螺桿是擠出機(jī)最主要的部件,通過螺桿的轉(zhuǎn)動,對料筒內(nèi)塑料產(chǎn)生擠壓作用,使塑料發(fā)生移動,得到增壓,獲得由摩擦產(chǎn)生的熱量。螺桿的結(jié)構(gòu)形式對擠出成型有重要的影響,直接關(guān)系到擠出機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)率。螺桿是一根有螺紋的筆直的金屬圓棒。螺桿是用耐熱、耐腐蝕、高強(qiáng)度的合金鋼制成的,其表面有很高的硬度和很小的粗糙度,以減小塑料與螺桿的表面摩擦力,使塑料在螺桿與料筒之間保持很好的傳熱與運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。
螺桿的中心有孔道,可通冷卻水,目的是防止螺桿因長期運(yùn)轉(zhuǎn)與塑料摩擦生熱而損壞,同時使螺桿表面溫度略低于料筒的溫度,防止物料粘附其上,有利于物料的輸送。螺桿用止推軸承懸支在料筒的中央,與料筒中心線吻合,螺桿與料筒的間隙很小,使塑料受到強(qiáng)大的剪切作用而塑化。螺桿由電動機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)傳動,采用無級變速,轉(zhuǎn)速一般為10-120r/min。
擠出成型時,螺桿的運(yùn)轉(zhuǎn)對物料產(chǎn)生如下作用:螺桿轉(zhuǎn)動輸送物料時,物料在旋轉(zhuǎn)的同時受到軸向壓力,向機(jī)頭方向流動,螺桿與料筒配合使物料接觸傳熱面不斷更新,在料筒的外加熱和螺桿的摩擦作用下,物料逐漸軟化,熔融為粘流態(tài),螺桿與料筒和機(jī)頭相配合產(chǎn)生強(qiáng)大剪切作用,使物料進(jìn)一步均勻混合,并定量定壓由機(jī)頭擠出。
加熱一般分三四段,常用電阻或電感應(yīng)加熱,也有采用遠(yuǎn)紅外線加熱的。冷卻的目的是防止塑料的過熱及塑料的降解。冷卻一般采用風(fēng)冷或水冷。料筒要承受很高的壓力,所以要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度,內(nèi)壁光滑。料筒一般用耐磨、耐腐蝕、高強(qiáng)度的合金鋼或碳鋼內(nèi)襯合金鋼來制造。
隨著聚合物工業(yè)的發(fā)展,單螺桿擠出機(jī)在某些方面已不能滿足塑料產(chǎn)品加工成型工藝要求。例如,用單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行填充改性和加玻璃纖維增強(qiáng)改性等,混合分散的效果就不理想。單螺桿擠出機(jī)不適合粉狀物料的加工。不同雙螺桿擠出機(jī)的主要差別在于螺桿結(jié)構(gòu)的不同,雙螺桿擠出機(jī)的螺桿結(jié)構(gòu)要比單螺桿擠出機(jī)復(fù)雜得多,這是因?yàn)殡p螺桿擠出機(jī)的螺桿還有諸如旋轉(zhuǎn)方向等問題。因此,雙螺桿擠出機(jī)的種類很多。
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