




塑料挤出机的心脏——螺杆,挤出成型是塑料加工中 重要的两种工艺之一。所谓塑料挤出工艺,是指将聚合物在挤出机机筒中塑化并通过模具挤出,然后经冷却、拉伸、吹胀、涂覆、复合、切割和卷取等工序组合,制得各种成型制品,例如常见的管材和型材。在塑料挤出生产线中,挤出机作为主要的成型主机之一,是用来提供温度和组成均匀的熔料,以得到稳定可控的产品。近年来,各种不同的塑料复合管和含有不同金属及先进纤维的塑料管的挤出生产,对挤出机的设计提出了很大的挑战。 挤出机的分类方法有很多,按螺杆的数量可分为无螺杆、单螺杆、双螺杆和多螺杆;按空间位置可分为卧式和立式;按螺杆转速可分为普通、高速和超高速;按机筒可否排气可分为排气式和非排气式;按装配结构可分为整体式和分开式。在塑料管材挤出生产线中, 常用的挤出机是卧式单螺杆挤出机。单螺杆挤出机主要由4部分组成:挤出系统、传动系统、加热/冷却系统和控制系统。 螺杆作为挤出机挤出系统的重要零件之一,是挤出机输送固体塑料、塑化塑料和熔体的部件,其各部分几何形状的变化将直接影响塑料制品的质量及产量,对挤出机的性能起着决定性的作用。在设计螺杆时,必须考虑各种因素,以适应不同塑料的特性。在塑料工业中,不可能只用一根“ ”螺杆来满意地生产各种塑料制品。 一般,螺杆可分为3段:加料段、压缩段(或塑化段)和计量段(或均化段)。 加料段主要接受供料系统供给的物料,然后将其输送给压缩段。压缩段对物料进行压实,熔融塑化后经螺纹推给计量段。物料在计量段中得到进一步塑化,然后在等压、等温的条件下,螺杆把均匀塑化的熔融料等量地推向机头 螺杆作为挤出系统的主要零件,需在高压、高温的机筒内作大扭矩的旋转动作,因此用于制造螺杆的合金钢材需要有很高的力学强度、能承受巨大的扭矩并在高温条件下工作不变形,且经热处理后要有很高的表面硬度,能抵抗较大摩擦力的磨损。目前,国内多用合金钢38CrMoAl钢材制造螺杆,经调质处理,硬度为HB260-290,然后再对表面进行渗氮处理,渗氮深度可达0.3~0.6mm,表面硬度>HV740,螺杆的脆性≥2级。 随着挤出机应用领域的不断拓展和技术上的不断进步,挤出机市场始终保持着一定的上升势头。近年来,高速、高效和节能一直是国际塑料机械不断改进的主旋律。高速和高产量可使投资者以较低的投入获得高额的回报。对于挤出机主机和3D打印耗材生产线来说,今后的市场将向高技术含量、价格更趋走低的方向发展。其中,单螺杆挤出机将向着超大型、超微型、大长径比、高产出和良好的排气性等方向发展,这就使得能适应特殊加工需要的螺杆机筒结构,成为大家争相研发的重点。

高速挤出机五大发展趋势分析:高速、高产化挤出机可使投资者以较低的投入获得较大的产出和高额的回报。但是,挤出机螺杆转速高速化也带来了一系列需要克服的难点:如物料在螺杆内停留时间减少会导致物料混炼塑化不均,物料经受过度剪切可能造成物料急骤升温和热分解,挤出稳定性控制困难会造成挤出物几何尺寸波动,相关的辅助装置和控制系统的精度必须提高,螺杆与机筒的磨损加剧需要采用高耐磨及超高耐磨材质,减速器与轴承在高速运转的情况下如何提高其寿命等问题都需要解决。 高效、多功能化塑料挤出机的高效主要体现在高产出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面,螺杆挤出机已不仅仅用于高分子材料的挤出成型和混炼加工,它的用途已拓宽到食品、饲料、电极、炸药、建材、包装、纸浆、陶瓷等领域。此外,将混炼造粒与挤出成型工序合二为一的“一步法挤出工艺”也值得重视。 大型化和精密化实现挤出成型设备的大型化可以降低生产成本,这在大型双螺杆造粒机组、吹膜机组、管材挤出机组等方面优势更为明显。国家重点建设服务所需的重大技术装备,大型乙烯工程配套的三大关键设备之一的大型挤压造粒机组长期依靠进口,因此必须加快国产化进程,满足石化工业发展需要。而精密化可以提高产品的含金量,如多层共挤复合薄膜等均需要精密挤出,而作为实现精密挤出的重要手段,熔体齿轮泵必须加大力度进行开发研究。 模块化和专业化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。 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。


