擠出機的節(jié)能上可分為兩個部分:一個是動力部分,一個是加熱部分。動力部分節(jié)能:大多采用變頻器,節(jié)能方式是通過節(jié)約電機的余耗能,例如電機的實際功率是50Hz,而你在生產(chǎn)中實際上只需要30Hz就足夠生產(chǎn)了,那些多余的能耗就白白浪費了,變頻器就是改變電機的功率輸出達到節(jié)能的效果。
在進行加壓的情況,使得處于粘流態(tài)的物料通過具有一定的形狀的口模,然后根據(jù)口模而成為橫截面和口模樣子相仿的連續(xù)體。繼而冷卻定型形成玻璃態(tài),由此得到所需加工的制件。在擠出機中,一般情況下,基本和通用的是單螺桿擠出機。其主要包括:傳動、加料裝置、料筒、螺桿、機頭和口模等六個部分。
傳動部分通常由電動機,減速箱和軸承等組成。在擠出的過程中,螺桿轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,不能隨著螺桿負荷的變化而變化,這樣才能保持所得制品的質(zhì)量均勻一致。但是在不同的場合下又要要求螺桿可以變速,以達到一臺設(shè)備可以擠出不同塑料或不同制品的要求。因此,本部分一般采用交流整流子電動機、直流電動機等裝置,以達到無級變速,一般螺桿轉(zhuǎn)速為10~100轉(zhuǎn)/分。
傳動系統(tǒng)的作用是驅(qū)動螺桿,供給螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速,通常由電動機、減速器和軸承等組成。而在結(jié)構(gòu)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。
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,高速的擠出機得數(shù)小,普通擠出機得數(shù)大。以單位產(chǎn)量計,高速擠出機的電機功率小及減速機重量小,意味著高速擠出機的單位產(chǎn)量機器制造成本比普通擠出機低。
料斗一般做成對稱形式。在料斗的側(cè)面開有視窗,以觀察料位及上料情況,料斗的底部有開合門,以停止和調(diào)節(jié)加料量。料斗上方加蓋子,防止灰塵、濕氣及雜質(zhì)落入。在選擇料斗材料時,好用輕便、耐腐蝕和易加工材料,一般多用鋁板和不銹鋼板。料斗的容積要視擠出機的規(guī)格大小和上料方式而定。一般為擠出機1~1.5h的擠出量。
由于塑料的種類很多,它們的性質(zhì)也各不相同。因此在實際操作中,為了適應(yīng)不同的塑料加工需要,所需的螺桿種類不同,結(jié)構(gòu)也有各有差別。以便能大效率的對塑料產(chǎn)生大化運輸、擠壓、混合和塑化作用。圖為幾種較常見的螺桿。
表示螺桿特征的基本參數(shù)包括以下幾點:直徑、長徑比、壓縮比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺桿和料筒的間隙等。
料筒內(nèi)徑與螺桿直徑差的一半稱間隙δ,它能影響擠出機的生產(chǎn)能力,隨δ的增大,生產(chǎn)率降低.通??刂痞脑?.1一0.6毫米左右為宜。 δ 小,物料受到的剪切作用較大,有利于塑化,但δ過小,強烈的剪切作用容易引起物料出現(xiàn)熱機械降解,同時易使螺桿被抱住或與料筒壁摩擦,而且, δ太小時,物料的漏琉和逆流幾乎沒有,在一定程度上影響熔體的混合。
螺旋角Φ是螺紋與螺桿橫斷面的夾角,隨Φ增大,擠出機的生產(chǎn)能力提高,但對塑料產(chǎn)生的剪切作用和擠壓力減小,通常螺旋角介于10°到30°之間,沿螺桿長度的變化方向而改變,常采用等距螺桿,取螺距等于直徑,Φ的值約為17°41′
壓縮比越大,塑料收到的擠壓比也就越大。螺槽淺時,能對塑料產(chǎn)生較高的剪切速率,有利于料筒壁和物料間的傳熱,物料混合和塑化效率越高,反而生產(chǎn)率會降低;反之,螺槽深時。情況剛好相反。因此,熱敏性材料(如聚氯乙烯)宜用深螺槽螺桿;而熔體粘度低和熱穩(wěn)定性較高的塑料(如聚酰胺),宜用淺螺槽螺桿。