜從機筒內壁徑向地刮向螺棱根部,從而逐漸在螺棱的 推進麵匯集成旋渦狀的流動區——熔池。
 
由於熔融段螺槽深度的逐漸變淺以及熔池的擠壓,固體床被擠向機筒內壁,這樣就加速了熱機 筒向固體床的傳熱過程。同時,螺杆的旋轉使固體床和機筒內壁之間的熔膜產生剪切作用,從 而使熔膜和固體床分界麵間的固體熔化。隨著固體床的螺旋形向前推移,固體床的體積逐漸縮 小,而熔池的體積逐漸增大。如果固體床厚度減小的速度低於螺槽深度變淺的速度,則固體床 就可能部分或完全堵塞螺槽,使塑化產生波動,或者由於局部壓力過大造成摩擦生熱劇增,從 而產生局部過熱。
 
在螺杆均化段,固體床已經因體積過小而破裂形成分散在熔池裏的小固體顆粒。這些固體顆粒 通過各自與包覆周圍的熔體摩擦及熱傳遞而熔融。麵這時,螺杆的功能主要是通過攪拌塑料熔 體使之混合均勻,熔體的速度分布從貼近機筒壁的zui高速到貼近螺槽底部的zui低速。如果螺槽 深度不大而熔體粘度很高,則這時熔體分子間的摩擦會很劇烈。
 
由於各種塑料的熔融速度、熔體粘度、熔融溫度範圍、粘度對溫度及剪切速率的敏感程度、高 溫分解氣體的腐蝕性、塑料顆粒間的摩擦係數差異很大,通常意義上的普通通用螺杆在加工某 些熔體特性比較突出的塑料(如Pc、PA、高分子ABS、PP-R、PVC等)時會出現某一段剪切熱過高 的現象,這種現象—般可通過降低螺杆轉速得以消除。但這勢必影響生產效率。為了實現對這 些塑料的塑化,很多公司先後開發了這些塑料的專用塑化螺杆和機筒。這些專用螺杆和機 筒在設計時針對的主要問題是以上塑料的固體摩擦係數、熔體粘度、熔融速度等。
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