单螺杆挤出机的介绍

第 四 章 螺 杆 挤 出 机4.1 概 述4.2 单 螺 杆 挤 出 机4.3 双 螺 杆 挤 出 机4.4 挤 出 联 动 线 2021年 6月 9日 星 期 三 4.1 概 述 u 挤 出 成 型 是 塑 料 成 型 加 工 的 重 要 成 型 方 法 之 一 。大 部 分 热 塑 性 塑 料 和 橡 胶 都 能 用 此 法 进 行 加 工 。 u 用 挤 出 成 型 生 产 的 产 品 广 泛 地 应 用 于 人 民 生 活 以及 农 业 、 建 筑 业 、 石 油 化 工 、 机 械 制 造 、 国 防 等工 业 部 门 。 u 挤 出 成 型 在 挤 出 机 上 进 行 ， 挤 出 机 是 塑 料 成 型 加工 机 械 的 重 要 机 台 之 一 。 2021年 6月 9日 星 期 三 挤 出 成 型 ?物 料 从 挤 出 机 中 通 过 加 热 、 混合 、 加 压 ， 以 流 动 状 态 连 续 通 过 口 模 成 型 。产 品 ： 管 材 、 薄 膜 、 板 材 、 片 材 、 棒 材 、 异 型 材、 电 线 电 缆 包 覆 物 、 单 丝 、 撕 裂 膜 、 打 包 带 、网设 备 ： 挤 出 机 单 螺 杆 挤 出 机双 螺 杆 挤 出 机 2021年 6月 9日 星 期 三 单 螺 杆 挤 出 机 2021年 6月 9日 星 期 三 与 其 它 成 型 方 法 相 比 ， 挤 出 成 型 有 下 述 特 点 ：u 1、 生 产 过 程 是 连 续 的 ， 因 而 其 产 品 都 是 连 续 的； 可 连 续 化 生 产 。 u 2、 生 产 效 率 高 ,一 台 200挤 出 机 700kg/小 时 ， 德 国 500挤 出 机 20t/小 时u 3、 应 用 范 围 广 ， 能 生 产 管 材 、 棒 材 、 板 材 、 薄膜 、 单 丝 、 电 线 、 电 缆 、 异 型 材 ， 以 及 中 空 制 品等 ；u 4、 投 资 少 ， 收 效 快 u 5、 结 构 简 单 ， 易 操 作 。 1 挤 出 成 型 的 特 点 2021年 6月 9日 星 期 三 2 挤 出 过 程 及 工 作 原 理挤 出 过 程 塑 料 之 所 以 能 进 行 成 型 加 工 ，是 由 其 内 在 依 据 所 决 定 的 。 由 高分 子 物 理 学 得 知 ， 高 聚 物 一 般 存在 着 玻 璃 态 、 高 弹 态 和 粘 流 态 三种 物 理 状 态 ， 在 一 定 条 件 下 ， 这三 种 物 理 状 态 将 发 生 相 互 转 化 。塑 料 的 成 型 加 工 （ 压 制 、 压 延 、挤 出 、 注 射 等 ） 是 在 粘 流 态 下 进行 的 。 2021年 6月 9日 星 期 三 u塑 料 由 料 斗 进 入 料 筒 后 ， 随 着 螺 杆 的 旋 转而 被 逐 渐 推 向 机 头 方 向 。u1、 加 料 段 输 送 并 开 始 压 实 物 料 螺 槽 为 松 散 的 固 体 粒 子 （ 或 粉 末 ） 所 充 满 ， 物料 开 始 被 压 实 。u2、 压 缩 段 1)由 于 阻 力 ,物 料 被 压 实 由 于 螺 槽 逐 渐 变 浅 ， 以 及 滤 网 、 分 流 板 和 机头 的 阻 力 ， 在 塑 料 中 形 成 了 很 高 的 压 力 ， 把 物料 压 得 很 密 实 。 2021年 6月 9日 星 期 三 2)外 热 、 内 热 的 作 用 ， 物 料 熔 融 同 时 ， 在 料 筒 外 热 和 螺 杆 、 料 筒 对 物 料 的 混 合、 剪 切 作 用 所 产 生 的 内 摩 擦 热 的 作 用 下 ， 塑 料 的温 度 逐 渐 升 高 。 对 于 常 规 三 段 全 螺 纹 螺 杆 来 说 ，大 约 在 压 缩 段 的 三 分 之 一 处 ， 与 料 筒 壁 相 接 触 的某 一 点 的 塑 料 温 度 达 到 粘 流 温 度 ， 开 始 熔 融 。 3） 物 料 全 部 熔 融 ， 变 为 粘 流 态 随 着 物 料 的 向 前 输 送 ， 熔 融 的 物 料 量 逐 渐 增 多。 而 未 熔 融 的 物 料 量 逐 渐 减 少 ， 大 约 在 压 缩 段 的结 束 处 ， 全 部 物 料 熔 融 而 转 变 为 粘 流 态 ， 但 这 时各 点 的 温 度 尚 不 很 均 匀 。 2021年 6月 9日 星 期 三 u3、 均 化 段 -均 化 、 挤 出 经 过 均 化 段 的 均 化 作 用 就 比 较 均 匀 了 ， 最 后螺 杆 将 熔 融 物 料 定 量 、 定 压 、 定 温 地 挤 入 机头 。 u4、 机 头 -成 型 、 定 型 口 模 是 个 成 型 部 件 ， 物 料 通 过 它 便 获 得 一 定截 面 的 几 何 形 状 和 尺 寸 。 再 经 过 冷 却 定 型 和其 它 工 序 ， 就 得 到 成 型 好 的 制 品 。 2021年 6月 9日 星 期 三 工 作 原 理u 挤 出 过 程 是 这 样 进 行 的 ： 将 塑 料 加 热 ， 使 之 呈 粘流 状 态 ， 在 加 压 的 情 况 下 ， 使 之 通 过 具 有 一 定 形状 的 口 模 而 成 为 截 面 与 口 模 形 状 相 仿 的 连 续 体 ，然 后 通 过 冷 却 ， 使 其 具 有 一 定 几 何 形 状 和 尺 寸 的塑 料 由 粘 流 态 变 为 高 弹 态 ， 最 后 冷 却 定 型 为 玻 璃态 ， 得 到 所 需 要 的 制 品 。 （ 玻 璃 态 粘 流 态 高 弹 态 玻 璃 态 ） 2021年 6月 9日 星 期 三 u1、 主 机 （ 挤 出 机 ）u 挤 压 系 统 ： 主 要 由 料 筒 和 螺 杆 组 成 。 塑 料 通 过 挤压 系 统 而 塑 化 成 均 匀 的 熔 体 ， 并 在 这 一 过 程 中 所建 立 的 压 力 下 ， 被 螺 杆 连 续 地 定 压 定 量 定 温 地 挤出 机 头 。 3 挤 出 机 及 其 机 组 的 组 成 2021年 6月 9日 星 期 三 2021年 6月 9日 星 期 三 u 传 动 系 统 ： 它 的 作 用 是 给 螺 杆 提 供 所 需 的 扭 矩 和 转速 。 u 加 热 冷 却 系 统 ： 其 功 用 是 通 过 对 料 筒 （ 或 螺 杆 ） 进行 加 热 和 冷 却 ， 保 证 成 型 过 程 在 工 艺 要 求 的 温 度 范围 内 完 成 。 u 控 制 系 统 ： 控 制 挤 出 机 的 拖 动 电 机 、 按 所 需 的 功 率、 速 度 运 行 ， 检 测 、 控 制 温 度 、 压 力 等 参 数 ， 完 成对 制 品 的 质 量 控 制 ， 使 其 满 足 工 艺 要 求 。 u2、 辅 机u 机 头 （ 口 模 ） ： 它 是 制 品 成 型 的 主 要 部 件 ， 熔 融 塑 料通 过 它 获 得 一 定 的 几 何 截 面 和 尺 寸 。 在 挤 出 成 型 过 程中 起 决 定 性 的 作 用 。 u 定 型 装 置 ： 它 的 作 用 是 将 从 机 头 中 挤 出 的 塑 料 的 既 定形 状 稳 定 下 来 并 对 其 进 行 精 整 ， 从 而 得 到 更 为 精 确的 截 面 形 状 、 尺 寸 和 光 亮 的 表 面 。 通 常 采 用 冷 却 和 加压 的 方 法 达 到 这 一 目 的 。 2021年 6月 9日 星 期 三 u 冷 却 装 置 ： 由 定 型 装 置 出 来 的 塑 料 在 此 得 到 充 分 的冷 却 ， 获 得 最 终 的 形 状 和 尺 寸 。u 牵 引 装 置 ： 其 作 用 为 均 匀 地 牵 引 制 品 。 并 对 制 品 的截 面 尺 寸 进 行 控 制 ， 使 挤 出 过 程 稳 定 地 进 行 。u 切 割 装 置 ： 将 连 续 挤 出 的 制 品 切 割 成 所 需 要 的 规 格（ 一 定 的 长 度 和 宽 度 ） 。u 堆 放 及 卷 取 装 置 ： 硬 制 品 的 码 放 及 软 制 品 的 收 卷 。 2021年 6月 9日 星 期 三 u3、 控 制 系 统 （ 检 测 和 控 制 ）u 挤 出 机 组 的 控 制 系 统 ： 它 由 各 种 电 器 、 仪 表 和 执行 机 构 组 成 。 控 制 挤 出 机 的 主 机 、 辅 机 的 拖 动 电 机 、 驱 动 油 泵 、 油（ 汽 ） 缸 和 其 它 各 种 执 行 机 构 按 所 需 的 功 率 、 速 度 和运 动 轨 迹 ， 使 其 满 足 工 艺 要 求 并 保 证 其 协 调 运 行 。 检 测 、 控 制 主 辅 机 的 温 度 、 压 力 、 流 量 ， 完 成 对 制 品的 质 量 控 制 ， 最 终 实 现 对 整 个 挤 出 机 组 的 自 动 控 制 和对 产 品 质 量 的 控 制 。 u 我 们 一 般 称 由 以 上 各 部 分 组 成 的 挤 出 装 置 为 挤 出机 组 。 2021年 6月 9日 星 期 三 u 挤 出 机 的 分 类 ： 随 着 挤 出 机 用 途 的 增 加 ， 出 现 了 各种 挤 出 机 ， 分 类 方 法 很 多 。u 1、 按 螺 杆 数 目 的 多 少 ， 可 以 分 为 单 螺 杆 挤 出 机 、双 螺 杆 挤 出 机 和 多 螺 杆 挤 出 机 。u 2、 根 据 功 能 ， 分 为 排 气 挤 出 机 、 混 炼 式 挤 出 机 和超 高 分 子 量 挤 出 机 等4 挤 出 机 的 分 类 2021年 6月 9日 星 期 三 u 3、 按 螺 杆 的 有 无 ： 可 分 为 螺 杆 挤 出 机 和 无 螺 杆 挤出 机 （ 柱 塞 式 挤 出 机 ） ；u 4、 按 螺 杆 在 空 间 的 位 置 ： 可 分 为 卧 式 挤 出 机 和 立式 挤 出 机 。u 5、 按 螺 杆 转 速 ： 可 分 为 普 通 挤 出 机 、 高 速 挤 出 机和 超 高 速 挤 出 机 。u 最 常 用 的 是 卧 式 单 螺 杆 非 排 气 挤 出 机 和 双 螺 杆 非 排气 挤 出 机 ， 本 章 将 以 此 为 重 点 进 行 介 绍 。 2021年 6月 9日 星 期 三 4.2 单 螺 杆 挤 出 机4.2.1 主 要 结 构 和 参 数4.2.2 挤 出 过 程 参 变 量4.2.3 物 料 在 螺 杆 中 的 流 动 理 论4.2.4 螺 杆 及 其 参 数4.2.5 其 它 主 要 零 部 件 单 螺 杆 挤 出 机 2021年 6月 9日 星 期 三 4.2.1 主 要 结 构 和 参 数u 1 挤 压 系 统 ： 主 要 由 料 筒 和 螺 杆 组 成 。 塑 料 通 过 挤 压 系 统而 塑 化 成 均 匀 的 熔 体 ， 并 在 这 一 过 程 中 所 建 立 的 压 力 下 ，被 螺 杆 连 续 地 定 压 定 量 定 温 地 挤 出 机 头 。u 2 传 动 系 统 ： 它 的 作 用 是 给 螺 杆 提 供 所 需 的 扭 矩 和 转 速 。 u 3 加 热 冷 却 系 统 ： 其 功 用 是 通 过 对 料 筒 （ 或 螺 杆 ） 进 行 加热 和 冷 却 ， 保 证 成 型 过 程 在 工 艺 要 求 的 温 度 范 围 内 完 成 。 u 4 控 制 系 统 ： 控 制 挤 出 机 的 拖 动 电 机 、 按 所 需 的 功 率 、 速度 运 行 ， 检 测 、 控 制 温 度 、 压 力 等 参 数 ， 完 成 对 制 品 的 质量 控 制 ， 使 其 满 足 工 艺 要 求 。 单 螺 杆 挤 出 机 传 动 装 置加 料 装 置机 筒螺 杆 机 头 与 口 模单 螺 杆 挤 出 机 结 构 示 意 图1-机 座 2-电 动 机 3-传 动 装 置 4-料 斗 5-料 斗 冷 却 区 6-机 筒 7-料 筒 加 热 器 8-热 点 偶 控 温 点 9-螺 杆 10- 过 滤 网 及 多 孔 板11-机 头 加 热 器 12-机 头 13-挤 出 物 2021年 6月 9日 星 期 三 u单 螺 杆 挤 出 机 的 性 能 特 征 通 常 用 以 下 几 个主 要 技 术 参 数 表 示 ： u 螺 杆 直 径 D ： 指 螺 杆 外 径 ， 单 位 mm。u 螺 杆 长 径 比 L D ： L为 螺 杆 的 有 效 长 度 ，即 有 螺 纹 部 分 的 长 度 （ 工 艺 上 将 L定 义 为 由加 料 口 中 心 线 到 螺 纹 末 端 的 长 度 ） ， D为 螺杆 直 径 。 单 螺 杆 挤 出 机 的 主 要 参 数 2021年 6月 9日 星 期 三 u 螺 杆 的 转 数 n： 单 位 r/min。u 驱 动 电 机 功 率 N ： 用 表 示 ， 单 位 kw。u 料 筒 加 热 段 数 B ： 34段u 料 筒 加 热 功 率 E ： 单 位 kw。u 挤 出 机 生 产 率 Q ： 用 表 示 ， 单 位 kg/h。u 机 器 的 中 心 高 H ： 用 表 示 ， 指 螺 杆 中 心 线 到 地 面的 高 度 。 单 位 mm。 u 机 器 的 外 形 尺 寸 ： 长 、 宽 、 高 。 单 位 mm。2021年 6月 9日 星 期 三 描 写 这 一 过 程 的 参 量 有 、 （ 或 挤 出 量 、 产 量 ） 和（ 或 功 率 ） 。4.2.2 挤 出 过 程 参 变 量 温 度 是 挤 出 过 程 得 以 进 行 的 重 要 条 件 之 一 。 如 前 所述 ， 物 料 从 加 入 料 斗 到 最 后 成 型 为 制 品 是 经 历 了 一个 复 杂 的 温 度 过 程 的 。 1、 温 度 如果我们以物料沿料筒方向的位移为横坐 标。而以温度为纵坐标，将沿料筒方向测得的各点的物料温度值连成曲线，就会得到所谓温度轮廓曲线。 该曲线有一定的变化规律。， 1） 热 量 来 源 根 据 挤 出 理 论 和 实 践 ， 物 料 在 挤 出 过 程 中热 量 的 来 源 主 要 有 两 个 ：a.物 料 与 物 料 之 间 ； 物 料 与 螺 杆 、 料 筒 之 间 的 剪 切 、 摩 擦 产 生 的 热 量 ，b.料 筒 外 部 加 热 器 提 供 的 热 量 。 2） 温 度 的 调 节 温 度 的 调 节 是 靠 挤 出 机 的 加 热 冷 却 系 统 和 控 制 系 统进 行 的 。a.加 料 段 -低 温 输 送 。 为 加 大 输 送 能 力 ， 不 希 望 加 料 段 温 度 升 得 过 高 ，相 反 有 时 要 冷 却 ；b.压 缩 段 和 计 量 段高 温 熔 融 。 为 了 促 使 物 料 熔 融 ， 均 化 ， 物 料 要 升 到 较 高 的 温度 。 为 了 便 于 物 料 的 容 易 加 入 、 输 送 、 熔 融 、 均 化 以及 在 低 温 下 挤 出 ， 获 得 高 质 量 、 高 产 量 的 制 品 ， 每一 种 物 料 的 挤 出 过 程 应 有 一 条 合 适 的 温 度 轮 廓 曲 线。 2、 压 力1） 压 力 的 建 立 挤 出 成 型 时 ， 沿 料 筒 轴 线 方 向 ， 在 物 料 内 部 就 要建 立 起 不 同 的 压 力a.的存在（螺槽深度的改变、料筒上的沟槽深度变化、螺距的改变）b.、和产生的阻力，c. 压 力 的 建 立 也 是 物 料 得 以 经 历 物 理 状 态 变 化 、得 到 均 匀 密 实 的 熔 体 、 并 最 后 得 到 成 型 制 品 的 重要 条 件 之 一 。 2） 影 响 压 力 的 因 素 如 果 将 沿 料 筒 轴 线 方 向 （ 包 括 口 模 ） 测 得 的 各 点 的物 料 压 力 值 作 为 纵 座 标 ， 以 料 筒 轴 线 为 横 座 标 做 一 曲线 ， 即 可 得 到 所 谓 压 力 轮 廓 线 。 3、 流 率 （ 挤 出 量 ） 流 率 是 描 写 挤 出 过 程 的 一 个 重 要 参 量 。它 的 大 小 表 征 着 机 器 生 产 率 的 高 低 。1） 绝 对 流 率 （ 流 量 ， 产 量 ） 用 Q表 示 ， 为 每 小 时 公 斤 。2） 比 流 率 用 每 转 的 流 率 Q/n表 示 。 后 者 更 能 反 映 挤压 系 统 性 能 ， 应 当 作 为 比 较 挤 压 系 统 性 能的 标 准 。 3） 影 响 流 率 的 因 素 4、 能 量 （ 功 率 ）u1） 能 量 平 衡 若 从 能 量 的 观 点 来 观 察 挤 出 过 程 ， 就 有 一 个 能 量 平 衡 问 题 。 为 了 使 加 入 的 物 料 熔 融 呈 ， 必 须 供 给； 为 使 物 料 压 实 并 得 以 成 型 ， 物 料 必 须 具 有一 定 的 压 力 ， 即 必 须 供 给 。 和 是 由 加 热 器 的 电 能 和 驱 动 螺 杆的 机 械 能 转 化 而 来 。 这 些 能 量 的 一 部 分 为 熔 融物 料 、 成 型 制 品 所 利 用 。 其 余 部 分 作 为 热 损 失 而损 失 掉 。 其 能 量 平 衡 方 程 式 如 下 : u 在 保 证 塑 化 质 量 和 混 炼 质 量 的 前 提 下 ， 希 望 该 值 越 小 越 好 。 4.2.3物 料 在 螺 杆 中 的 流 动 理 论 根 据 实 验 研 究 ， 物 料 自 料 斗 加 入 到 由 机 头 中 挤 出 ，要 通 过 几 个 职 能 区 ：固 体 输 送 区 ， 物 料 向 前 输 送 并 被 压 实 ， 但 仍 以 固 体状 存 在 。 熔 融 区 ， 物 料 开 始 熔 融 ， 已 熔 的 物 料 和 未 熔 的 物料 以 两 相 的 形 式 共 存 ， 未 熔 物 料 最 终 全 部 转 变 为 熔体 。 熔 体 输 送 区 ， 螺 槽 全 部 为 熔 体 充 满 。 u 一 固 体 输 送 理 论1、 基 本 假 设 ：u 1） 、 螺 槽 中 被 压 实 的 物 料 象 具 有 弹 性 的 固 体 塞于 一 样 移 动 ：u 2） 、 塞 子 与 所 有 面 （ 料 筒 表 面 、 螺 纹 槽 底 面 、螺 纹 两 个 侧 面 ） 相 接 触 ；u 3） 、 塞 子 与 各 表 面 的 摩 擦 系 数 是 一 个 常 数 ， 但在 螺 杆 和 料 筒 表 面 可 以 取 不 同 值 ； u 4） 、 忽 略 料 筒 和 螺 纹 棱 之 间 的 间 隙 ；u 5） 、 螺 槽 是 矩 形 的 ， 并 且 其 深 度 不 变 ：u 6） 、 固 体 塞 子 的 密 度 不 变 。 2 基 本 方 程 在 固 体 塞 子 上 取 一 个 微 单 元 。假 定 螺 杆 不 动 ， 料 筒 以的 速 度 移 动 。 固 体 塞 子 沿 螺 槽 移动 的 速 度 用 Vp表 示 ， 固 体 塞 子 沿螺 杆 轴 线 方 向 的 移 动 速 度 用 Vpl表示 。 则 固 体 的 流 率 Q s可 以 用 速 度Vpl和 固 体 塞 子 通 过 垂 直 于 螺 杆 轴线 的 平 面 上 的 螺 槽 横 截 面 积 的 乘积 来 表 示 ： )(tantan tantan)( bb112 eWWhDDnhQ bbbbs 二 熔 融 理 论 熔 融 理 论 又 称 为 融 化 理 论 ， 相 迁 移 理 论 ，它 是 研 究 塑 料 从 固 态 转 变 为 熔 融 状 态 的 过 程， 是 建 立 在 热 力 学 第 一 流 变 学 等 基 础 上 的 一种 理 论 。 熔 融 理 论 主 要 用 于 指 导 螺 杆 熔 融 段的 设 计 。有 关 熔 融 区 的 研 究 是 近 几 十 年 的 事 ， 到 目前 为 止 ， 仍 处 于 发 展 阶 段 。 u1. 熔 融 理 论 的 物 理 模 型u 该 熔 融 理 论 是 在 挤 出 机 上 进 行 的 大 量 冷 却 实 验 的基 础 上 提 出 来 的 。： 将 着 色 物 料 （ 或 炭 黑 ） 和 本 色 物 料 加入 挤 出 机 中 ， 待 挤 出 过 程 稳 定 后 ， 快 速 停 车 并 骤冷 料 筒 （ 如 果 可 能 ， 也 冷 却 螺 杆 ） ， （固 态 床 ） u 抽 出 螺 杆 ， 将 螺 旋 状 的 已 冷 却 的 物 料 带 从 螺 杆 上 剥 下 ， 这 时可 以 发 现 ， 已 熔 融 的 和 局 部 混 合 的 物 料 呈 现 流 线 ， 而 未 熔 的物 料 将 保 持 初 始 的 固 态 。u 然 后 垂 直 于 螺 纹 方 向 切 取 截 面 ， 可 以 看 到 一 个 截 面 内 有 三个 区 域 ： 三 、 熔 体 输 送 理 论 1、 熔 体 输 送 的 机 理u 1） 无 限 平 行 板 模 型 。 为 了 方 便 研 究 问 题 ， 假 定 ： u a、 将 计 量 段 螺 槽 展 开 并 认 为 螺槽 为 浅 螺 槽 ， H3/D0.09 u b、 螺 槽 静 止 不 动 u c、将 机 筒 展 开 为 一 无 限 大 平 板， 且 该 平 板 运 动 速 度 为 Vb。 V b=Dbnu d、 Vb的 方 向 与 展 开 的 螺 槽 方 向成 角 ， 则 有 Vbx=Dbnsin VbZ=Dbncos a.螺 槽 的 几 何 尺 寸 图 u 2) 熔 体 在 螺 槽 内 的 运 动 分 析 熔 料 在 螺 槽 中 的 流 动 实 际 上 有 以 下 几 种 运 动 合成 ：u a.正 流 （ 曳 流 ） ： 是 由 物 料 受 机 筒 的 摩 擦 拖 曳 引 起 的 ， 最 大 处 速度 为 . 方 向 与 相 同 ， 流 量 用 表 示 。 ub 逆 流 （ 压 力 流 ） ： 由 垂 直 于 螺 棱 方向 的 分 速 度 引 起（ 如 图 ) 使 物 料 在 螺槽 内 产 生 翻 转 运 动 。方 向 与 方 向 相 同 。横 流 对 物 料 的 混合 、 热 交 换 和 塑 化 起着 重 要 作 用 ， 但 对 流体 总 的 流 动 量 基 本 无影 响 。 ud 漏 流 ：u是 产 生 在 机 筒 与 螺 杆 突 棱 间 隙 处 形 成 的 一 种压 力 逆 流 。u和 逆 流 一 样 ， 也 是 由 压 力 梯 度 引 起 的 。u 漏 流 的 流 速 比 正 流 和 逆 流 小 得 多 。 u总 流 塑 料 熔 体 在 螺 槽 中 混 合 流 动 示 意 图熔 体 在 螺 槽 内 的 流 速 分 布 图 2 基 本 假 设 ua. 牛 顿 型 流 体 ， 并 已 全 部 熔 融 且 等 温ub. 流 动 是 稳 定 的uc. 压 力 只 在 X， Z方 向 上 变 化ud. 流 体 不 可 压 缩 ； 内 部 无 流 动ue. 重 力 忽 略uf. 机 筒 运 动 ， 螺 杆 相 对 静 止 。 3 生 产 率 的 基 本 方 程 u根 据 前 面 的 假 设 ， 分 析 和 建 立 的 物 理 模 型 ，用 流 体 力 学 的 分 析 方 法 ， 就 可 以 导 出 目 前 应用 于 单 螺 杆 挤 出 机 均 化 段 的 流 率 计 算 公 式 ：)L pp)(nQ 3 21f u 正 流 流 率 常 数u 倒 流 流 率 常 数u 漏 流 流 率 常 数u 螺 槽 中 物 料 黏 度u f螺 棱 与 机 筒 间 隙 中 物 料 的 平 均 黏 度u p1计 量 段 起 始 端 压 力u p2计 量 段 末 端 压 力 4.2.4 螺 杆 及 其 参 数组 成 了 挤 出 机 的 挤 压 系 统 。 为 说 明 挤压 系 统 的 重 要 性 ， 人 们 通 常 称 之 为 挤 出 机 的 心 脏。 物 料 正 是 在 这 一 部 分 由 玻 璃 态 转 变 为 粘 流 态 ，然 后 通 过 口 模 、 辅 机 而 被 做 成 各 种 制 品 的 。 如 果就 螺 杆 和 料 筒 相 比 ， 螺 杆 更 显 得 居 于 关 键 地 位 。 一 台 挤 出 机 的 生 产 率 、 塑 化 质 量 、 填 加 物 的分 散 性 （ 分 散 混 合 效 果 ） 、 熔 体 温 度 、 动 力消 耗 等 ， 主 要 决 定 于 螺 杆 的 性 能 。 一 、 评 价 螺 杆 的 标 准 u 1 塑 化 质 量 一 根 螺 杆 首 先 必 须 能 生 产 出 合 乎 质 量 要 求 的 制 品 。u 2 产 量 在 保 证 塑 化 质 量 的 前 提 下 ， 通 过 给 定 机 头 的 产 量 或 挤 出 量 。u 3 单 耗 所 谓 单 耗 ， 是 指 每 挤 出 一 公 斤 塑 料 （ 橡 胶 ） 所 消 耗 的 能 量 。u 4 适 应 性 对 加 工 不 同 塑 料 、 匹 配 不 同 机 头 和 不 同 制 品 的 适 应 能 力 。 u 5 制 造 的 难 易 一 根 好 的 螺 杆 还 必 须 易 于 加 工 制 造 ， 成 本 低 。 二 、 螺 杆 的 结 构 分 类u普 通 型 螺 杆 ： 工 作 长 度 上 为 全 螺 纹 ， 通 常 称为 常 规 全 螺 纹 三 段 螺 杆 ， 是 指 出 现 最 早 、 应用 最 广 、 整 根 螺 杆 由 三 段 组 成 ， 其 挤 出 过 程完 全 依 靠 全 螺 纹 的 形 式 完 成 的 螺 杆 。 u 常 规 全 螺 纹 三 段 螺 杆 按 螺 纹 升 程 和 螺 槽 深 度 的 变 化分 为u 等 距 变 深 型 螺 杆 等 距 渐 变 型 螺 杆 ： 加 料 段 较 深 螺 槽 向 均 化 段 较 浅 螺 槽 的过 渡 是 在 一 个 较 长 的 螺 杆 轴 向 距 离 内 完 成 的 。 等 距 突 变 型 螺 杆 ： 加 料 段 较 深 螺 槽 向 均 化 段 较 浅 螺 槽 的过 渡 是 在 较 短 的 螺 杆 轴 向 距 离 内 完 成 的 。u 等 深 变 距 型 螺 杆 u 变 深 变 距 型 螺 杆三 常 规 全 螺 纹 三 段 螺 杆 的 型 式 四 螺 杆 的 结 构 形 式 及 参 数 加 料 段 ： 起 预 热 、 压 实 、 输 送 物 料 的 作 用 ， 螺 槽 深 度 不 变II 压 缩 段 ： 螺 槽 深 度 逐 渐 变 小 ； 起 熔 融 物 料 、 去 阶 气 体 等III 均 化 段 （ 计 量 段 ） ： 螺 槽 深 度 通 常 为 常 数 ； 起 进 一 步 塑 化 均 匀 物 料 、 并 将 其 定 量 定 压 的 送 入 机 头 口 模 的 作 用 。u 常 规 全 螺 纹 三 段 螺 杆 一 般 分 为（ 计 量 段 ） 。 u1 加 料 段 ： 加 料 段 的 作 用 是 输 送 物 料 给 压缩 段 和 均 化 段 。u加 料 段 螺 槽 体 积 最 大 且 维 持 不 变 ， 由 加 料斗 加 入 的 物 料 靠 此 段 向 前 输 送 ， 并 开 始 被压 实 ， 温 度 从 常 温 逐 渐 升 高 到 熔 点 ， 此 段物 料 处 于 固 态 。u加 料 段 螺 杆 长 度 L1， 一 般 取 (310） D。u螺 槽 深 度 h1， 加 大 h1可 提 高 输 送 量 Q s 2 压 缩 段 ： 压 实 物 料 ， 熔 融 物 料 。u 螺 槽 体 积 在 此 段 逐 渐 减 小 ， 螺 槽 是 压 缩 型 的 ， 物 料 在 此 段 继续 被 压 实 ， 并 向 熔 融 态 转 化 ， 至 末 端 物 料 全 部 或 大 部 熔 融 而转 变 为 粘 流 态 。 此 段 物 料 以 固 态 和 粘 流 态 共 存 。u 压 缩 段 螺 杆 长 度 L2。u 压 缩 比 ： 它 的 作 用 是 将 物 料 压 缩 ， 排 除 气 体 ， 建 立 必 要 的 压力 ， 保 证 物 料 到 达 螺 杆 末 端 时 有 足 够 的 致 密 度 。 几 何 压 缩 比 ： 加 料 段 第 一 个 螺 槽 容 积 与 均 化 段 最 后 一 个 螺 槽容 积 之 比 。 物 理 压 缩 比 ： 物 料 加 工 之 前 的 松 密 度 与 均 化 段 熔 体 密 度 之 比。 3 均 化 段 ： 该 段 的 作 用 是 将 来 自 压 缩 段 的 已熔 物 料 定 压 定 量 定 温 地 挤 到 机 头 中 去 。u 均 化 段 的 螺 槽 体 积 最 小 且 维 持 不 变 ， 已 完 全 熔 融的 物 料 在 此 段 进 一 步 被 塑 化 和 均 化 。 物 料 在 此 段呈 粘 流 态 。u 螺 槽 深 度 h3 应 当 设 计 得 使 该 段 的 计 量 能 力 与 压 缩段 的 熔 融 能 力 相 匹 配 ， 以 适 当 地 控 制 每 一 转 的 挤出 量 。 h 3=（0.020.06）D。u 均 化 段 的 长 度 L3长 一 些 ， 可 以 使 物 料 得 到 相 对 长一 些 的 均 化 时 间 ， 也 可 以 减 少 压 力 、 产 量 、 温 度的 波 动 。 1 螺 杆 直 径 Du螺 杆 直 径 是 指 螺 杆 的 外 径 ， 是 螺 杆 的 重 要参 量 ， 它 在 一 定 意 义 上 表 征 挤 出 机 挤 出 量的 大 小 。u螺 杆 直 径 已 经 标 准 化五 螺 杆 的 基 本 参 数 2 螺 杆 长 径 比 L/Du螺 杆 的 长 径 比 是 螺 杆 的 重 要 参 数 之 一 。 若将 它 与 螺 杆 转 数 联 系 起 来 考 虑 ， 在 一 定 意义 上 也 表 示 螺 杆 的 塑 化 能 力 和 塑 化 质 量 。u单 螺 杆 的 长 径 比 有 一 个 由 小 到 大 的 发 展 趋势 ， 50年 代 一 般 为 18 20， 60年 代 为 2528， 目 前 为 30左 右 。 u 1） 长 径 比 加 大 后 ， 螺 杆 的 长 度 增 加 ， 塑 料 在 料 筒 中 停 留 的时 间 长 ， 塑 化 得 更 充 分 更 均 匀 ， 故 可 以 保 证 产 品 质 量 。u 2） 在 此 前 提 下 ， 可 以 提 高 螺 杆 的 转 数 。 从 而 提 高 挤 出 量 。u 1） 长 径 比 加 大 后 ， 螺 杆 、 料 筒 的 加 工 和 装 配 都 比 较 困 难 和复 杂 ， 成 本 也 相 应 提 高 。u 2） L/D增 大 后 ,因 螺 杆 的 下 垂 度 与 其 长 度 的 四 次 方 成 正 比 ，故 会 增 加 螺 杆 的 弯 曲 度 而 造 成 螺 杆 与 料 筒 的 间 隙 不 均 匀 ， 有时 会 使 螺 杆 刮 磨 料 筒 而 影 响 挤 出 机 的 寿 命 。 u 3） 当 长 径 比 加 大 后 ， 若 提 高 螺 杆 转 数 ， 其 扭 矩 必 然 加 大 ，这 对 小 直 径 的 螺 杆 来 说 ， 因 其 加 料 段 的 螺 纹 根 径 较 小 ， 就 要考 虑 其 强 度 是 否 满 足 要 求 的 问 题 。 3 压 缩 比 u 是 指 螺 杆 的 几 何 压 缩 比 ， 它 是 螺 杆 加 料 段 第 一 个螺 槽 的 容 积 与 计 量 段 最 后 一 个 螺 槽 容 积 之 比 。333 11121 h)hD)(eS( h)hD)(eS(VV 33 1121 h)hD( h)hD(VV 对 于 等 距 渐 变 型 螺 杆 S1=S3u 压 缩 比 的 选 择 ： 根 据 物 料 和 工 艺 条 件 。 4 导 程 、 螺 距 与 升 角u 导 程 t： 螺 纹 回 转 一 周 时 ， 螺 纹 上 某 点 沿 螺 杆 轴 向前 进 的 距 离 。u 螺 距 s： 螺 杆 上 相 邻 螺 纹 之 间 的 轴 向 距 离 。u 螺 纹 升 角 ： 螺 纹 展 开 线 与 垂 直 于 螺 杆 轴 线 的 平 面间 的 夹 角 。 出 于 机 械 加 工 的 方 便 ， 一 般 取 D=t， =17 40。 nst Dtant u 螺 纹 的 头 数 n 螺 杆 螺 纹 可 以 是 单 头 的 ， 也 可 以 是 双头 的 。 多 头 螺 纹 用 得 较 少 ， 这 是 因 为 物 料在 多 头 螺 纹 中 不 易 均 匀 充 满 ， 易 造 成 波 动。u 螺 纹 棱 部 宽 度 e 1） e太 小 会 使 漏 流 增 加 ， 而 导 致 产 量降 低 ， 特 别 是 对 低 粘 度 的 熔 体 来 说 更是 如 此 。 2） e太 大 会 增 加 螺 棱 上 的 动 力 消 耗 ，有 局 部 过 热 的 危 险 。 3） 一 般 取 e=(0.08-0.12)D。 常 见 螺 杆 螺 纹 的 断 面 形 状 有 三 种在 螺 槽 根 部 有 一 个 很 小 的 圆 角 半径 ， 它 有 最 大 的 装 填 体 积 ， 而 且 机 械 加 工比 较 容 易 ， 适 用 于 加 料 段改 善 了 塑 料 的 流 动 情 况 ， 有 利于 搅 拌 塑 化 ， 也 避 免 了 物 料 的 滞 留 。 适 用于 压 缩 段 和 均 化 段 。输 送 物 料 稳 定 ， 提 高 塑 化 效 果， 提 高 产 量 3050%。六 螺 纹 断 面 形 状 七 螺 杆 头 部 结 构u 当 塑 料 熔 体 从 螺 旋 槽 进 入 机 头 流 道 时 ， 其 料 流 形式 急 剧 改 变 ， 由 螺 旋 带 状 的 流 动 变 成 直 线 流 动 。为 得 到 较 好 的 挤 出 质 量 。 要 求 物 料 尽 可 能 平 稳 地从 螺 杆 进 入 机 头 ， 尽 可 能 避 免 局 部 受 热 时 间 过 长而 产 生 热 分 解 现 象 。 这 与 螺 杆 头 部 形 状 、 螺 杆 末端 螺 纹 的 形 状 以 及 机 头 体 中 流 道 的 设 计 和 分 流 板的 设 计 等 有 密 切 关 系 。 根 据 常 用 的 螺 杆 头 的 形 状 ， 分 成 以 下 几 类 ：u 1、 钝 的 螺 杆 头 总 有 因 物 料 在 螺 杆 头 前 面 停 滞 而 分 解 的 危 险 ， 即使 稍 有 曲 面 和 锥 面 的 螺 杆 头 通 常 也 不 足 以 防 止 这一 点 ， 对 以 上 形 式 的 螺 杆 头 一 般 要 求 装 分 流 板 。u 2、 带 有 较 长 锥 面 的 螺 杆 头 也 难 免 在 螺 杆 的 端 点 因 停 滞 物 料 被 烧 焦 的 现 象 。 u 3、 斜 切 截 锥 体 的 螺 杆 头 其 端 部 有 一 个 椭 圆 平 面 ， 当 螺 杆 转 动 时 ， 它 能 使 料 流 搅 动 ，物 料 不 易 因 滞 流 而 分 解 。u 4、 锥 部 带 螺 纹 的 螺 杆 头 能 使 物 料 借 助 螺 纹 的 作 用 而 运 动 ， 主 要 用 于 电 缆 行 业 。u 5、 鱼 雷 头 螺 杆 头 与 料 筒 之 间 的 间 隙 通 常 小 于 它 前 面 的 螺 槽 深 度 。 有 的 鱼 雷 头表 面 上 开 有 沟 槽 或 加 工 出 特 殊 花 纹 。 “ 它 有 良 好 的 混 合 剪 切作 用 ， 能 增 大 流 体 的 压 力 和 消 除 波 动 现 象 ” ， 常 用 来 挤 出 粘度 较 大 、 导 热 性 不 良 或 有 较 为 明 显 熔 点 的 塑 料 。 4.2.5 其 它 主 要 零 部 件u1 料 筒u2 分 流 板u3 传 动 装 置 就 料 筒 的 整 体 结 构 来 分 ， 有 整 体 料 筒 和 组 合 料 筒 。 u整 体 料 筒 是 在 整 体 坯 料 上 加 工 出 来 的 。 这 种 结 构 容 易 保 证 较高 的 制 造 精 度 和 装 配 精 度 ， 也 可 以 简 化 装 配 工 作 ，便 于 加 热 冷 却 系 统 的 设 置 和 装 拆 ， 而 且 热 量 沿 轴 向分 布 比 较 均 匀 ， 自 然 这 种 料 筒 要 求 较 高 的 加 工 制 造条 件 。 1 料 筒 结 构 u组 合 料 筒 是 指 一 根 料 筒 是 由 几 个 料 筒 段 组 合 起 来 的 。 实 验性 挤 出 机 和 排 气 式 挤 出 机 多 用 组 合 料 筒 。 前 者 是为 了 便 于 改 变 料 筒 长 度 来 适 应 不 向 长 径 比 的 螺 杆， 后 者 是 为 了 设 置 排 气 段 。 在 一 定 意 义 上 说 ， 采用 组 合 料 筒 有 利 于 就 地 取 材 和 加 工 ， 对 中 小 型 厂是 有 利 的 。 但 实 际 上 组 合 料 筒 对 加 工 精 度 要 求 很高 。 组 合 料 筒 各 料 筒 段 多 用 法 兰 螺 栓 联 接 在 一 起。 这 样 就 破 坏 了 料 筒 加 热 的 均 匀 性 ， 增 加 了 热 损失 。 也 不 便 于 加 热 冷 却 系 统 的 设 置 和 维 修 。 u双 金 属 料 筒 为 了 既 能 满 足 料 筒 对 材 质 的 要 求 ， 又 能 节 省 贵 重材 料 ， 不 少 料 筒 在 一 般 碳 素 钢 或 铸 钢 的 基 体 内 部镶 一 合 金 钢 衬 套 。 衬 套 磨 损 后 可 以 拆 出 加 以 更 换、 衬 套 和 料 筒 要 配 合 好 ， 要 保 证 整 个 料 筒 壁 上 热传 导 不 受 影 响 ； 料 筒 和 衬 套 间 既 不 能 有 相 对 运 动， 又 要 能 方 便 地 拆 出 ， 这 就 要 选 择 合 适 的 配 合 精度 。 uIKV料 筒 料 筒 加 料 段 内 壁 开 设 纵 向 沟 槽 为 了 提 高 固 体 输 送 率 ， 由 固 体 输 送 理 论 知 ， 一 种方 法 就 是 增 加 料 筒 表 面 的 摩 擦 系 数 ， 还 有 一 种 方法 就 是 增 加 加 料 口 处 的 物 料 通 过 垂 直 于 螺 杆 轴 线的 横 截 面 的 面 积 。 在 料 筒 加 料 段 内 壁 开 设 纵 向 沟槽 和 将 加 料 段 靠 近 加 料 口 处 的 一 段 料 筒 内 壁 做 成锥 形 就 是 这 两 种 方 法 的 具 体 化 。 强 制 冷 却 加 料 段 料 筒 为 了 提 高 固 体 输 送 量 ， 还 有 一 种 方 法 。 就 是 冷 却加 料 段 料 筒 ， 目 的 是 使 被 输 送 的 物 料 的 温 度 保 持在 软 化 点 或 熔 点 以 下 ， 避 免 熔 膜 出 现 ， 以 保 持 物料 的 固 体 摩 擦 性 质 。u 采 用 上 述 方 法 后 ， 输 送 效 率 由 0.3提 高 到 0.6。 而 且挤 出 量 对 机 头 压 力 变 化 的 敏 感 性 较 小 。 2 分 流 板 在 螺 杆 头 部 和 口 模 之 间 有 一 个 过 渡 区 ， 物 料 流 过这 一 区 域 时 ， 其 流 动 形 式 要 发 生 变 化 。 为 适 应 这 一变 化 ， 该 过 渡 区 应 当 有 一 个 决 定 于 螺 杆 头 形 状 和 尺寸 、 口 模 形 状 和 尺 寸 以 及 物 料 粘 度 的 形 状 ， 该 形 状应 当 使 熔 体 易 于 向 口 模 流 动 。 分 流 板 的 作 用 使 料 流 由 螺 旋 运 动 变 为 直 线 运 动 。 此 外 。 分流 板 还 可 以 提 高 熔 体 压 力 ， 使 制 品 比 较 密 实， 当 物 料 通 过 孔 眼 时 ， 得 以 进 一 步 均 匀 塑 化， 以 控 制 塑 化 质 量 。 分 流 板 的 形 式 分 流 板 有 各 种 形 式 ， 目 前 使 用 较 多 的 是 结 构 简单 、 制 造 方 便 的 平 板 式 分 流 板 。 是 使 流 过 它 的 物 料 流 速 均 匀 。u 孔 眼 多 按 同 心 圆 周 排 列 ， 也 可 按 同 心 六 角 形 排 列 。u 孔 眼 的 直 径 一 般 为 37毫 米 ， 孔 眼 的 总 面 积 约 为 分 流 板 总面 积 的 3050%。 由 挤 出 机 的 尺 寸 及 分 流 板 承 受 的 压 力 而 定， 根 据 经 验 取 为 料 筒 内 径 的 20%左 右 。u 孔 道 应 光 滑 无 死 角 ， 为 便 于 清 洗 物 料 ， 孔 道 进 料 端 要 倒 出斜 角 。 u 分 流 板 的 位 置 ：分 流 板 至 螺 杆 头 的 距 离 不 宜 过 大 ， 否 则 易 造成 物 料 积 存 ， 使 热 敏 性 塑 料 分 解 ； 距 离 太 小 ， 则 料 流 不 稳定 ， 对 制 品 质 量 不 利 ， 一 般 为 0.1D（ D为 螺 杆 直 径 ） 。 3 传 动 系 统 传 动 系 统 是 挤 出 机 的 重 要 组 成 部 分 ， 它的 作 用 是 驱 动 螺 杆 ， 给 螺 杆 需 要 的 转 速 和扭 矩 ， 完 成 挤 出 过 程 。 u （ 1） 交 流 整 流 子 电 机 无 级 调 速 整 流 子 电 机 工 作 特 性 与 挤 出 机 工 作 特 性 比 较 接 近 ， 调 速范 围 ， 起 动 性 等 运 转 性 能 比 较 合 适 ， 价 格 也 相 对 较 低 ， 因此 我 国 原 先 的 塑 料 挤 出 机 等 多 采 用 此 方 式 。 u （ 2） 直 流 电 机 无 级 调 速 这 种 方 式 目 前 在 挤 出 机 中 已 普 遍 采 用 ， 并 已 取 代 整 流 子电 机 ， 各 项 性 能 优 异 ， 但 成 本 相 对 高 一 些 。u （ 3） 变 频 调 速 电 机 使 用 普 通 交 流 电 机 或 使 用 变 频 电 机 加 变 频 器 调 速 ， 这 是最 近 几 年 才 发 展 的 一 种 新 的 调 速 技 术 ， 发 展 较 快 。 调 速 方 式 安 全 保 护 装 置 设 置 必 要 的 、 合 理 的 安 全 保 护 装 置 ， 在 发 生 堵转 时 可 以 有 效 防 止 设 备 事 故 的 发 生 ， 比 如 ： 损 坏机 身 、 螺 杆 、 机 头 、 电 机 等u 其 形 式 有 电 器 保 护 和 机 械 保 护 两 种 。 电 器 保 护 过 载 保 护 器 （ 快 速 熔 断 器 、 过 流继 电 器 ） 机 械 保 护 安 全 销 或 安 全 键 ， 在 过 载 时 ， 首先 剪 断 销 或 键 ， 起 到 保 护 作 用 。 4 加 热 冷 却 系 统 由 挤 出 过 程 知 ， 温 度 是 挤 出 过 程 得 以 进行 的 必 要 条 件 之 一 ， 挤 出 机 的 加 热 冷 却 系统 就 是 为 保 证 这 一 必 要 条 件 而 设 置 的 。 u塑 料 在 挤 出 过 程 中 得 到 的 热 量 来 源 : 料 筒 外 部 供 热 依 靠 安 装 在 料 筒 外 部 的 加 热 器供 给 热 量 。 内 部 供 热 是 由 物 料 与 料 筒 内 壁 、 物 料 与 螺 杆以 及 物 料 之 间 相 对 运 动 所 产 生 的 摩 擦 剪 切 热 供 给。 由 电 动 机 传 输 给 螺 杆 的 机 械 能 转 化 而 来 。u这 两 部 分 热 量 所 占 比 例 与 螺 杆 、 料 筒 的 结 构形 式 、 工 艺 条 件 、 物 料 的 性 质 等 有 关 ， 也 与挤 出 过 程 的 阶 段 （ 如 启 动 阶 段 ， 稳 定 运 转 阶段 ） 有 关 。 这 两 部 分 热 量 所 占 的 比 例 在 挤 出 过 程 的 不 同 区 段也 是 不 同 的 ：u 在 加 料 段 由 于 螺 槽 较 深 ， 物 料 尚 未 压 实 ， 摩擦 热 是 很 少 的 ， 热 量 主 要 自 加 热 器 ；u 均 化 段 物 料 已 熔 融 ， 温 度 较 高 ， 螺 槽 较 浅 ，摩 擦 剪 切 产 生 的 热 量 较 多 ， 在 正 常 工 作 时 往 往 需冷 却 器 进 行 冷 却 。u 压 缩 段 物 料 受 热 是 上 述 两 种 情 况 的 过 渡 状 态， 也 就 是 由 摩 擦 剪 切 产 生 的 热 量 比 加 料 段 多 ， 而比 均 化 段 少 。 挤 出 机 的 加 热 方 法u 挤 出 机 的 加 热 方 法 通 常 有 二 种 ： 载 体 加 热 和 电 加热 。 其 中 以 电 加 热 用 得 最 多 。u 载 体 加 热 的 原 理 是 先 将 液 体 （ 水 、 油 、 联 苯 等 ）加 热 ， 再 由 它 们 加 热 料 筒 。u 目 前 挤 出 机 上 应 用 得 最 多 的 是 电 加 热 ， 它 又 分 为电 阻 加 热 和 电 感 加 热 挤 出 机 的 冷 却u 挤 出 机 设 置 冷 却 系 统 （ 和 加 热 系 统 一 起 ） 是 为 了保 证 塑 料 在 工 艺 要 求 的 温 度 条 件 下 完 成 挤 出 成 型过 程 。 挤 出 过 程 中 经 常 会 产 生 螺 杆 回 转 生 成 的 摩擦 剪 切 热 比 物 料 所 需 要 的 热 量 多 的 现 象 ， 这 会 导致 料 筒 内 物 料 温 度 过 高 ， 如 不 及 时 排 出 过 多 的 热量 ， 会 引 起 物 料 （ 特 别 是 热 敏 性 塑 料 ） 分 解 ， 有时 也 会 使 成 型 难 以 进 行 。 为 此 。 必 须 对 料 筒 和 螺杆 进 行 冷 却 。 料 筒 的 冷 却 现 代 挤 出 机 的 料 筒 都 设 有 冷 却 系 统 。 料筒 的 冷 却 方 法 有 风 冷 和 水 冷 。u风 冷 风 冷 比 较 柔 和 、 均 匀 、 干 净 ， 在 国 内 外 生 产 的挤 出 机 上 应 用 较 多 。 但 风 机 占 的 空 间 体 积 大 ，如 果 风 机 质 量 不 好 易 有 声 响 。 一 般 认 为 用 于 中小 型 挤 出 机 较 为 合 适 。 u水 冷 与 风 冷 相 比 ， 水 冷 的 冷 却 速 度 快 ， 体 积 小 ， 成本 低 ， 但 易 造 成 急 冷 ， 从 而 扰 乱 塑 料 的 稳 定 流动 。 如 果 密 封 不 好 ， 会 有 跑 、 冒 、 滴 、 漏 现 象。 用 水 管 绕 在 料 筒 上 的 冷 却 系 统 ， 容 易 生 成 水垢 面 堵 塞 管 道 ， 也 易 腐 蚀 。 故 完 善 的 水 冷 系 统所 用 的 水 不 是 自 来 水 ， 而 是 经 过 化 学 处 理 的 水。 软 化 水 并 经 过 除 氧 处 理 。 一 般 认 为 水 冷 用 于大 型 挤 出 机 为 好 。 螺 杆 冷 却u 冷 却 螺 杆 目 的 ： 第 一 ， 获 得 最 大 的 固 体 输 送 率 第 二 ， 冷 却 螺 杆 以 控 制 制 品 质 量 。u 冷 却 介 质 也 有 用 油 和 空 气 作 为 冷 却 介 质 的 。 油 和 空 气 的 优点 是 不 具 有 腐 蚀 作 用 ， 温 控 比 较 精 确 ， 也 不 易 堵塞 管 道 。 但 大 型 挤 出 机 用 水 冷 却 效 果 较 好 。 料 斗 座 冷 却 加 料 段 的 塑 料 温 度 不 能 太 高 ， 否 则 会 在 加 料 口 形成 “ 拱 门 ” ， 使 料 不 易 加 入 。 为 此