挤出成型在塑料加工中又称为挤塑,在加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制作成各种截面制品或半制品的一种加工方法。挤出成型是一种高效、连续、低成本、适应面宽的成型加工方法,是高分子材料加工中出现较早的一门技术,挤出成型是聚合物加工领域中生产品种最多、变化最多、生产率高、适应能力强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是塑料材料加工最主要的形式之一,它适合于除某些热固性塑料外的大多数塑料材料,约50%的热塑性塑料制品是通过挤出成型完成的,同时,也大量用于化学纤维和热塑性弹性体及橡胶制品的成型;挤压成型方法能生产管材、棒材、板材片材、异型材、电线电缆护层、单丝等各种形态的连续型产品。
塑料加入料斗后,依靠自重或在强制加料器的作用下,进入螺杆螺槽的空间,在螺棱的推动下往前挤出。
塑料进入螺槽后,螺杆每转动一转,所有的塑料将往前输送一个导程,这时我们称输送率为1。但对每螺杆来说,往前的输送量事实上主要根据塑料对机筒的摩擦因数fb和塑料对螺杆的摩擦因数fs,fb越大或者fs越小,往前输送的固体塑料量将越多。3.压缩
在挤出过程中,塑料被压缩是绝对必要的。首先,塑料是热的不良导体,颗粒之间如果有空隙,将会直接影响其传热,进而影响熔融速率;其次,也只有在沿螺杆长度方向逐渐增加的压力下,才会将颗粒之间的气体从料斗中排出,否则,制品将因为其内部产生气泡而成为次品或者废品。
在压力升高的同时,运动着的固体塑料与加热着的机筒壁不断地接触与摩擦,靠近机筒壁的塑料料温不断地提高,到达熔点后在机筒内壁形成一层薄薄的熔膜,在此之后,固体塑料熔融的热量来源有两方面,一是机筒外部加热器的传导热,二是在熔膜中由于各层熔体运动速度不同而产生的剪切(内摩擦)热,即流变学中所指的黏性耗散热。
挤出过程中,在高压作用下,固体物料一般都被压实成密实的固体塞,由于固体塞中颗粒之间无相对运动,因此,混合作用只能在有相对运动的各层熔体间进行。6.排气
在挤出过程中,需要排出的气体有三种,一种是在粉粒颗粒之间夹杂着的空气,只要螺杆转速不太高,一般来说,这部分气体可以在逐渐增高的压力下从料斗中排出。但是当转速太高时,物料往前运动速度太快,气体有可能来不及全部排出,从而在制品中形成气泡。
可以根据需要生产任意长度的管材、板材、棒材、异型材、薄膜、电缆及单丝等。
这种加工方法在橡胶、塑料、纤维的加工中都广为采用,尤其是塑料制品,几乎是绝大多数热塑性塑料和一些热固性塑料都可以用此法加工。除直接成型制品外.还可用挤出法进行混合、塑化、造粒、着色、坯料成型等
一台挤出机,能够加工多种物料和多种制品。只要根据物料性能特点和产品的形状、尺寸更换不同的螺杆和机头,就可以生产不一样的产品。
与注塑、吹塑相比,挤出设备最简单,制造较容易,设备费用较低,安装调试较方便。设备占地面积较小,对厂房及配套设施要求相对简单。
在同一制品中,各部位厚度相差太大,就会导致收缩不均匀,导致制品内应力分布不均匀,使得制品变形严重。
异型材都类似于钢材中的角钢、槽钢及“工”字钢的形状。在异型材的直角处必须要有一定大小半径的圆弧过渡,不然就会导致应力集中,制品在使用的过程中往往开裂。
塑料制品的厚度是有限制的,不然,成型的过程的内应力足以使制品开裂。异型材,由于厚度太大, 能否顺利地成型還是一个问题;即使成型出来,制品的内应力有多大,这是大家很关注的问题。在用户允许的条件下,可将这几种制品改成合理形状。这样,既能保证顺利成型,也能保证制品的内应力不会非常大。
塑料焦烧是塑料挤出过程中常见的质量缺陷,其主要体现为:温度显示超高;机头模口有大量烟雾、强烈刺激味,严重时有爆裂声;挤出塑料层有焦粒;合胶缝处有连续气泡;
解决方法:在挤出过程中应加强检查加温、冷却系统工作是不是正常;挤出温度的设定应根据工艺技术要求以及螺杆的转速而定;合理控制加温度时间,定时进行挤压系统的清洗。
塑化不良主要体现为:挤包层有蛤蟆皮样;塑料表面发乌,无光泽,并有细小裂纹;挤包层在合胶处有明显的线缝。
解决方法:注意挤出温度控制的合理性;对领用材料的质量合品名应确认;不能一味追求产量而提高挤出速度;加强原材料保管,特别是在塑料干燥工序;合理配模,以增强挤出压力和螺杆回流。
解决方法:应合理控制螺杆各段的温度;对所用物料提前预干燥;严格工艺操作要求,提高对塑料塑化程度的评判能力;注意生产环境和物料保管仓储条件等。
解决方法:应经常测量护套外径及时作出调整;合理选配和调整挤出模具;注意收放线的张力变化及时作出调整;温度的控制应于规定要求一致;
解决方法:应注意配模要求,必要时根据缆芯调整;不能让护套被急速冷却,以提高粘结能力;不能应提高护套定型能力而过分降低机头温度;注意油膏的填充量,以用手指轻触缆芯能刮下薄薄的一层为好。
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