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[已解决] 如何确定单螺杆挤出机的具体参数

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发表于 2007-4-1 01:06:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: LAN

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主要是螺杆的参数 如何计算呢?
7 S8 g0 X% |0 F, u6 x0 L8 n
8 K* I+ G8 \$ x: i2 U[ 本帖最后由 userkypdy 于 2007-5-6 22:45 编辑 ]
发表于 2007-4-1 05:18:37 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林吉林市
一般螺杆分为三段即加料段,压缩段,均化段。 ( o& \& J" h* ?2 K* Y" T4 k
   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。. n5 a, c; P$ t+ L4 |% u
   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。1 U+ k1 b1 h( g9 P6 d$ X" D
   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。
$ s7 T2 X4 M- @* o6 t+ {   对整条螺杆而言,参数L/D-长径比. @* W1 c/ m: i& C1 R
   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。
3 ^. |* }8 K% a* M/ \   其它螺距S,螺旋升角φ=πDtgφ,一般D=S,则φ=17°40′。
6 H7 ~. M9 O% Z$ t8 s   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′。
# a0 Y1 N, q! z+ e" p- g: ]) a   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。  x" w0 }8 Q! V
   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。* q4 l3 n% p0 l9 Y* f- K
一.PC料(聚碳酸酯)
* r' @. ]8 S# k% ]' U2 X    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℃。
, l( g* g9 r" V/ s8 r5 C/ t8 Z& |    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。2 P# t5 a) r5 N- G5 s$ ^
    ③吸水性强
# b. ?1 u8 K+ b% A. J- Z" O    参数选定:( h0 R' D; ^; ]4 n$ X3 r2 n
    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。  {  }* |- h& a( u5 ]( C
    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。
+ F# ?0 |% i6 M7 |    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。/ D; [; P" I. E! K
    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。
& q6 k6 _- d: N4 e8 d. \    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。
9 Y! S$ |1 a( Y. G- z) h0 S8 L5 U二.PMMA(有机玻璃)
8 U- q8 V9 \6 F* [, o    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。- S3 M/ B7 k" _9 p+ l: _9 c' W
    ②粘度大,流动性差,热稳定性较好。
& y  H% {7 U6 r  R2 ]    ③吸水性较强。
) {- Z2 ?4 H2 r( ?2 I    参数选择
0 l# ~* Q  E% v; T    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%。: R! }) J4 Z+ \8 Y# e9 f' `
    b.压缩比ε ,一般选取2.3~2.6。4 l; a* ]8 {( O0 F* E( a8 s
    c.针对其有一定亲水性,故在螺杆的前端采用混炼环结构。  T9 u2 A2 j8 f& h8 ^4 R
    d.其它参数一般可按通用螺杆设计,与机筒间隙不可太小。
$ c4 N' U. ~3 P/ d' q& z& U三.PA(尼龙)
5 @3 N" z+ e) j: B3 B* r7 Z" ~, C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℃。
5 @, p! O2 {% I: n' w    ②粘度低,流动性好,有比较明显的熔点,热稳定性差。
1 @* P3 }3 w0 a    ③吸水性一般。
6 W! B* U7 _) x2 g    参数选择' l9 |- J8 Q) x" Y; v5 `' C
    a.L/D选取长径比18~20的突变型螺杆。
, t. a5 H, n6 T! O7 ^8 z$ k    b.压缩比,一般选取3~3.5,其中防止过热分解h3=0.07~0.08D。
. h; W, \; H+ K5 s    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。
7 [! h8 R& j) r) D) ~% `  C/ v    d.其它参数、可按通用螺杆设计。
7 Q0 s( X# G7 L& m四.PET(聚酯)
1 F& f. P2 v; g    特性:①熔点250℃~260℃,吹塑级PET则成型温度较广一点,大约255℃~290℃。0 E$ u# m# t: t$ R- X' d/ m& S
    ②吹塑级PET粘度较高,温度对粘度影响大,热稳定性差。
6 Z  l3 |, p7 |1 O3 P- P    参数选择
! x  _/ X- Q% K* j# J    ①L/D一般取20,三段分布L1=50%-55%,L2=20%。! ^( W3 A6 T$ e  t; k6 q  U& h3 g# P
    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。# u8 c0 W! _3 X( E  G8 G0 q
    ③螺杆前端不设混炼环,以防过热,藏料。
; N$ K8 ^! N% z* C" D& s" n6 M# t  R    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).9 i" ^6 j7 ^% q$ L! `! i  [
五.PVC(聚氯乙烯)7 ?7 Y' y4 ?+ h' p
    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。
9 o# g5 d' B" X# t6 l    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。2 x; ^' v9 j4 [. m4 d
    ②热稳定性差,温度、时间都会导致分解,流动性差。
; s4 |  v( Q0 a6 o  O    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。
: v+ w  y# P7 ~$ r% ?+ y            b.螺杆、机筒要防腐蚀。
% z8 F5 C( {& ^5 _  r5 |4 H. B            c.注塑工艺需严格控制。
$ ^1 r0 J! m1 H    一般讲,螺杆参数为L/D=16~20,h3=0.07D,ε =1.6~2 ,L1=40%,L2=40%。
2 a) ]" r; [# J% q& p6 k    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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userkypdy + 7 高手+佩服+应助

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发表于 2008-8-9 10:49:43 | 显示全部楼层 来自: 中国河北邯郸
谢谢2楼,高手+佩服+应助
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