高分子材料基本加工工艺第五章 第一节

高分子材料基本加工工艺

塑料的成型方法挤出成型 注射成型 模压成型 铸塑成型 模压烧结成型 传递模塑 压延成型 中空吹塑成型 热成型 拉幅薄膜成型 冷成型制品的用途

一次 成型

原料种类 (性质)

制品形状

二次 成型

成型方式

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第五章 塑料挤出成型目的与要求：1.了解挤出成型原理，了解挤出成型的优缺点。目的与要求 挤出成型设备

2.掌握挤出成型工艺过程。

挤出成 型工艺作业

3.掌握单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。

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第五章 塑料挤出成型第一节 挤出成型概论一、挤出成型原理将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出， 而得到与模口相同几何形状的流体，冷却固化后，目的与要求 挤出成型设备

得到所要的零件。

挤出成 型工艺作业

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第五章 塑料挤出成型第一节 挤出成型概论 挤出成型适用范围 原料：热塑性塑料 产品：管材、薄膜、板材、片材、棒材、异型材、 管材、薄膜、板材、片材、棒材、异型材、电线电缆包覆物、单丝、撕裂膜、打包带、网 电线电缆包覆物、单丝、撕裂膜、打包带、挤出成 型工艺作业

目的与要求 挤出成型设备

挤出成型的优点 挤出成型的缺点

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第五章 塑料挤出成型第一节 挤出成型概论二、挤出成型设备挤出机： 挤出机：挤出系统、传动系统、加热冷却系统、机身 挤出 机组 辅机： 辅机：机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置、卷取装置

目的与要求 挤出成型设备

控制系统

挤出成 型工艺作业

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单螺杆挤出机传动装置 加料装置 机筒 螺杆 机头与口模单螺杆挤出机结构示意图1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-机筒 机座 电动机 传动装置 料斗 料斗冷却区 机筒 7-料筒加热器 8-热点偶控温点 9-螺杆 10- 过滤网及多孔板 料筒加热器 热点偶控温点 螺杆 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物 机头加热器 机头 挤出物

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螺杆的结构形式与其三个主要工作区

加料段：起预热、压实、输送物料的作用，螺槽深度不变 加料段：起预热、压实、输送物料的作用， II 压缩段：螺槽深度逐渐变小；起熔融物料、去阶气体等 压缩段：螺槽深度逐渐变小；起熔融物料、 III 均化段(计量段):螺槽深度通常为常数；起进一步塑化 化段(计量段):螺槽深度通常为常数； ):螺槽深度通常为常数 均匀物料、并将其定量定压的送入机头口模的作用。 均匀物料、并将其定量定压的送入机头口模的作用。

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表示螺杆结构特征的基本参数基本参数：直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、 基本参数：直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺 旋角、 螺杆与机筒的间隙、 旋角、 螺杆与机筒的间

隙、螺头结构等

直径D:用来表示挤出机的大小规格 直径 ：用来表示挤出机的大小规格, 常见的螺杆直径为 45~ 150毫米 螺杆直径增大，加工能力提高 毫米, ~ 毫米 螺杆直径增大，

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表示螺杆结构特征的基本参数长径比(L/D): 螺杆工作部分有效长度与直径之比， 螺杆工作部分有效长度与直径之比， 长径比 通常为 18~25。 ~ 。 L/D大，能改善物料温度分布，有利于塑料的混合和塑 大 能改善物料温度分布， ;能减少 漏流和逆流，提高挤出机的生产能力; 化;能减少 漏流和逆流，提高挤出机的生产能力; L/D过大，塑料受热时间增长而降解; 螺杆自重增加， 过大，塑料受热时间增长而降解 螺杆自重增加， 过大 曲下垂，造成螺杆与机筒的间隙不均匀;给螺 自由端挠 曲下垂，造成螺杆与机筒的间隙不均匀 给螺 杆和机筒的加工制造带来困难; 杆和机筒的加工制造带来困难 L/D过小，易引起物料的混炼、塑化不良。 过小，易引起物料的混炼、塑化不良。 过小

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塑料在挤出机中的状态及流动固体输送—加料段 固体输送 加料段 熔化过程—压缩段 熔化过程 压缩段① 熔膜的形成 ② 熔池的形成 随着螺杆的转动，筒壁上的熔膜 随着螺杆的转动， 随着螺杆的转动 被强制刮下来。 被强制刮下来。刮下的聚合物熔 体移动到螺杆根部， 体移动到螺杆根部，然后再次被 根部扫起来形成旋转运动， 根部扫起来形成旋转运动，在螺 纹推进面前方形成一熔池 ③ 熔池的扩大 ④全部熔融 迁移面

熔体输送—均化段 熔体输送 均化段

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双螺杆挤出机是在一个“ ” 是在一个“∞”字形机筒 内，由两根互相啮合的螺 杆组成。 杆组成。螺杆可以是整体 或组装， 或组装，同向旋转或异向 旋转， 旋转，平行或锥形的

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双螺杆挤出机和单螺杆 挤出机工作原理比较物料在单螺杆挤出机中的输送是依靠物料与机 筒的摩擦力 而双螺杆挤出机则为“正向输送” 而双螺杆挤出机则为“正向输送”,有强制将 物料向前输送的作用，另外， 物料向前输送的作用，另外，双螺杆挤出机在 两根螺杆的啮合处还对物料产生剪切作用

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第五章 塑料挤出成型第一节 挤出成型概论三、挤出成型工艺塑化目的与要求 挤出成型设备

成型

定型

1.原料的准备 干燥、去杂质处理 2.挤出成型 挤出机预热——加入塑料——熔融塑化——由机头 挤出成型 3.塑件的定型与冷却 管材的定径

挤出成 型工艺作业

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第五章 塑料挤出成型第一节 挤出成型概论三、挤出成型工艺3.塑件的定型与冷却目的与要求 挤出成型设备

挤出成 型工艺作业

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第五章 塑料挤出成型第一节 挤出成型概论三、挤出成型工艺

4.塑件的牵引、卷取和切割 在冷却得同时，连续均匀地将塑件引出。目的与要求 挤出成型设备

牵引速度略大于挤出速度 不同的塑件，牵引速度不同。

挤出成 型工艺作业

四、挤出成型工艺条件温度 挤出速度

压力

牵引速度

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第五章 塑料挤出成型第一节 挤出成型概论四、挤出成型工艺条件1.温度目的与要求 挤出成型设备

加料段的温度不宜过高，压缩段和均化段的温 度可高一些。 机头的温度控制在塑料热分解温度以下 口模的温度比机头温度可稍低一些，但要保证 塑料有良好的流动性。 2.压力 合理控制螺杆转速，保证温控系统的精度，以 减小压力波动。

挤出成 型工艺作业

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第五章 塑料挤出成型第一节 挤出成型概论四、挤出成型工艺条件3.挤出速度 单位时间内由挤出机头和口模中挤出的塑化好目的与要求

的物料量或塑件长度。它表示挤出能力 挤出能力的高低。 挤出能力挤出成型设备

挤出成 型工艺作业

4.牵引速度 牵引速度与挤出速度相当，可略大于 略大于挤出速度。 略大于 牵引比 —— 牵引速度与挤出速度的比值，其值等 于或大于1。 1

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第五章 塑料挤出成型作业

P117目的与要求 挤出成型设备

2,3

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