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挤出机螺杆的直径D和长径比LD

2024-12-31
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挤出机螺杆的直径D和长径比LD

直径D是一个重要参量,它是表征挤出机挤出量大小的参数之一。                 


                    qv=ßDs3n  


        式中qv为生产能力(kg/h);Ds为螺杆直径(cm);n为螺杆转数(r/min);ß为经验出料系数,取值范围为0.003~0.007


        L/D:螺杆的有效长度与其直径之比。


        根据加工物料的性能和制品质量的需求来考虑 ,以前L/D=20~26;现在L/D=24~36;最大的可达43。L/D=25,可得到较高的产率。同时又避免了熔体过热和热敏性料降解。


螺杆各段的作用及参数的设定


       按塑料在螺杆上的运转情况可分为加料、压缩和计量三个区域,螺杆在这三个区的作用是不同的。


     (a)加料段(供料段、固体输送段)


      自塑料入口向前延伸的一段螺杆称为加料段,在加料段中物料依然是固态。它的主要作用是使物料受热、受压、前移。螺槽容积可以维持不变,等距等深。加料段的输送能力与螺槽深度H1及该段的长度L1有关。


      先确定均化段螺槽深度H3,再由螺杆的几何压缩比来计算H1。


      熔点高,导热性差,热焓大的聚合物,L1要取长一些。PP的L1比HDPE长。    


     (b)压缩段(熔融段)         


      螺杆中部的一段,作用是压实物料和熔融物料。该段螺槽容积逐渐减小。压缩比ε,它是螺杆加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。            


                ε  =(D-H1)H1/(D-H3)H3                          


                    ≈0.93 H1/ H3


      ε的大小对制品的密实性和排除物料中所含空气的能力等影响很大。ε大,制品密实,排气能力强。物理压缩比,是指塑料受热熔融前后的密度之比,设计时压缩比多根据经验选取。它取决于所加工的塑料种类、进料时的聚集状态和挤出制品的形状。粉料的应比粒 料大;薄壁型材比厚壁制品大。


     (c)计量段(均化段)


      螺杆的最后一段。其作用是使熔料进一步塑化均匀,并使料流定量、定压由机头流道均匀挤出。这段螺槽的截面可以是横定的。但比前两段都小。     


     H3与物料的热稳定性、螺杆的塑化效率及压缩比有关,它对螺杆的混合效率和生产的最大压力有很大影响。


     浅—有利于塑化,但生产效率低;


     深—挤出量大,但对机头压力敏感,挤出不稳定。


     实际确定时,按H3=(0.025~0.06)D选取。对于直径较大的螺杆,取小值,反之则取大值。H3确定之后,根据确定的ε计算加料段螺槽深度H1。  


     计量段的长度与塑料的种类有关,某些热敏性塑料就不宜在这段作过久的停留,而聚烯烃等又能以这段的作用取得较好的均化。




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