




塑料挤出机经过100多年的发展,已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆,甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机(主机)可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板(片)材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配,组成各种塑料挤出成型生产线,生产各种塑料制品。下面我们来简析精密塑料挤出机的发展趋势。 1、挤出机朝着大型化、高速、高效化方向发展 国外螺杆直径为200—250mm的挤出机已很普通,螺杆直径大于400mm的专用挤出机也已不罕见。增大螺杆直径,可以提高挤出机的生产能力,当螺杆直径增大一倍时,挤出机的生产能力可增加几倍。 国外出现转速在300r/min以上的高速和超高速挤出机,使挤出机的生产能力获得很大提高。但是转速提高以后会带来塑化不良等问题,这就出现了许多新型螺杆,如分离型、混炼型、屏障型、分流型、组合型等。螺杆的长径比也由20:1发展到36:1,有的高达43:1。 2、模块化 挤出机的辅助配套设备也已趋完善,标准规格化,以适应不同塑料制品的要求。模块化生产可以适应不同用户的特殊要求,缩短新产品的研发周期,争取更大的市场份额;而专业化生产可以将挤出成型装备的各个系统模块部件安排定点生产甚至进行全球采购,这对保证整期质量、降低成本、加速资金周转都非常有利。 3、智能化和网络化 发达国家的挤出机已普遍采用现代电子和计算机控制技术,对整个挤出过程的工艺参数如熔体压力及温度、各段机身温度、主螺杆和喂料螺杆转速、喂料量,各种原料的配比、电机的电流电压等参数进行在线检测,并采用微机闭环控制。有的公司已采用网上远程监测、诊断和控制,对挤出成型生产线进行网络控制。这对保证工艺条件的稳定、提高产品的精度都极为有利。 4、定制化 为了适应新材料和新工艺的要求,新的或专用挤出机不断出现。如三螺杆挤出机和行星式多螺杆、无螺杆挤出机,反应式挤出机、双色挤出机、发泡挤出机等。

塑料挤出机就是通过外部动力传递和外部加热元件的传热,来进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。以管材挤出机为例,工艺过程相关参数控制处理不当会产生一些问题。工艺控制参数包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度和牵引速度、加料速度、冷却定型等。 1、原材料的预处理 聚烯烃是非吸水性材料,当聚烯烃含吸水性颜料,对湿度敏感。或者使用回料及填充料时,含水量会增大。水分不但导致管材内外表面粗糙,而且可能导致熔体中出现气泡。解决的方法是先对原料采用干燥预处理,也可添加如消泡剂等相应的具有除湿功能的助剂。PE的干燥温度保持在60-90度,产量可提高10%--25%。 2、温度控制 挤出温度包括加热器的设定温度和熔体温度,温度控制可影响到物料的塑化、制品质量、产量,理论温度是控制在粘流温度和降解温度之间。聚烯烃温控范围较宽,熔点到280度之间均可加工。塑料挤出各段温度设定应考虑聚合物本身的性能,如熔点,分子量大小和分布,熔体指数等;其次考虑设备的性能,有的设备,进料段的温度对主机电流的影响很大;再次,通过观察管模头挤出管坯表面是否光滑,有无气泡等现象来判断。 1)机头设置温度,一般控制机身温度较低,机头温度较高,这样会获得较好的外观及力学性能,并减小熔体出口膨胀。机头温度偏高,可使物料顺利进入模具,但挤出物的形状稳定性差,收缩率增加;机头温度低,则物料塑料不良,熔体粘度大,机头压力上升。产品形状稳定性好,但加工较困难,离模膨胀较大,产品表面粗糙,同时还会导致挤出机背压增加,设备负荷大,功率消耗也随之增加。 2)口模设置温度,对管子表面光洁度有影响,在一定的范围内,口模与芯模温度高,管子表面光洁度高。通常来讲,口模出口的温度不应超过220度,机头入口的熔体温度为200度,机头入口和出口熔体温差不应超过20度。因为熔体与金属间较高的温度差将导致鲨鱼皮现象。过高的熔体温度可能导致口模积料。 3)熔体温度是指在螺杆未端测得的熔体实际温度,主要决定于螺杆转速和机筒设置温度。聚乙烯管材挤出的熔体温度上限一般规定为230度。一般控制在200度左右为佳。聚丙烯管材挤出的熔体温度上限一般为240度。熔体温度不宜过高。一般考虑物料的降解,同时温度过高也会使管材定型困难。 3、熔体压力控制 挤出过程中 重要的压力参数是熔体压力,即机头压力。熔体压力大小与原料性能、螺杆结构、螺杆转速、工艺温度、过滤网的目数、多孔板等因素有关。熔体通常控制在10-30MPa之间。一般来讲,增加熔体压力,将降低挤出机产量,而使制品密实度增加,并利于提高制品质量。需要提请注意的是压力过大,会带来安全问题。 4、真空定型 主要控制真空度和冷却速度两个参数。通常在满足管材外观质量的前提下,真空度应尽可能低,这样管材内应力小,产品在存放过程中变形小。 5、冷却控制 聚乙烯管材挤出成型中冷却水温要求一般在20度以下,在生产PPR管材时,前段温度可以稍高,后段较低,从而形成温度梯度。调节冷却水流量也是相当重要的,流量过大,管材表面粗糙,产生斑点凹坑;流量过小,管材表面产生亮斑易拉断,如分布不均匀,管材壁厚不均,或椭圆。 6、螺杆转速与挤出速度 螺杆转速是控制挤出速率、产量和制品质量的重要工作参数。单螺杆挤出机的转速增加,则产量提高。剪切速率增加,则熔体表观粘度下降。并有利于物料的均化,同时塑化良好,分子间的作用力增大,机械强度得到提高。但螺杆转速过高,电机负载过大,熔体压力过高,剪切速率过高,离模澎胀加大,表面变坏,且挤出量不稳。 7、牵引速度 牵引速度直接影响产品壁厚、尺寸公差、性能和外观。牵引速度比须稳定,且牵引速度与管材挤出速度相匹配。牵引速度越快,管材壁厚越薄,冷却后的制品其长度方向的收缩率也越大。牵引速度越慢,管材壁厚越厚,越容易导致口模与定径套之间积料,破坏正常挤出生产。


