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塑料擠出機

補充:0  瀏覽:4020  發布時間:2012-1-6
 

在塑料擠出成型設備中,塑料擠出機通常稱之為主機,而與其配套的后續設備塑料擠出成型機則稱為輔機。塑料擠出機經過100多年的發展,已由原來的單螺桿衍生出雙螺桿、多螺桿,甚至無螺桿等多種機型。塑料擠出機(主機)可以與管材、薄膜、捧材、單絲、扁絲、打包帶、擠網、板(片)材、異型材、造粒、電纜包覆等各種塑料成型輔機匹配,組成各種塑料擠出成型生產線,生產各種塑料制品。因此,塑料擠出成型機械無論現在或將來,都是塑料加工行業中得到廣泛應用的機種之一。


塑料擠出機-組成


  塑料擠出機的主機是擠塑機,它由擠壓系統、傳動系統和加熱冷卻系統組成。


1、擠壓系統


  擠壓系統包括螺桿、機筒、料斗、機頭、和模具,塑料通過擠壓系統而塑化成均勻的熔體,并在這一過程中所建立壓力下,被螺桿連續的擠出機頭。


  (1) 螺桿:是擠塑機的最主要部件,它直接關系到擠塑機的應用范圍和生產率,由高強度耐腐蝕的合金鋼制成。


  (2) 機筒:是一金屬圓筒,一般用耐熱、耐壓強度較高、堅固耐磨、耐腐蝕的合金鋼或內襯合金鋼的復合鋼管制成。機筒與螺桿配合,實現對塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣和壓實,并向成型系統連續均勻輸送膠料。一般機筒的長度為其直徑的15~30倍,以使塑料得到充分加熱和充分塑化為原則。(3) 料斗:料斗底部裝有截斷裝置,以便調整和切斷料流,料斗的側面裝有視孔和標定計量裝置。


  (4) 機頭和模具:機頭由合金鋼內套和碳素鋼外套構成,機頭內裝有成型模具,機頭的作用是將旋轉運動的塑料熔體轉變為平行直線運動,均勻平穩的導入模套中,并賦予塑料以必要的成型壓力。塑料在機筒內塑化壓實,經多孔濾板沿一定的流道通過機頭脖頸流入機頭成型模具,模芯模套適當配合,形成截面不斷減小的環形空隙,使塑料熔體在芯線的周圍形成連續密實的管狀包覆層。為保證機頭內塑料流道合理,消除積存塑料的死角,往往安置有分流套筒,為消除塑料擠出時壓力波動,也有設置均壓環的。機頭上還裝有模具校正和調整的裝置,便于調整和校正模芯和模套的同心度。


  擠塑機按照機頭料流方向和螺桿中心線的夾角,將機頭分成斜角機頭(夾角120o)和直角機頭。機頭的外殼是用螺栓固定在機身上,機頭內的模具有模芯坐,并用螺帽固定在機頭進線端口,模芯座的前面裝有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通過芯線,在機頭前部裝有均壓環,用于均衡壓力,擠包成型部分由模套座和模套組成,模套的位置可由螺栓通過支撐來調節,以調整模套對模芯的相對位置,便于調節擠包層厚度的均勻性,機頭外部裝有加熱裝置和測溫裝置。


2、傳動系統


  傳動系統的作用是驅動螺桿,供給螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉速,通常由電動機、減速器和軸承等組成。


  而在結構基本相同的前提下,減速機的制造成本大致與其外形尺寸及重量成正比。因為減速機的外形和重量大,意味著制造時消耗的材料多,另所使用的軸承也比較大,使制造成本增加。


  同樣螺桿直徑的擠出機,高速高效的擠出機比常規的擠出機所消耗的能量多,電機功率加大一倍,減速機的機座號相應加大是必須的。但高的螺桿速度,意味著低的減速比。同樣大小的減速機,低減速比的與大減速比的相比,齒輪模數增大,減速機承受負荷的能力也增大。因此減速機的體積重量的增大,不是與電機功率的增大成線性比例的。如果用擠出量做分母,除以減速機重量,高速高效的擠出機得數小,普通擠出機得數大。


  以單位產量計,高速高效擠出機的電機功率小及減速機重量小,意味著高速高效擠出機的單位產量機器制造成本比普通擠出機低。


3、加熱冷卻裝置


  加熱與冷卻是塑料擠出過程能夠進行的必要條件。


  (1) 現在擠塑機通常用的是電加熱,分為電阻加熱和感應加熱,加熱片裝于機身、機脖、機頭各部分。加熱裝置由外部加熱筒內的塑料,使之升溫,以達到工藝操作所需要的溫度。


  (2) 冷卻裝置是為了保證塑料處于工藝要求的溫度范圍而設置的。具體說是為了排除螺桿旋轉的剪切摩擦產生的多余熱量,以避免溫度過高使塑料分解、焦燒或定型困難。機筒冷卻分為水冷與風冷兩種,一般中小型擠塑機采用風冷比較合適,大型則多采用水冷或兩種形式結合冷卻;螺桿冷卻主要采用中心水冷,目的是增加物料固體輸送率,穩定出膠量,同時提高產品質量;但在料斗處的冷卻,一是為了加強對固體物料的輸送作用,防止因升溫使塑料粒發粘堵塞料口,二是保證傳動部分正常工作。


塑料擠出機-發展過程


  擠出機起源于1 8世 紀 , 英 格 蘭 的 J o s e p h B r a ma h于 1 7 9 5年制造的用于制造無縫鉛管的手動活塞式壓出機被認為是世界上第一臺擠出機 。從那時開始, 在 1 9世紀前 5 0年內, 擠出機基本上只應用于鉛管的生產、通心粉和其它食品的加工、 制磚及陶瓷工業。


  在作為一種制造方法的發展過程中,第 1次有明確記載的是 R . B r o o m a n在 1 8 4 5年 申請的用擠出機生產固特波膠電線的專利。固特波公 司的 H.B e w l g y隨后對該 擠 出機進 行了改進 , 并于 1 8 5 1 年將它用于包覆在 D o v e r 和 C a l a i s公司之間的第 1根海底電纜的銅線上。在此后的 2 5年內, 擠出方法 1 3漸重要 , 并且逐漸由電動操縱的擠出機迅速替代了以往的手動擠出機。初期機械操縱的柱塞式擠出機生產了成千上萬公里的絕緣電線和電纜,從而牢固地確立了擠出法用于生產電纜的地位。早期生產電纜的擠出機無論是手動的、 機械的或者液壓的, 全都是柱塞式的。在這種生產過程中, 柱塞將熱的古塔波膠壓入到通有銅導線口模中,古塔波膠從口模中 擠 出, 這樣就包覆在銅導線上形成絕緣層 。


塑料擠出機的類別


  塑料擠出機按其螺桿數量可以分為單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機和多螺桿擠出機。目前以單螺桿擠出機應用最為廣泛,適宜于一般材料的擠出加工。雙螺桿擠出機由于具有由摩擦產生的熱量較少、物料所受到的剪切比較均勻、螺桿的輸送能力較大、擠出量比較穩定、物料在機筒內停留長,混合均勻。


  單螺桿擠出機無論作為塑化造粒機械還是成型加工機械都占有重要地位,近幾年業,單螺桿擠出機有了很大的發展。


  雙螺桿擠出機喂料特性好,適用于粉料加工,且比單螺桿擠出機有更好的混煉、排氣、反應和自潔功能,特點是加工熱穩定性差的塑料和共混料時更顯示出其優越性。在雙螺桿擠出機的基礎上,為了更容易加工熱穩定性差的共混料,現在又開發出多螺桿擠出機,如光華塑料擠出機等。


擠出機成型原理


  塑料擠出機的擠出方法一般指的是在200度左右的高溫下使塑料熔解,熔解的塑料再通過模具時形成所需要的形狀。擠出成型要求具備對塑料特性的深刻理解和模具設計的豐富經驗、是一種技術要求較高的成型方法。


  擠出成型是在擠出機中通過加熱、加壓而使物料以流動狀態連續通過口模成型的方法,也稱為“擠塑”。與其他成型方法相比,具有效率高、單位成本低的優點。


  擠出法主要用于熱塑性塑料的成型,也可用于某些熱固性塑料。擠出的制品都是連續的型材,如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外,還可用于塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。


  擠出的產品可稱為“型材”,由于橫截面形狀大多不規則,因此又稱為“異型材”。


塑料擠出機故障分析


  塑料擠出機是一種常見的塑料機械設備,在日常操作擠出機的過程中,擠出機會出現各種各樣的故障,影響塑料機械正常生產,下面我們就對擠出機故障分析。


塑料擠出機故障分析:主機電流不穩


  1、生產原因:


  (1)喂料不均勻。


  (2)主電機軸承損壞或潤滑不良。


  (3)某段加熱器失靈,不加熱。


  (4)螺桿調整墊不對,或相位不對,元件干涉。


  2、處理方法:


  (1)檢查喂料機,排除故障。


  (2)檢修主電機,必要時更換軸承。


  (3)檢查各加熱器是否正常工作,必要時更換加熱器。


  (4)檢查調整墊,拉出螺桿檢查螺桿有無干涉現象。


塑料擠出機故障分析:主電機不能啟動


  1、產生原因:


  (1)開車程序有錯。


  (2)主電機線程有問題,熔斷絲是否被燒環。


  (3)與主電機相關的連鎖裝置起作用


  2、處理方法:


  (1)檢查程序,按正確開車順序重新開車。


  (2)檢查主電機電路。


  (3)檢查潤滑油泵是否啟動,檢查與主電機相關的連鎖裝置的狀態。油泵不開,電機無法打開。


  (4)變頻器感應電未放完,關閉總電源等待5分鐘以后再啟動。


  (5)檢查緊急按鈕是否復位。


塑料擠出機故障分析:機頭出料不暢或堵塞


  1、產生原因:


  (1)加熱器某段不工作,物料塑化不良。


  (2)操作溫度設定偏低,或塑料的分子量分布寬,不穩定。


  (3)可能有不容易熔化的異物。


  2、處理方法:


  (1)檢查加熱器,必要時更換。


  (2)核實各段設定溫度,必要時與工藝員協商,提高溫度設定值。


  (3)清理檢查擠壓系統及機頭。


塑料擠出機故障分析:主電啟動電流過高


  1、產生原因:


  (1)加熱時間不足,扭矩大。


  (2)某段加熱器不工作。


  2、處理方法:


  (1)開車時應用手盤車,如不輕松,則延長加熱時間或檢查各段加熱器是否正常工作。


塑料擠出機故障分析:主電機發出異常聲音:


  1、產生原因:


  (1)主電機軸承損壞。


  (2)主電機可控硅整流線路中某一可控硅損壞。


  2、處理方法:


  (1)更換主電機軸承。


  (2)檢查可控硅整流電路,必要時更換可控硅元件。


塑料擠出機特點


1.模塊化和專業化


  塑料擠出機模塊化生產可以適應不同用戶的特殊要求,縮短新產品的研發周期,爭取更大的市場份額;而專業化生產可以將擠出成型裝備的各個系統模塊部件安排定點生產甚至進行全球采購,這對保證整期質量、降低成本、加速資金周轉都非常有利。


2.高效、多功能化


  塑料擠出機的高效主要體現在高產出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面,螺桿塑料擠出機已不僅用于高分子材料的擠出成型和混煉加工,它的用途已拓寬到食品、飼料、電極、炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領域。


3.大型化和精密化


  實現塑料擠出機的大型化可以降低生產成本,這在大型雙螺桿塑料造粒機組、吹膜機組、管材擠出機組等方面優勢更為明顯。國家重點建設服務所需的重大技術裝備,大型乙烯工程配套的三大關鍵設備之一的大型擠壓造粒機組長期依靠進口,因此必須加快國產化進程,滿足石化工業發展需要。


4.智能化和網絡化


  發達國家的塑料擠出機已普遍采用現代電子和計算機控制技術,對整個擠出過程的工藝參數如熔體壓力及溫度、各段機身溫度、主螺桿和喂料螺桿轉速、喂料量,各種原料的配比、電機的電流電壓等參數進行在線檢測,并采用微機閉環控制。這對保證工藝條件的穩定、提高產品的精度都極為有利。


塑料擠出機-保養方法


  1、應把塑料擠出機設備安置通風位置,保證電機工作熱量散發,延長其壽命;機器應保持良好接地。


  2、定期檢查刀具螺絲,全新機使用1小時后,用工具緊固動刀,定刀的螺絲,加強刀片與刀架間的固定性;應定期對軸承加注潤滑油,保證軸承間的潤滑性;為保證刀具切口的鋒利度,應常檢查刀具,保證其鋒利度,減少由于刀鋒鈍缺而引起其它部件的不必要損壞;定期檢查皮帶是否松弛,及時調緊。


  3、重啟動——第二次啟動前,應先清除機室所剩余的碎料,減少啟動阻力.應定期打開慣性罩和皮帶輪罩,清除法蘭盤下方出灰口,因破碎機室排出粉料進入轉軸軸承.


  4、更換部件——更換刀具時,動刀與定刀之間的間隙:20HP以上破碎機0.8MM為佳,20HP以下的破碎機0.5MM為佳.回收料越薄,間隙可適當調大.


擠出機操作規程


塑料擠出生產線中各個類型產品,都有其操作特點,對其操作特點有個詳細的了解,才可以充分發揮機器的效能。擠出機是其中一種類型機器,把握好擠出機的操作要點,正確合理地使用擠出機。螺桿擠出機的使用包括機器的安裝、調整、試車、操作、維護和修理等一系列環節,它的使用具有一般機器的共性,主要表現在驅動電機和減速變速裝置方面。但螺桿擠出機的工作系統即擠出系統,卻又獨具特點,在使用螺桿擠出機時應特別注意其特點。機器的安裝、調整、試車一般在擠出機的使用說明書中均有明確規定,這里對擠出機的操作要點,維護與保養簡述如下: 操作人員必須熟悉自己所操作的擠出機的結構特點,尤其要正確掌握螺桿的結構特性,加熱和冷卻的控制儀表特性、機頭特性及裝配情況等,以便正確地掌握擠出工藝條件,正確地操作機器。


 

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