如何确定单螺杆挤出机的具体参数

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主要是螺杆的参数 如何计算呢？

  e5 J0 O0 h  N& O[ 本帖最后由 userkypdy 于 2007-5-6 22:45 编辑 ]

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一般螺杆分为三段即加料段，压缩段，均化段。
/ b/ D# L! [$ c0 ?5 }1 c2 v   加料段——底经较小，主要作用是输送原料给后段，因此主要是输送能力问题，参数（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。
   压缩段——底经变化，主要作用是压实、熔融物料，建立压力。参数压缩比ε=h1／h3及L2。准确应以渐变度A=（h1－h3）／L2。
2 K" D$ B- F1 j- ~* a) e. h   均化段（计量段）——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。
   对整条螺杆而言，参数L／D－长径比
   L／D利弊：L／D与转速n，是螺杆塑化能力及效果的重要因素，L／D大则物料在机筒里停留时间长，有利于塑化，同时压力流、漏流减少，提高了塑化能力，同时对温度分布要求较高的物料有利，但大之后，对制造装配使用上又有负面影响，一般L／D为（18～20），但目前有加大的趋势。
   其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，则φ=17°40′。
   φ对塑化能力有影响，一般来说φ大一些则输送速度快一些，因此，物料形状不同，其φ也有变化。粉料可取φ=25°左右，圆柱料φ=17°左右，方块料φ=15°左右，但φ的不同，对加工而言，也比较困难，所以一般φ取17°40′。
6 o4 z# N5 }" @( A+ h2 S& L- K   棱宽e，对粘度小的物料而言，e尽量取大一些，太小易漏流，但太大会增加动力消耗，易过热，e=（0.08～0.12）D。
5 C) F3 x5 i7 L- y) w0 A+ Z   总而言之，在目前情况下，因缺乏必要的试验手段，对螺杆的设计并没有完整的设计手段。大部分都要根据不同的物料性质，凭经验制订参数以满足不同的需要。
一．PC料（聚碳酸酯）
    特点：①非结晶性塑料，无明显熔点，玻璃化温度140°～150℃，熔融温度215℃～225℃，成型温度250℃～320℃。
6 p- U+ ^6 o) x' C& w' x% W    ②粘度大，对温度较敏感，在正常加工温度范围内热稳定性较好，300℃长时停留基本不分解，超过340℃开始分解，粘度受剪切速率影响较小。
    ③吸水性强
    参数选定：
    a．L／D针对其热稳定性好，粘度大的特性，为提高塑化效果尽量选取大的长径比，一般取为26。
* w6 `3 V! j9 y0 u0 S1 |- ?+ w) o    由于其融熔温度范围较宽，压缩可较长，故采用渐变型螺杆。L1=30％全长，L2=46％全长。
3 k* B: R; B% k( i7 y9 F    b．压缩比ε 由渐变度A需与熔融速率相适应，但目前融熔速率还无法计算得出，根据PC从225℃融化至320℃之间可加工的特性，其渐变度A值可相对取中等偏上的值,在L2较大的情况下，普通渐变型螺杆ε=2～3，一般取为2．6。
    c．因其粘度高，吸水性强，故在均化段之前，压缩段之后于螺杆上加混炼结构，以加强固体床解体，同时，可使其中夹带的水份变成气体逸出。
    d．其它参数如e，s，φ以及与机筒的间隙都可与其它普通螺杆相同。
二．PMMA（有机玻璃）
    特点:①玻璃化温度105℃，熔融温度大于160℃，分解温度270℃，成型温度范围很宽。
3 G' _) u1 \0 D/ i. @9 w/ @    ②粘度大，流动性差，热稳定性较好。
    ③吸水性较强。
    参数选择
2 w6 I. u& z& b+ ~& @    a．L／D选取长径比为20～22的渐变型螺杆，视其制品成型的精度要求一般L1=40％， L2=40％。
+ H# x9 [6 c3 V5 l7 I    b．压缩比ε ，一般选取2．3～2．6。
    c．针对其有一定亲水性，故在螺杆的前端采用混炼环结构。
/ f# G( b7 ?  ^, E2 \    d．其它参数一般可按通用螺杆设计，与机筒间隙不可太小。
; ~- j6 o5 f# a& p三．PA（尼龙）
0 j6 z$ B: V  K特性：①结晶性塑料，种类较多，种类不一样，其熔点也不一样，且熔点范围窄，一般所用PA66其熔点为260℃～265℃。
7 k2 v0 z* }0 D" j# K4 f. ^    ②粘度低，流动性好，有比较明显的熔点，热稳定性差。
2 p: N5 r8 W7 ]  ?% d    ③吸水性一般。
    参数选择
6 [7 _3 O5 J8 g0 w    a．L／D选取长径比18～20的突变型螺杆。
5 N$ l0 s* j' X' ~& y; W1 l    b．压缩比，一般选取3～3．5，其中防止过热分解h3=0．07～0．08D。
    c．因其粘度低，故止逆环处与机筒间隙应尽量小，约0．05，螺杆与机筒间隙约0．08，如有需要，视其材料，前端可配止逆环，射嘴处应自锁。
0 p( U7 r% e3 w* _. t5 d, j* i7 _    d．其它参数、可按通用螺杆设计。
+ F  _: U, \7 M5 I四．PET（聚酯）
- o6 Z# a" W/ p$ J' X    特性：①熔点250℃～260℃，吹塑级PET则成型温度较广一点，大约255℃～290℃。
    ②吹塑级PET粘度较高，温度对粘度影响大，热稳定性差。
- i! j) \/ b, _& ^! a1 T4 M$ U    参数选择
    ①L／D一般取20，三段分布L1=50％－55％，L2=20％。
; E% N, T7 L+ Q* p! L: y, H    ②采用低剪切、低压缩比的螺杆，压缩比ε ，一般取1．8～2，同时剪切过热导致变色或不透明h3=0．09D。
    ③螺杆前端不设混炼环，以防过热，藏料。
. m4 ^' i9 q: a0 }4 E    ④因这种材料对温度较敏感，而一般厂家多用回收料，为提高产量，我厂采用的是低剪切螺杆，所以可适当提高马达转速，以达到目的。同时在使用回收料方面（大部分为片料）.
五．PVC（聚氯乙烯）
    热敏性物料，一般分为硬质和软质，其区别在于原料中加入增塑剂的多少，少于10％的为硬质，多于30％为软质。
; J9 }3 _& b$ L( D4 h+ }% o$ w    特点：①无明显熔点，60℃变软，100℃～150℃粘弹态，140℃时熔融，同时分解，170℃分解迅速，软化点接近于分解点，分解释放于HC1气体。
( r' g& U, Y7 W5 M5 E  {" J    ②热稳定性差，温度、时间都会导致分解，流动性差。
+ a  _1 H& o2 V7 P7 G' u1 q5 a+ b    设计原则a．温度控制严格，螺杆设计尽量要低剪切，防止过热。
            b．螺杆、机筒要防腐蚀。
+ @, X' f4 Y* |$ L            c．注塑工艺需严格控制。
    一般讲，螺杆参数为L／D=16～20，h3=0．07D，ε =1．6～2 ，L1=40％，L2=40％。
1 i* D0 K* {$ A" ^1 ^+ r( C6 E. U4 N    为防止藏料，无止逆环，头部锥度20°～30°，对软胶较适应，如制品要求较高，可采用无计量段，分离型螺杆，此种螺杆对硬质PVC较适合，而且为配合温控，加料段螺杆内部加冷却水或油孔，机筒外加冷水或油槽，温度控制精度±2℃左右。

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