挤出机用变流道型螺杆的设计(一)

huahong518

这种挤出机螺杆的结构特点是通过塑料在螺杆上流道界面形状或截面积大小的变化,来达到保证塑料塑化和增强混炼目的。其主要代表是波形螺杆。

波形螺杆的特点是其计量段根径根据一定的规律做波状变化。即计量段槽深忽深忽浅，而不像普通螺杆那样是一个等深计量段（参看图10-35）

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在普通螺杆上，由于计量段较浅，已熔化的塑料还要在较长时间内承受较高的剪切作用，因此料温不断上升导致有分解的可能。转速和产量都无法提高。而当熔料在波形螺杆上流动时，每当料流流道波峰处，由于螺槽较浅，剪切作用加剧，内部发热增多，促进了塑料的熔融塑化。但在这一段承受高剪切的时间爱你并不长，熔料由波峰迅速流向波谷，由于波谷出螺槽较深，截面积较大，熔料在此部分停留时间较长，剪切作用减弱，在此部分主要完成机械混合和热量扩散的作用，料温不会上升。如此经几个循环，便达到了保证在高速下实现高挤出量的目的，同时也达到了熔料不致过热分解的目的。

这种波形螺杆与屏障型螺杆、分离型螺杆等比较，还有一个很大的有点，在整个螺杆上没有死角，不易造成塑料的分解。我哪一在塑料中混入了金属杂志或其他硬质颗粒（这在回收料中是极易出现的），他们无法通过屏障或分离型螺杆的间隙，从而便容易造成螺杆和机筒搞的磨损。波形螺杆却没有这个弊病。

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在设计波形螺杆时要考虑下述问题：为了保证出料均匀，使产量不受反压波动的影响，一般至少设计4个波，能设计6-8个波更好，在设计时应考虑侧向之平衡，这样可以防止螺杆在侧向力作用下弯曲变形。要做到这点对单头螺纹必须以540°（螺杆旋转一圈半）或180°为一个周期，从图10-35可以看出，在这个情况下第一个波（图10-35之a）和第二个波（图10-35之b）造成之侧向力方向正好相反。以540°为周期波形变化较缓。以180°为周期波形变化激烈，（图10-36）加工比较麻烦一些，其压缩剪切和放松比较频繁，对热敏性塑料不太合适。如果波形螺纹是双头螺纹时，则 应使两个螺纹的波形起点相差180°，这样便能很好地使侧向力互相抵消（图10-37）。

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GQT2012

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