挤出机,主机是挤塑机,它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。塑料挤出机也是塑料机械的一种。挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角,将机头分成斜角机头(夹角120°)和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上,机头内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在机头进线端口,模芯座的前面装有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通过芯线。
20世纪40年代,Erdmenger 发明了同向完全齿合型双螺杆挤出机,50年代 W&P公司进一步发展并投向市场;
不断完善并成为聚合物工业、化学制品工业以及食品工业中必不可少的设备。
几大挤出机设备商,型号 ZSK型--W&P; ZE型-Berstorff; APV --APV(Baker Perkins)
TEX-日本制钢所; 莱斯特瑞兹公司[Leistritz]- ZSE型 .
螺杆组合,就是指挤出机螺杆的结构组成,不同组合以达到不同物料生产需要,螺杆组合能达到 分散/剪切两种效果,解决物料的混和均匀要求,对生产稳定性有重要意义.
1.螺杆组合的基本结构和各部分特点;
2.螺杆组合设计的基本原则 ;
3.啮合同向双螺杆挤出过程不同功能段的螺杆构型和整根螺杆的组合设计 ;
4.玻纤增强粒料制备的螺杆构型设计 ;
5.特殊螺杆组合元件应用举例 ;
6.类别产品现有组合特点和设计思路。
同向双螺杆的特点是:
① 转速较高并且在啮合区(两螺杆在横截面图中的重叠部分) 不同位置处有较接近的相对运动速度, 所以可以产生强烈、均匀的剪切;
② 几何形状决定了其纵向流道必定开放, 使两螺杆之间产生物料交换。交换时, 原处于一根螺杆螺槽底部的物料将运动到另一根螺杆螺槽的顶部。
纵向流道的开放还使横向流道开放成为可能, 来实现同一螺杆相邻螺槽间物料的交换。这使同向双螺杆具有较好的分布混合能力,
螺杆组合是双螺杆挤出工艺制定的关键。
同向双螺杆挤出以混炼为主, 螺杆组合要考虑到主辅料性能与形状、加料顺序与位置、排气口位置、机筒温度设置等等。
1.分散混合
固态物料、聚合物凝胶以及液滴等粒子尺寸减小的过程;
指将少组分细化, 如将无机填料粉碎及将玻纤丝切短等, 它取决于剪切应力(或剪切速率) ;
2.分布/分配混合
改变各组分在混合体系中的空间位置的过程;
分布混合与物料粘度无关,与单位能量输入也无关指减少少组分在多组分中分布的非均匀性, 它则取决于剪切应变剪切应变很难求得, 用周向流量和轴向回流量来衡量分布混合效果
啮合同向双螺杆挤出过程一般由加料、固体输送、熔融、熔体输送、混合、排气等功能段组成。
不同的功能段需要不同的局部螺杆构型与它相适应,以完成不同的功能。
1加料段
一般采用大导程、正向螺纹输送元件加大螺槽深度的非标准螺纹元件
2固体输送段
把物料输送,同时松散的粉状低松密度物料压实或提高粒状物料在螺槽中的充满度,以促进物料在下游的熔融塑化
1评价用于熔融塑化段局部螺杆构型的好坏的标准应当是它能将机械剪切能变成热能而使物料熔融得最快、最彻底,又不使物料温度升高,即能量利用最合理。
2熔融塑化给定聚合物的zui佳螺杆局部构型取决于物料的比热、熔点、熔体粘度及聚合物在固体状态时粒子的大小。
物料及螺杆的几何尺寸确定
1.———沿螺槽方向的压力梯度
2.———机筒温度
3.———固体颗粒在螺槽内的充满度,它亦可以用来计算所研究的控制体中的固体颗粒的个数
4.———固体颗粒的初始温度
5.———螺杆温度
6.———机筒的拖曳速度(与螺杆速度有相同的意义) 沿螺槽方向的分量
1、上游的螺杆上应设置密封元件,将熔体密封,以建立起高压;在排气区,即与排气口对着的螺杆区段,应使物料在螺槽中充满度较低,并与大气或真空泵相通,(可采用多头小导程螺纹元件 )
2、熔体对螺杆的充满长度取决于物料的粘度、螺杆导程、螺杆转数、加料量和口模阻力影响建压能力的有螺纹导程和螺纹头数 (返料)
啮合同向双螺杆挤出机的混合功能最重要,因而混合段的螺杆构型设计具有非常重要的意义
啮合同向双螺杆挤出过程的熔融阶段也就是混合开始的阶段
主要在剪切和分散方面有特殊作用,尤其在玻纤剪切上;齿型盘的加入相当于在沿物料流道上所设置的障碍,影响螺槽通道的畅通程度,对轴向混合有直接影响,轴向反混能力强;
该齿型盘设计成直齿型,每齿一面通中心轴,这种齿型盘不具有输送物料能力,物料通过该元件主要靠两端压力差,若将齿加工成斜向,则具备正向或反向输送能力。齿型盘作用主要在加强物料混合。
在非啮合区,由于齿片对料流的连续分割,增加了物料的接触界面,有利于分布混合;
在啮合区,由于一根螺杆上的齿盘与另一个螺杆上的齿盘时错列的,故料流沿轴向被反复切割,分布混合作用比较强烈,在两片齿之间因间隙较小而使物料流经时所受剪切较大,形成一定分散混合作用。
增加连续齿型盘对数,混合效率将成倍提高;
随聚合物共混持续发展,原材料的基料,添加剂,填充物发生变化,本身特点对加工过程的某些方面提出了更特殊的要求,如玻纤增强,润滑剂,多种熔点物质混炼,晶须,易分解材料等等一些特殊原料的引入,对原有螺杆组合的某一方面如剪切、分散、分布作用需加强,或需弱化其中某一作用;
原有不同导程输送元件和不同角度的捏合元件组合起来难以达到这些特殊要求;
因此,大大推动了特殊作用的新螺纹元件开发和应用。
艾盾合金正是改性行业螺纹元件创新的佼佼者
艾盾简介
苏州艾盾合金材料有限公司 (简称艾盾合金) 成立于2012年年末。是中国地区研发、生产、销售各种业内jing尖性能合金材料以及各行业机械及零部件表层合金强化的新兴企业。涉及的合金材料包括铁基、镍基、钴基、铜镍锡、镍基熔覆碳化钨等。秉承着 “精益求精 用户至上”的服务主旨,艾盾合金视产品质量为企业生命,视客户为战略合作伙伴。持续提升并保持合作伙伴在其业内的高竞争力是艾盾的承诺。
如果您想详细了解艾盾合金的产品和数据,请看如何降低双螺杆挤出机筒体、螺纹元件等配件更换频率,从而降低生产成本!