擠出機的作用是將固態(tài)物料塑化熔融成為溫度均勻的熔體并連續(xù)不斷地擠出.根據(jù)物料在擠出機內所處的狀態(tài)及擠出機各部位所起的作用不同,可將擠出機機筒沿螺桿軸向分為固體輸送、塑化熔融和熔體輸送三個功能段,這三個功能段與標準螺桿的三個幾何段(加料段、壓縮段和計量段)不完全一致.功能段的邊界隨所用物料的性能和工藝條件變化而變化,而幾何段則是固定的:為使擠出機擠出的塑料制品達到穩(wěn)定的產量和質量,一方面,沿螺槽方向任一截面的質量流率必須保持恒定且等于產量;另一方面,熔體的輸送速率應等于物料的熔融速率.
一、固體輸送固體輸送是全部塑化擠出過程的基礎,它的主要作用是將固體物料壓實后向熔融段輸送.固體輸送是在機筒加料段進行的,物料從料斗進入擠出機的螺槽和機筒內壁組成的空間,被壓實而形成固體塞(床).并以恒定速率移動,固體塞的移動與物料和螺桿、機筒之間的摩擦力有關,如果物料與螺桿之間的摩擦力小于物料與機筒之間的摩擦力,則物料沿軸向前移,反之,物料與螺桿一起轉動.
二、熔融塑化由加料段輸送的固體物料,在擠出機熔融段通過機筒外加熱器的加熱及螺桿與物料剪切熱的共同作用下升溫,并逐漸熔化,較后完全變成熔體.物料的熔融是這樣進行的:密實的固體床在的進中與加熱的機筒表面接觸,在機筒表面形成一層熔體膜,該熔體膜不斷加厚,當熔體膜的厚度大于螺棱與機筒的間隙時,熔體就會被螺棱"刮下",并將它送到螺紋的推進面而形成熔體池.熱量通過熔體-固體界面不斷傳給固體床,使固體床不斷升溫熔融,寬度不斷減小,熔體池的寬度逐漸增大,較后固體床完全消失,即物料完全熔融.
三、熔體輸送熔體輸送是從物料完全熔融處開始的,其主要功能是將熔融物料進一步混合、均化,并克服相當大的流動阻力向模頭輸送.熔體輸送段中熔體的流動有正流、逆流、橫流和漏流四種基本形式,熔體在擠出機中的真實流動是這四種基本流動的組合.正流是指熔體沿著螺槽向模頭方向的流動,逆流是由機頭等阻流裝置引起的壓力梯度造成的,流動方向與正流相反.橫流是由于螺桿與機筒相對運動在垂直于螺棱方向的分量引起的熔體流動,由于受螺紋側壁的限制,這種流動一般為環(huán)流.這種環(huán)流對熔體的混合和均化有很大影響,但對總流率影響不大.漏流也是由于壓力梯度引起的,它是熔體從螺桿與機筒的間隙沿著螺桿軸向向料斗方向的流動,由于螺桿與機筒的間隙很小,漏流與正流相比小得多.
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