雙螺桿塑料擠出機(jī)_蚌埠佳德智能裝備科技有限公司

物料不再是若干個(gè)立的料團(tuán), 而成為連續(xù)的物料床。根據(jù)可視化觀察試驗(yàn), 可以大致把不同的運(yùn)動(dòng)形式分為兩類, 即非連續(xù)類型和連續(xù)類型。當(dāng)充滿度較大, 物料呈連續(xù)類型時(shí), 擠出產(chǎn)量也較大, 因此, 充滿度是人們十分關(guān)心的問題。圖1 和圖2 顯示了不同的充滿度, 圖2 中螺槽的充滿度更大些。在進(jìn)行雙螺桿擠出理論的研究時(shí), 也要注意物料運(yùn)動(dòng)的多樣性問題, 以確定特定條件下物料特定的運(yùn)動(dòng)形式, 并針對(duì)各種形式來分別建模。1. 4 同向雙螺桿擠出中的正位移一般認(rèn)為, 單螺桿擠出是基于摩擦拖曳機(jī)理,而雙螺桿擠出是基于正位移。正位移是指螺桿輸送機(jī)中物料在螺桿旋轉(zhuǎn)一周期間, 被強(qiáng)制地沿軸向向前推進(jìn)的一個(gè)導(dǎo)程的距離。它僅與幾何因素(如螺紋導(dǎo)程) 、螺桿轉(zhuǎn)速有關(guān), 而與物料和螺桿、機(jī)筒間的摩擦無關(guān)。實(shí)際上正位移要求嚴(yán)格的幾何條件。例如在雙螺桿擠出中, 只有在螺槽流道的橫
向、縱向都封閉時(shí), 正位移才有可能。但對(duì)同向雙螺桿擠出機(jī)來說, 這是不可能的。在幾個(gè)間隙中產(chǎn)生的漏流和反向元件、中性元件的存在使正位移進(jìn)一步被削弱; 另一方面, 在雙螺桿的非嚙合區(qū), 物料的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象及機(jī)理確與單螺桿擠出有相似之處。因此, 同向雙螺桿擠出過程兼具摩擦拖曳和正位移兩種特征。同向雙螺桿擠出中的熔融上面提到, 單螺桿擠出的機(jī)理是摩擦拖曳, 這時(shí)正常擠出只有在螺槽完全充滿, 物料被壓實(shí)后才能進(jìn)行。在螺桿機(jī)筒的摩擦拖曳及機(jī)筒內(nèi)壓力的作用下, 熔料逐漸在螺棱推進(jìn)面的前方堆積, 形成熔池, 使螺槽中熔料與固體物料間界線分明。而同向雙螺桿擠出時(shí), 摩擦拖曳作用較小, 但由于有正位移作用, 螺槽未充滿時(shí)物料也可以向前運(yùn)動(dòng), 沒有條件形成熔池, 熔料與固體料間的位置變換頻繁,未熔物料始終散布在熔料中。這種情況可見圖1。
這是同向雙螺桿擠出的熔融與單螺桿擠出明顯的不同。2 同向、異向雙螺桿擠出機(jī)的區(qū)別相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向的不同使得同向、異向雙螺桿幾何構(gòu)型也不同。圖3 是根據(jù)共軛運(yùn)動(dòng)關(guān)系決定的這兩種螺桿的圖示??梢钥吹? 它們的橫截面形狀完全不同。同時(shí), 運(yùn)動(dòng)關(guān)系和幾何關(guān)系上的差別, 也導(dǎo)致了它們擠出特性和應(yīng)用領(lǐng)域的區(qū)別。圖3 同向、異向雙螺桿圖示 同向雙螺桿的特點(diǎn)是: ① 轉(zhuǎn)速較高并且在嚙合區(qū)(兩螺桿在橫截面圖中的重疊部分) 不同位置處有較接近的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度, 所以可以產(chǎn)生強(qiáng)烈、均勻的剪切; ② 幾何形狀決定了其縱向流道必定開放, 使兩螺桿之間產(chǎn)生物料交換。交換時(shí), 原處于一根螺桿螺槽底部的物料將運(yùn)動(dòng)到另一根螺桿螺槽的頂部??v向流道的開放還使橫向流道開放成為可能, 來實(shí)現(xiàn)同一螺桿相鄰螺槽間物料的交換。這使同向雙螺桿具有較好的分布混合能力, 因此適合于混煉操作。而異向雙螺桿的幾何參數(shù)決定了其縱向流道是可以封閉的, 物料因此被螺桿強(qiáng)制向前輸送, 這就是所謂的正位移。這使穩(wěn)定的成型擠出成為異向雙螺桿擠出的主要特點(diǎn)。因此談到雙螺桿,就應(yīng)該指明旋轉(zhuǎn)方向。表1 對(duì)單螺桿、異向雙螺桿、混煉用同向雙螺桿的正位移、穩(wěn)定擠出和分布混合能力進(jìn)行了定性比較。 表1 各種螺桿擠出機(jī)正位移、穩(wěn)定擠出和分布混合能力的比較單螺桿異向雙螺桿同向雙螺桿正位移較弱強(qiáng)中穩(wěn)定擠出中強(qiáng)較弱分布混合能力中較弱強(qiáng)3 螺桿組合原則螺桿組合是雙螺桿擠出工藝制定的關(guān)鍵。同向雙螺桿擠出以混煉為主, 螺桿組合要考慮到主輔料性能與形狀、加料順序與位置、排氣口位置、機(jī)筒溫度設(shè)置等等。同時(shí), 混料的對(duì)象十分龐雜, 對(duì)每一個(gè)特定的混料過程都有合理進(jìn)行螺桿組合的問題, 顯然這種組合也是多種多樣的, 目前的組合設(shè)計(jì)主要依靠經(jīng)驗(yàn)。盡管如此, 同向雙螺桿的螺桿組合還是有其基本規(guī)律可循的。以下就是對(duì)螺桿組合原則的兩點(diǎn)看法。(1) 螺紋導(dǎo)程在加料口處應(yīng)較大, 此后逐漸減小。同向雙螺桿的螺槽深度不變化, 導(dǎo)程逐漸減小使螺槽容積變小, 起到對(duì)物料的壓縮作用; 同時(shí),加料口處螺槽容積較大, 也可使加料順暢。