采用幾臺(tái)擠出機(jī),同時(shí)供應(yīng)幾種塑料,再通過共用機(jī)頭擠出，形成一個(gè)整體的復(fù)合制品。例如用A、B、C三種塑料共擠出，可生產(chǎn)各種復(fù)合薄膜、復(fù)合片材、板材、型材和管材。

膠料過濾

在制造薄壁橡膠制品時(shí)，為了防止制品發(fā)生漏氣、漏水，膠料不能含有雜質(zhì)，一般在加入硫化劑前用擠出機(jī)過濾膠料，即在機(jī)頭處放置一層或多層濾網(wǎng)，以濾去塑化物料中雜質(zhì)。

輪胎胎面和內(nèi)胎制造 胎面分整體擠出和分層擠出。整體擠出可用一臺(tái)擠出機(jī)將一種膠料經(jīng)扁平口模擠出;也可用兩種膠料(胎冠料和胎側(cè)料)兩臺(tái)擠出機(jī)共擠出，在共擠出機(jī)頭內(nèi)結(jié)合成一個(gè)整體胎面。分層擠出則用兩臺(tái)擠出機(jī)分別將兩種膠料擠成胎冠和胎側(cè)，再在運(yùn)輸帶上進(jìn)行熱貼合，并經(jīng)多圓盤活絡(luò)輥壓為整體。內(nèi)胎擠出和管子擠出相似，胎筒擠成后，經(jīng)切斷，再接頭成型。

熔體紡絲

一些粘度大的樹脂在熔體紡絲時(shí)，常用擠出機(jī)來熔融物料。熔好的物料直接經(jīng)過過濾器進(jìn)入噴絲頭，或用噴絲泵打入噴絲頭。

設(shè)備:擠出機(jī)、機(jī)頭、定型裝置、冷卻槽、牽引設(shè)備和切割設(shè)備

1、成型

由擠出模具實(shí)現(xiàn)。熔體經(jīng)過濾網(wǎng)和過濾板，分流區(qū)、壓縮區(qū)、成型區(qū)而成為管狀物。

2、定型

方法:內(nèi)徑定徑與外徑定徑(內(nèi)壓法與真空法)

3、管材擠出工藝條件控制

溫度:料筒、機(jī)頭和口模溫度，是影響塑化和制品質(zhì)量的主要因素。擠出管材溫度一般較低，粘度高，有利于定型。

擠出速率:影響產(chǎn)量和質(zhì)量，其值決定于螺桿轉(zhuǎn)速

牽引速度:影響管材壁厚和直徑的的精確性，要與擠出速度相適應(yīng)。

壓縮空氣壓力:內(nèi)壓法壓力0.02~0.05MPa

1、擠出與吹脹

設(shè)備:擠出機(jī)及機(jī)頭、冷卻裝置、夾板、牽引輥、導(dǎo)向輥、卷取裝置。

2、吹塑薄膜擠出工藝條件

溫度:料筒、機(jī)頭和機(jī)頸溫度。溫度過高，薄膜發(fā)脆，抗拉強(qiáng)度下降;過高，抗拉強(qiáng)度低、表面光澤差、透明度下降、有熔接痕。

吹脹比與牽伸比:吹脹比-管膜直徑與口模之比(2-3);牽伸比-薄膜伸長(zhǎng)倍數(shù)(4-6)。

冷卻速度:由冷卻裝置調(diào)節(jié)。冷凍線-吹脹管膜上已冷卻定型的線;冷凍線越遠(yuǎn)，冷卻速度越慢，薄膜橫向易撕裂。

一般根據(jù)所加工聚合物的類型和制品或半成品的形狀，選定擠出機(jī)、機(jī)頭和口模，以及定型和牽引等相應(yīng)的輔助裝置，然后確定擠出工藝條件如螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)頭壓力、物料溫度，以及定型溫度、牽引速度等。在擠出過程中，物料一般都要經(jīng)過塑煉，但定型方法則有所不同。例如，擠出的塑料常需冷卻定型，使其固化，而擠出橡膠的半成品，則尚需進(jìn)一步硫化。采用不同的擠出設(shè)備和工藝，可得到不同的制品。

粒料

聚合物與各種添加劑混合后，送入擠出機(jī)中熔化，并進(jìn)一步混合均勻。通過多孔口模，形成多根條料，再切斷成粒料。切斷有熱切粒和冷切粒之分。前者條料離口模后，一邊用空氣或水冷卻，一邊立即用旋轉(zhuǎn)刀切斷。后者是將條料全部冷卻后，再送入切粒機(jī)切粒。

片材和薄膜

凡厚度在0.25mm以上，長(zhǎng)度比寬度大很多的扁平制品稱片材;厚度小于0.25mm者稱薄膜。如將扁平口模出來的膜狀物，通過一表面十分光潔的冷卻轉(zhuǎn)鼓冷卻定型,即可制得平膜,此法也稱擠出流延法。這是制造聚丙烯薄膜常用方法。如果將所得平膜送入拉幅機(jī)，在縱向及橫向同時(shí)拉伸 4~10倍(也可先縱向拉伸，再橫向拉伸),則可制得雙軸定向薄膜。由于拉伸時(shí),大分子取向，因此薄膜強(qiáng)度很高，但透水、透氣性有所降低。常用于制造聚丙烯和聚酯薄膜。如物料內(nèi)加發(fā)泡劑，并采用特殊螺桿和口模，也可制得低發(fā)泡沫塑料板材。

包覆線

當(dāng)金屬裸線通過一個(gè) T形口模時(shí)，熔融塑料即圍繞裸線而形成包覆層(圖3[包覆線用機(jī)頭]),包覆線被冷卻卷繞后，即得各種電線電纜制品。

1、溫度

擠出成型溫度有料筒溫度、塑料溫度、螺桿溫度，一般我們測(cè)料筒溫度。溫度由加熱冷卻系統(tǒng)控制，由于螺桿結(jié)構(gòu)、加熱冷卻系統(tǒng)不穩(wěn)定、螺桿轉(zhuǎn)速變化等原因使擠出物料溫度在徑向和軸向都存在波動(dòng)，從而影響制品質(zhì)量，制品各點(diǎn)強(qiáng)度不一樣，產(chǎn)生殘余應(yīng)力，表面灰暗無光澤。為保證制品質(zhì)量，溫度應(yīng)穩(wěn)定。

2、壓力

由于螺桿和料筒結(jié)構(gòu)，機(jī)頭、過濾網(wǎng)、過濾板的阻力，使塑料內(nèi)部存在壓力。壓力變化如圖，壓力同樣存在波動(dòng)。

3、擠出速率

單位時(shí)間內(nèi)由擠出機(jī)口模擠出的塑料質(zhì)量或長(zhǎng)度。影響擠出速率因素:機(jī)頭阻力、螺桿與料筒結(jié)構(gòu)、螺桿轉(zhuǎn)速、加熱、冷卻系統(tǒng)、塑料特性。但當(dāng)產(chǎn)品已定，擠出速率僅與螺桿轉(zhuǎn)速有關(guān)。擠出速率也存在波動(dòng)，影響制品幾何形狀和尺寸。

溫度、壓力、擠出速率都存在波動(dòng)現(xiàn)象，為了保證制品質(zhì)量，應(yīng)正確設(shè)計(jì)螺桿、控制好加熱冷卻系統(tǒng)和螺桿轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性，以減少參數(shù)波動(dòng)。

塑料擠出機(jī)的主機(jī)是擠塑機(jī)，它由擠壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng)組成。

1.擠壓系統(tǒng)擠壓系統(tǒng)包括螺桿、機(jī)筒、料斗、機(jī)頭、和模具，塑料通過擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并在這一過程中所建立壓力下，被螺桿連續(xù)的擠出機(jī)頭。

(1) 螺桿:是擠塑機(jī)的最主要部件，它直接關(guān)系到擠塑機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)率，由高強(qiáng)度耐腐蝕的合金鋼制成。

(2)機(jī)筒:是一金屬圓筒，一般用耐熱、耐壓強(qiáng)度較高、堅(jiān)固耐磨、耐腐蝕的合金鋼或內(nèi)襯合金鋼的復(fù)合鋼管制成。機(jī)筒與螺桿配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣和壓實(shí)，并向成型系統(tǒng)連續(xù)均勻輸送膠料。一般機(jī)筒的長(zhǎng)度為其直徑的15~30倍，以使塑料得到充分加熱和充分塑化為原則。

(3) 料斗:料斗底部裝有截?cái)嘌b置，以便調(diào)整和切斷料流，料斗的側(cè)面裝有視孔和標(biāo)定計(jì)量裝置。

(4)機(jī)頭和模具:機(jī)頭由合金鋼內(nèi)套和碳素鋼外套構(gòu)成，機(jī)頭內(nèi)裝有成型模具。機(jī)頭的作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的塑料熔體轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫兄本€運(yùn)動(dòng)，均勻平穩(wěn)的導(dǎo)入模套中，并賦予塑料以必要的成型壓力。塑料在機(jī)筒內(nèi)塑化壓實(shí)，經(jīng)多孔濾板沿一定的流道通過機(jī)頭脖頸流入機(jī)頭成型模具，模芯模套適當(dāng)配合，形成截面不斷減小的環(huán)形空隙，使塑料熔體在芯線的周圍形成連續(xù)密實(shí)的管狀包覆層。為保證機(jī)頭內(nèi)塑料流道合理，消除積存塑料的死角，往往安置有分流套筒，為消除塑料擠出時(shí)壓力波動(dòng)，也有設(shè)置均壓環(huán)的。機(jī)頭上還裝有模具校正和調(diào)整的裝置，便于調(diào)整和校正模芯和模套的同心度。

擠塑機(jī)按照機(jī)頭料流方向和螺桿中心線的夾角，將機(jī)頭分成斜角機(jī)頭(夾角120o)和直角機(jī)頭。機(jī)頭的外殼是用螺栓固定在機(jī)身上，機(jī)頭內(nèi)的模具有模芯坐，并用螺帽固定在機(jī)頭進(jìn)線端口，模芯座的前面裝有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通過芯線;在機(jī)頭前部裝有均壓環(huán)，用于均衡壓力;擠包成型部分由模套座和模套組成，模套的位置可由螺栓通過支撐來調(diào)節(jié)，以調(diào)整模套對(duì)模芯的相對(duì)位置，便于調(diào)節(jié)擠包層厚度的均勻性。機(jī)頭外部裝有加熱裝置和測(cè)溫裝置。

2.傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，供給螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速，通常由電動(dòng)機(jī)、減速器和軸承等組成。

3.加熱冷卻裝置加熱與冷卻是塑料擠出過程能夠進(jìn)行的必要條件。

(1) 現(xiàn)在擠塑機(jī)通常用的是電加熱，分為電阻加熱和感應(yīng)加熱，加熱片裝于機(jī)身、機(jī)脖、機(jī)頭各部分。加熱裝置由外部加熱筒內(nèi)的塑料，使之升溫，以達(dá)到工藝操作所需要的溫度。

(2)冷卻裝置是為了保證塑料處于工藝要求的溫度范圍而設(shè)置的。具體說是為了排除螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切摩擦產(chǎn)生的多余熱量，以避免溫度過高使塑料分解、焦燒或定型困難。機(jī)筒冷卻分為水冷與風(fēng)冷兩種，一般中小型擠塑機(jī)采用風(fēng)冷比較合適，大型則多采用水冷或兩種形式結(jié)合冷卻;螺桿冷卻主要采用中心水冷，目的是增加物料固體輸送率，穩(wěn)定出膠量，同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量;但在料斗處的冷卻，一是為了加強(qiáng)對(duì)固體物料的輸送作用，防止因升溫使塑料粒發(fā)粘堵塞料口，二是保證傳動(dòng)部分正常工作。

二、 輔助設(shè)備

塑料擠出機(jī)組的輔機(jī)主要包括放線裝置、校直裝置、預(yù)熱裝置、冷卻裝置、牽引裝置、計(jì)米器、火花試驗(yàn)機(jī)、收線裝置。擠出機(jī)組的用途不同其選配用的輔助設(shè)備也不盡相同。如還有切斷器、吹干器、印字裝置等。

校直裝置:塑料擠出廢品類型中最常見的一種是偏心，而線芯各種型式的彎曲則是產(chǎn)生絕緣偏心的重要原因之一。在護(hù)套擠出中，護(hù)套表面的刮傷也往往是由纜芯的彎曲造成的。因此，各種擠塑機(jī)組中的校直裝置是必不可少。校直裝置的主要型式有:滾筒式(分為水平式和垂直式);滑輪式(分為單滑輪和滑輪組);絞輪式，兼起拖動(dòng)、校直、穩(wěn)定張力等多種作用;壓輪式(分為水平式和垂直式)等。

預(yù)熱裝置:纜芯預(yù)熱對(duì)于絕緣擠出和護(hù)套擠出都是必要的。對(duì)于絕緣層，尤其是薄層絕緣，不能允許氣孔的存在，線芯在擠包前通過高溫預(yù)熱可以徹底清除表面的水份、油污。對(duì)于護(hù)套擠出來講，其主要作用在于烘干纜芯，防止由于潮氣(或繞包墊層的濕氣)的作用使護(hù)套中出現(xiàn)氣孔的可能。預(yù)熱還可防止擠出中塑料因驟冷而殘留內(nèi)壓力的作用。在擠塑料過程中，預(yù)熱可消除冷線進(jìn)入高溫機(jī)頭，在模口處與塑膠接觸時(shí)形成的懸殊溫差，避免塑膠溫度的波動(dòng)而導(dǎo)致擠出壓力的波動(dòng)，從而穩(wěn)定擠出量，保證擠出質(zhì)量。擠塑機(jī)組中均采用電加熱線芯預(yù)熱裝置，要求有足夠的容量并保證升溫迅速，使線芯預(yù)熱和纜芯烘干效率高。預(yù)熱溫度受放線速度的制約，一般與機(jī)頭溫度相仿即可。

冷卻裝置:成型的塑料擠包層在離開機(jī)頭后，應(yīng)立即進(jìn)行冷卻定型，否則會(huì)在重力的作用下發(fā)生變形。冷卻的方式通常采用水冷卻，并根據(jù)水溫不同，分為急冷和緩冷。急冷就是冷水直接冷卻，急冷對(duì)塑料擠包層定型有利，但對(duì)結(jié)晶高聚物而言，因驟熱冷卻，易在擠包層組織內(nèi)部殘留內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致使用過程中產(chǎn)生龜裂，一般 PVC塑膠層采用急冷。緩冷則是為了減少制品的內(nèi)應(yīng)力，在冷卻水槽中分段放置不同溫度的水，使制品逐漸降溫定型，對(duì)PE、PP的擠出就采用緩冷進(jìn)行，即經(jīng)過熱水、溫水、冷水三段冷卻。

三、 控制系統(tǒng)

塑料擠出機(jī)的控制系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及工藝參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，主要由電器、儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)(即控制屏和操作臺(tái))組成。其主要作用是:控制和調(diào)節(jié)主輔機(jī)的拖動(dòng)電機(jī)，輸出符合工藝要求的轉(zhuǎn)速和功率，并能使主輔機(jī)協(xié)調(diào)工作;檢測(cè)和調(diào)節(jié)擠塑機(jī)中塑料的溫度、壓力、流量;實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)組的控制或自動(dòng)控制。

擠出機(jī)組的電氣控制大致分為傳動(dòng)控制和溫度控制兩大部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)擠塑工藝包括溫度、壓力、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、螺桿冷卻、機(jī)筒冷卻、制品冷卻和外徑的控制，以及牽引速度、整齊排線和保證收線盤上從空盤到滿盤的恒張力收線控制。

1. 擠塑機(jī)主機(jī)的溫度控制

電線電纜絕緣和護(hù)套的塑料擠出是根據(jù)熱塑性塑料變形特性，使之處于粘流態(tài)進(jìn)行的。除了要求螺桿和機(jī)筒外部加熱，傳到塑料使之融化擠出，還要考慮螺桿擠出塑料時(shí)其本身的發(fā)熱，因此要求主機(jī)的溫度應(yīng)從整體來考慮，既要考慮加熱器加熱的開與關(guān)，又要考慮螺桿的擠出熱量外溢的因素予以冷卻，要有有效的冷卻設(shè)施。并要求正確合理的確定測(cè)量元件熱電偶的位置和安裝方法，能從控溫儀表讀數(shù)準(zhǔn)確反映主機(jī)各段的實(shí)際溫度。以及要求溫控儀表的精度與系統(tǒng)配合好，使整個(gè)主機(jī)溫度控制系統(tǒng)的波動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到各種塑料的擠出溫度的要求。

2. 擠塑機(jī)的壓力控制

為了反映機(jī)頭的擠出情況，需要檢測(cè)擠出時(shí)的機(jī)頭壓力，由于國(guó)產(chǎn)擠塑機(jī)沒有機(jī)頭壓力傳感器，一般是對(duì)螺桿擠出后推力的測(cè)量替代機(jī)頭壓力的測(cè)量，螺桿負(fù)荷表(電流表或電壓表)能正確反映擠出壓力的大小。擠出壓力的波動(dòng)，也是引起擠出質(zhì)量不穩(wěn)的重要因素之一，擠出壓力的波動(dòng)與擠出溫度、冷卻裝置的使用，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的長(zhǎng)短等因素密切相關(guān)。當(dāng)發(fā)生異常現(xiàn)象時(shí)，能排除的迅速排除，必須重新組織生產(chǎn)的則應(yīng)果斷停機(jī)，不但可以避免廢品的增多，更能預(yù)防事故的發(fā)生。通過檢測(cè)的壓力表讀數(shù)，就可以知道塑料在擠出時(shí)的壓力狀態(tài)，一般取后推力極限值報(bào)警控制。

3. 螺桿轉(zhuǎn)速的控制

螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)與穩(wěn)定是主機(jī)傳動(dòng)的重要工藝要求之一。螺桿轉(zhuǎn)速直接決定出膠量和擠出速度，正常生產(chǎn)總希望盡可能實(shí)現(xiàn)最高轉(zhuǎn)速及實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，對(duì)擠塑機(jī)要求螺桿轉(zhuǎn)速?gòu)钠饎?dòng)到所需工作轉(zhuǎn)速時(shí)，可供使用的調(diào)速范圍要大。而且對(duì)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性要求高，因?yàn)檗D(zhuǎn)速的波動(dòng)將導(dǎo)致擠出量的波動(dòng)，影響擠出質(zhì)量，所以在牽引線速度沒有變化情況下，就會(huì)造成線纜外徑的變化。同理如牽引裝置線速波動(dòng)大也會(huì)造成線纜外徑的變化，螺桿和牽引線速度可通過操作臺(tái)上相應(yīng)儀表反映出來，擠出時(shí)應(yīng)密切觀察，確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

4. 外徑的控制

如上所述為了保證制品線纜外徑的尺寸，除要求控制線芯(纜芯)的尺寸公差外，在擠出溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、牽引裝置線速度等方面應(yīng)有所控制保證，而外徑的測(cè)量控制則綜合反映上述控制的精度和水平。在擠塑機(jī)組設(shè)備中，特別是高速擠塑生產(chǎn)線上，應(yīng)配用在線外徑檢測(cè)儀，隨時(shí)對(duì)線纜外徑進(jìn)行檢測(cè)，并且將超差信號(hào)反饋以調(diào)整牽引或螺桿的轉(zhuǎn)速，糾正外徑超差。

5. 收卷要求的張力控制

為了保證不同線速下的收線，從空盤到滿盤工作的恒張力要求，希望收排線裝置有貯線張力調(diào)整機(jī)構(gòu)，或在電氣上考慮恒線速度系統(tǒng)和恒張力系統(tǒng)的收卷等等。

6. 整機(jī)的電氣自動(dòng)化控制

這是實(shí)現(xiàn)高速擠出生產(chǎn)線應(yīng)具備的工藝控制要求，主要是:開機(jī)溫度聯(lián)鎖;工作壓力保護(hù)與聯(lián)鎖;擠出、牽引兩大部件傳動(dòng)的比例同步控制;收線與牽引的同步控制;外徑在線檢測(cè)與反饋控制;根據(jù)各種不同需要組成部件的單機(jī)與整機(jī)跟蹤的控制。

按數(shù)量分:無螺桿、單螺桿、雙螺桿

按空間位置:臥式和立式

按螺桿轉(zhuǎn)速:普通、高速和超高速

可否排氣:排氣式和非排氣式

按裝配結(jié)構(gòu):整體式和分開式

最常用臥式單螺桿非排氣式整體式擠出機(jī)

一、螺桿

1、評(píng)價(jià)螺桿性能的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)螺桿應(yīng)考慮的因素

1)評(píng)價(jià)螺桿性能標(biāo)準(zhǔn)

①塑化質(zhì)量:必須滿足質(zhì)量要求。制品質(zhì)量與機(jī)頭、輔機(jī)有關(guān)，但與螺桿的塑化質(zhì)量關(guān)系更大，如溫度不均、軸向壓力波動(dòng)、徑向溫度大、染色等分散不均勻，這都直接影響制品質(zhì)量。

②產(chǎn)量:在保證質(zhì)量前提下，通過機(jī)頭擠出量。好的螺桿，應(yīng)具有高的塑化能力

③名義比功率單耗:每擠1Kg塑料消耗的產(chǎn)量即P/Q(功率/產(chǎn)量)，保證質(zhì)量下，單耗越少越好。

④適應(yīng)性:對(duì)加工不同塑料、匹配不同機(jī)頭和不同制品的適應(yīng)能力。但一般適應(yīng)性強(qiáng)，往往塑化效率低。

⑤制造難易:必須易制造、成本低

2)設(shè)計(jì)螺桿應(yīng)考慮

①物料特性及加工時(shí)的幾何形狀、尺寸、溫度狀況。由于不同物料物理特性不同，因此加工性能不同，對(duì)螺桿結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)有不同要求。

②口模的幾何形式和機(jī)頭阻力特性。螺桿形狀要與他們相匹配。

料筒的結(jié)構(gòu)形式和加熱冷卻情況。如在加料段料筒內(nèi)壁加工出錐度和縱向溝槽并冷卻，則提高固體輸送效率，螺桿在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮提高熔融速率、均化能力，使之與加料段輸送相匹配。

③螺桿轉(zhuǎn)速

④擠出機(jī)用途:作混煉、造粒和喂料等作用，螺桿結(jié)構(gòu)有所不同

2、常規(guī)全螺紋三段螺桿設(shè)計(jì)

指螺桿由加料段、壓縮段、均化段三段螺紋組成，其擠出過程完全依靠螺紋的形式來完成的一種螺桿。

1)螺桿類型確定

按螺槽深度從加料段較深向均化段較淺的過渡情況分:

①漸變型:螺槽深度變化在較長(zhǎng)距離逐漸變淺。用于無定型、熱敏性塑料加工、也可用結(jié)晶型。

②突變型:用于熔點(diǎn)突變、粘度低的塑料。如PA、PE、PP，不適于PVC等熱敏性塑料

2)螺桿直徑

已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其大小一般根據(jù)所加工制品的斷面尺寸、加工塑料種類、所需擠出量確定

3)螺桿長(zhǎng)徑比L/Db

長(zhǎng)徑比越大，則塑料在料筒中停留時(shí)間越長(zhǎng)，塑化更充分、均勻，以保證制品質(zhì)

1、單螺桿擠出機(jī)技術(shù)參數(shù)

螺桿直徑Db:指大徑，系列標(biāo)準(zhǔn)20、30、45、65、90、120、150、165、200、250、300

螺桿長(zhǎng)徑比L/Db:螺桿工作部分長(zhǎng)度與螺桿直徑比值

螺桿轉(zhuǎn)速范圍:nmin-nmax r/min

驅(qū)動(dòng)螺桿電機(jī)功率P:KW

擠出機(jī)生產(chǎn)能力Q:每小時(shí)擠出的塑料量

比流量每小時(shí)每轉(zhuǎn)一周擠出機(jī)生產(chǎn)能力

名義比功率 每小時(shí)加工kg塑料所需電機(jī)功率

2、型號(hào)

SL-150表示螺桿直徑為150mm，長(zhǎng)徑比為20:1塑料擠出

1、主機(jī)

擠出系統(tǒng):由螺桿與料筒組成，是擠出機(jī)關(guān)鍵部分。其作用是塑化物料，定量、定壓、定溫?cái)D出熔體

傳動(dòng)系統(tǒng):驅(qū)動(dòng)螺桿，提供所需的扭矩和轉(zhuǎn)矩

加熱和冷卻系統(tǒng):保證塑料和擠出系統(tǒng)在成型過程中溫度達(dá)工藝要求

2、輔機(jī)

由機(jī)頭、定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置、卷取裝置、切割組成

3、控制系統(tǒng)

由電器、儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成

作用:控制主、輔機(jī)電動(dòng)機(jī)、以滿足所需轉(zhuǎn)速和功率;控制主輔機(jī)溫度、壓力、流量，保證制品質(zhì)量;實(shí)現(xiàn)擠出機(jī)組的自動(dòng)控制，保證主、輔機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行。

原料自料斗進(jìn)入料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送到加料段，在此松散固體向前輸送同時(shí)被壓實(shí);在壓縮段，螺槽深度變淺，進(jìn)一步壓實(shí)，同時(shí)在料筒外加熱和螺桿與料筒內(nèi)壁摩擦剪切作用，料溫升高開始熔融，壓縮段結(jié)束;均化段使物料均勻，定溫、定量、定壓擠出熔體，到機(jī)頭后成型，經(jīng)定型得到制品。

1、擠出方法

按塑化方式:干法擠出與濕法擠出

按加壓方式:連續(xù)擠出與間歇擠出

2、特點(diǎn)

生產(chǎn)連續(xù)、效率高、操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍廣

在纖維化學(xué)工業(yè)中也有用擠出機(jī)向噴絲頭供料，以進(jìn)行熔體紡絲。擠出應(yīng)用于熱塑性塑料和橡膠的加工，可進(jìn)行配料、造粒、膠料過濾等，可連續(xù)化生產(chǎn)，制造各種連續(xù)制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、電線電纜包覆、橡膠輪胎胎面條、內(nèi)胎胎筒、密封條等，其生產(chǎn)效率高。在合成樹脂生產(chǎn)中，擠出機(jī)可作為反應(yīng)器，連續(xù)完成聚合和成型加工,在橡膠工業(yè)中壓縮比不同的擠出機(jī)可以用來塑煉天然膠.不同材料的擠出機(jī)器的壓縮比有些不同.

擠出成型可加工的聚合物種類很多，制品更是多種多樣，成型過程也有許多差異，但基本過程大致相同，比較常見的是以固體狀態(tài)加料擠出制品的過程。這一擠出成形過程是:將顆粒狀或粉狀的固體物料加入到擠出機(jī)的料斗中，擠出機(jī)的料筒外面有加熱器，通過熱傳導(dǎo)將加熱器產(chǎn)生的熱量傳給料簡(jiǎn)內(nèi)的物料，溫度上升，達(dá)到熔融溫度。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，料筒內(nèi)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，將物料向前輸送，物料在運(yùn)動(dòng)過程中與料簡(jiǎn)、螺桿以及物料與物料之間相互摩擦、剪切，產(chǎn)生大量的熱，與熱傳導(dǎo)共同作用使加入的物料不斷熔融，熔融的物料被連續(xù)、穩(wěn)定地輸送到具有一定形狀的機(jī)頭(或稱口模)中。通過口模后，處于流動(dòng)狀態(tài)的物料取近似口型的形狀，再進(jìn)入冷卻定型裝置，使物料一面固化，一面保持既定的形狀，在牽引裝置的作用下，使制品連續(xù)地前進(jìn)，并獲得最終的制品尺寸。最后用切割的方法截?cái)嘀破罚员銉?chǔ)存和運(yùn)輸。

比較有代表性的擠出成型的工藝過程為:聚合物熔融、成型、定型、冷卻、牽引、切割、堆放。

其他的擠出成型產(chǎn)品，隨物料特性，制品大小和產(chǎn)量要求，擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)、類型和規(guī)格可以是不同的;機(jī)頭結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸按具體制品而設(shè)計(jì)制造;冷卻定型方式依制品品種和材料性能而定;其余的輔機(jī)也會(huì)有很多不同點(diǎn)。然而，以上的各工藝環(huán)節(jié)是基本相同的。

完成一種擠出產(chǎn)品的生產(chǎn)線通常由主機(jī)、輔機(jī)組成，這些組成部分統(tǒng)稱為擠出機(jī)組。

1、主機(jī):一臺(tái)主機(jī)有以下三部分組成。

①擠壓系統(tǒng)。它是擠出機(jī)的關(guān)鍵部分，主要由螺桿和機(jī)筒組成。對(duì)于一般熱塑性塑料，通過擠壓系統(tǒng)，物料被塑化成均勻的熔體:對(duì)于熔體喂料和帶有化學(xué)反應(yīng)的擠出成型，則主要是使物料均勻混合成流體。在螺桿推力作用下，這些均質(zhì)流體從擠出機(jī)前端的口模被連續(xù)地?cái)D出。

②傳動(dòng)系統(tǒng)。其作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，保證螺桿在工作過程中所需要的扭矩和轉(zhuǎn)速。

③加熱冷卻系統(tǒng)。它保證物料和擠壓系統(tǒng)在成型加工中的溫度控制要求。

2.輔機(jī)

擠出機(jī)組輔機(jī)的組成根據(jù)制品的種類而定，下列幾部分組成。

①機(jī)頭(口模)。它是制品成型的主要部件，當(dāng)機(jī)頭口模的出料截面形狀不同時(shí)，便可得到不同的制品。

②定型裝置。它的作用是將從口模擠出的物料的形狀和尺寸進(jìn)行精整，并將它們固定下來，從而得到具有更為精確的截而形狀、表面光亮的制品。

③冷卻裝置。從定型裝置出來的制品，在冷卻裝置中充分地冷卻固化，從而得到最后的形狀。

④牽引裝置。它用來均勻地引出制品，使擠出過程穩(wěn)定地進(jìn)行。牽引速度的快慢，在一定程度上，能調(diào)節(jié)制品的截面尺寸，對(duì)擠出機(jī)生產(chǎn)率也有一定的影響。

⑤切割裝置。它的作用是將連續(xù)擠出的制品按照要求截成一定的長(zhǎng)度。

⑥堆放或卷取裝置。用來將切成放一定長(zhǎng)度的硬制品整齊地堆放，或?qū)④浿破肪砝@成卷。

3.控制系統(tǒng)

擠出機(jī)的控制系統(tǒng)主要由電器儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，其主要作用是:控制主、輔機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使其按操作要求的轉(zhuǎn)速和功率運(yùn)轉(zhuǎn)，并保證主、輔機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行;控制主、輔機(jī)的濕度、壓力、流量和制品的質(zhì)量;實(shí)現(xiàn)全機(jī)組的自動(dòng)控制。

擠出操作中，主要的工藝控制因素如下

1.螺桿轉(zhuǎn)速

螺桿的轉(zhuǎn)速在擠出生產(chǎn)線主機(jī)控制裝置中調(diào)節(jié)。螺桿轉(zhuǎn)速的大小直接影響擠出機(jī)輸出的物料量，也決定由摩擦產(chǎn)生的熱量，影響熔體物料的流動(dòng)件。螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)隨螺桿結(jié)構(gòu)和所加工的材料而異，視制品形狀、產(chǎn)量和輔機(jī)中的冷卻速度而不同。

2.螺桿背壓

擠出機(jī)前的多孔板、濾網(wǎng)和機(jī)頭上的可調(diào)節(jié)阻力元件對(duì)熔體流動(dòng)的節(jié)制作用可產(chǎn)生不同的螺桿背壓。背壓的調(diào)節(jié)使物料得到不同的混合程度和剪切，改變塑化質(zhì)量和供料的平穩(wěn)性。

3.機(jī)筒、螺桿和機(jī)頭溫度

熱塑性聚合物固體在一定的溫度條件下發(fā)生熔融，轉(zhuǎn)化為熔體。熔體粘度與溫度有反比關(guān)系.因此，擠出機(jī)的擠出量會(huì)因物料溫度的變化而受到影響。當(dāng)物料被加入到擠出機(jī)料簡(jiǎn)內(nèi)時(shí)，受到由外部加熱裝置提供的熱量以及由于做功所產(chǎn)生的摩擦熱的綜合作用。物料在機(jī)頭中時(shí)，機(jī)頭外部的加熱裝置提供熱量。

假如操作中擠出物料的溫度不足以把固體物料熔融線流動(dòng)性很差，產(chǎn)品的質(zhì)量不會(huì)達(dá)到要求;假如溫度過高，會(huì)使聚合物過熱或發(fā)生分解。溫度的控制是擠出操作中非常重要的控制因素。

螺桿的溫度控制涉及物料的輸送率，物料的塑化、熔融質(zhì)量，許多擠出機(jī)將螺桿制造成可控制溫度的結(jié)構(gòu)。料筒各段的溫度根據(jù)物料狀態(tài)變化的需要設(shè)定。比較大的機(jī)頭也將加熱裝置分成各個(gè)部位。擠出機(jī)的溫度是螺桿，料筒各段，機(jī)頭各段分別設(shè)定并控制的。

4.定型裝置、冷卻裝置的溫度。

擠出不同的產(chǎn)品，采用的定型方式和冷卻方式是不同的，相關(guān)的設(shè)備各種各樣.但共同的都需要控制溫度.冷卻介質(zhì)可以是空氣、水或其他液體，溫度關(guān)系冷卻適度、生產(chǎn)效率、制品內(nèi)應(yīng)力，若為結(jié)晶型聚合物，還關(guān)系到與制品的結(jié)晶度、晶粒尺寸相關(guān)的一些物理性能。冷卻介質(zhì)的溫度和流量是操作中可調(diào)節(jié)的。

5.牽引速度

擠出機(jī)連續(xù)擠出物料，進(jìn)入機(jī)頭，從機(jī)頭流出的物料被牽出，進(jìn)入定型裝置、冷卻裝置，牽出速度應(yīng)與擠出速度相匹配。牽引速度還決定制品截面尺寸，冷卻效果。牽引作用產(chǎn)生對(duì)制品縱向的拉伸，影響制品的力學(xué)性能和縱向尺寸的穩(wěn)定性等，有時(shí)一些工藝中靠牽引速度的調(diào)節(jié)獲得所需性能。牽引速度在擠出操作中的調(diào)節(jié)很重要。

以塑料擠出為例，簡(jiǎn)述物料在普通單螺桿擠出機(jī)中的擠出過程。固體物料從料斗加入，在旋轉(zhuǎn)著的螺桿的作用下、通過機(jī)筒內(nèi)壁和螺桿表面的摩擦作用，向前輸送和壓實(shí)。在開始的階段物料呈固態(tài)向前輸送，由于機(jī)筒外有加熱圈，熱通過機(jī)簡(jiǎn)傳導(dǎo)給物料;與此同時(shí)，物料在前進(jìn)運(yùn)動(dòng)中，生成摩擦熱，使物料沿料筒向前的溫度逐漸升高，致使高分子物料從顆粒或粉狀的固體轉(zhuǎn)變成熔融的流體狀態(tài)，熔融的物料被連續(xù)不斷地輸送到螺桿前方，通過過濾網(wǎng)、分流板而進(jìn)入機(jī)頭成型，從而使高聚物熔體具有一定形狀;再通過定型、冷卻、牽引等輔機(jī)作用，就成為一定形狀的塑料制品。

在這個(gè)過程中，擠出機(jī)擠壓系統(tǒng)的主要作用是

①連續(xù)、穩(wěn)定地輸送物料;

②將固體物料塑化成熔融物料;

③使物料在溫度和組分上均勻一致。

從物料通過螺桿的擠出過程來分析，由于螺桿旋轉(zhuǎn)，使得物料與螺桿、機(jī)筒表而的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而形成的摩擦作用，強(qiáng)行將物料向前輸送;又由于實(shí)際擠出機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)尺寸的特點(diǎn)(螺槽體積從加料斗處的較大體積逐漸變小，到機(jī)筒出口處，螺槽體積最小)，使物料從一個(gè)大容積的空間強(qiáng)行走向小容積的空間;再由于在螺桿前端安裝有過濾網(wǎng)和分流板等阻力元件，以上三種因素，造成了沿螺桿長(zhǎng)度方向上物料的壓力上升。這種壓力的增加，對(duì)固體物料來說，可以使從加料斗加入的松散物料逐漸壓實(shí)，致使粘附于固體表面的氣體沿料斗排出。固體料壓實(shí)后，能改善機(jī)筒給予物料的熱量在物料內(nèi)部的熱傳導(dǎo).也有利于加速固體物料的熔融。當(dāng)物料從螺桿進(jìn)入口模成型時(shí)，由于物料本身的壓力存在，使擠出的制品密實(shí)，并對(duì)

制品的表而形狀和光潔度均有益處。當(dāng)物料沿螺桿前進(jìn)時(shí)，由于機(jī)筒的加熱，壓實(shí)后的固體吸收外界的熱量，在前進(jìn)時(shí)，物料與機(jī)筒、螺桿表面的摩擦產(chǎn)生摩擦熱，使靠近機(jī)筒的一層物料首先熔融，以后，熔體與機(jī)筒表面及熔體層之間的剪切摩擦作用，亦能轉(zhuǎn)化為熱量，使機(jī)筒內(nèi)的物料進(jìn)一步熔融，在到達(dá)口模之前的一段路程中，物料已全部完成了由固體狀態(tài)(玻璃態(tài)或高彈態(tài))向粘流狀態(tài)的熔體轉(zhuǎn)變，具備了成型前物理狀態(tài)的要求。當(dāng)熔融的物料繼續(xù)沿螺桿前進(jìn)時(shí)，熔融流體不僅具有順著螺槽方向的正流流速，而且在垂直于螺槽的方向上有橫流流動(dòng)，因而形成了螺槽內(nèi)環(huán)流和轉(zhuǎn)角處的渦流，促使物料在熔融后得到充分的攪拌和混合。

從以上分析來看，物料通過螺桿的擠出包括了輸送、熔融和混合的復(fù)雜過程，這個(gè)過程能否得以圓滿完成，擠壓系統(tǒng)的螺桿結(jié)構(gòu)起著關(guān)鍵的作用。一般螺桿在擠出機(jī)中要完成三個(gè)基本職能，即:固體輸送，熔融和熔體輸送。可以想像，各個(gè)不同職能對(duì)螺桿的結(jié)構(gòu)和尺寸要求是不同的.因而普通的擠出機(jī)螺桿都可分為三個(gè)不同結(jié)構(gòu)的區(qū)段，稱為:

①加料段.進(jìn)行高分子物料的固體輸送;

②壓縮段.壓縮物料，并使物料熔融:

③計(jì)量段，對(duì)熔融物料進(jìn)行攪拌和混合(因而也可稱為均化段)，并定量定壓地將熔體向口模輸送。

物料在擠出過程中，根據(jù)它的運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)變化情況，也可分為三個(gè)區(qū)域:

①固體輸送區(qū)，物料溫度較低，故呈固體狀態(tài)，物料逐漸被壓實(shí)，井向前輸送;

②熔融區(qū)，料溫達(dá)到熔融溫度，逐漸熔融變成粘流流體;

③熔體輸送區(qū)，已熔融的流體沿螺桿進(jìn)行攪拌和混合，同時(shí)定量定壓輸送。

第一章 緒論

第一節(jié) 擠出成型技術(shù)的發(fā)展概況

第二節(jié) 擠出成型過程

一、擠出成型生產(chǎn)的基本過程

二、擠出成型的特點(diǎn)

第三節(jié) 擠出成型制品的用途

思考題

第二章 擠出機(jī)

第一節(jié) 單螺桿擠出機(jī)

一、概述

二、擠出成型原理

三、螺桿

四、料筒及擠壓系統(tǒng)其他零部件

五、擠出機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

六、擠出機(jī)加熱與冷卻系統(tǒng)

第二節(jié) 排氣擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)

一、單螺桿排氣擠出機(jī)

二、雙螺桿擠出機(jī)

第三節(jié) 擠出機(jī)的操作與維護(hù)

一、擠出機(jī)的操作

二、擠出機(jī)的檢修與維護(hù)

思考題

第三章 管材的擠出

第一節(jié) 概述

一、塑料管材的性能及用途

二、擠出管材的原材料

三、擠管工藝流程

第二節(jié) 管材擠出設(shè)備

一、擠出機(jī)

二、擠管機(jī)頭

三、定型裝置

四、冷卻水槽

五、牽引裝置

六、切割裝置

七、擴(kuò)口裝置

第三節(jié) 幾種管材的成型工藝

一、PVC硬管

二、PVC軟管

三、聚烯烴管

思考題

第四章 擠出吹塑薄膜

第一節(jié) 概述

一、吹塑薄膜的特點(diǎn)和原材料

二、吹塑薄膜的用途

三、吹塑薄膜的成型方法

第二節(jié) 吹塑薄膜的成型設(shè)備

一、擠出機(jī)

二、吹膜機(jī)頭

三、冷卻裝置

四、牽引裝置

五、卷取裝置

第三節(jié) 吹塑薄膜成型工藝

一、成型工藝流程

二、成型工藝控制

三、幾種吹塑薄膜的成型工藝

四、成型中的不正常現(xiàn)象、原因及解決 方法

思考題

第五章 板材與片材的擠出成型

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 板材成型設(shè)備

一、擠出機(jī)

二、板與片擠出機(jī)頭

三、三輥壓光機(jī)

四、冷卻輸送裝置

五、牽引裝置

六、切割與卷取裝置

第三節(jié) 板與片的成型工藝

一、成型溫度

二、螺桿冷卻

三、板材厚度與模唇厚度及三輥間距的 關(guān)系

四、牽引速率

五、成型中不正常現(xiàn)象、原因及解決 方法

思考題

第六章 擠出流延薄膜和雙向拉伸 薄膜

第七章 棒材擠出成型

第八章 單向拉伸制品的擠出

第九章 異型材擠出成型

第十章 中空吹塑成型

第十一章 泡沫塑料的擠出

第十二章 擠出涂覆與包覆

第十三章 擠出成型的發(fā)展

附錄 塑料擠出設(shè)備的選型

參考文獻(xiàn)