① 电缆塑料绝缘挤出机基本原理
挤塑机的工作原理是:利用特定形状的螺杆,在加热的机筒中旋转,将由料斗中送来的塑料向前挤压,使塑料均匀的塑化(即熔融),通过机头和不同形状的模具,使塑料挤压成连续性的所需要的各种形状的塑料层,挤包在线芯和电缆上。塑料挤出过程
电线电缆的塑料绝缘和护套使是采用连续挤压方式进行的,挤出设备一般是单螺杆挤塑机。塑料在挤出前,要事先检查塑料是否潮湿或有无其它杂物,然后把螺杆预热后加入料斗内。在挤出过程中,装入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋进入机筒中,在旋转螺杆的推力作用下,不断向前推进,从预热段开始逐渐的向均化段运动;同时,塑料受到螺杆的搅拌和挤压作用,并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切摩擦的作用下转变为粘流态,在螺槽中形成连续均匀的料流。在工艺规定的温度作用下,塑料从固体状态转变为熔融状态的可塑物体,再经由螺杆的推动或搅拌,将完全塑化好的塑料推入机头;到达机头的料流,经模芯和模套间的环形间隙,从模套口挤出,挤包于导体或线芯周围,形成连续密实的绝缘层或护套层,然后经冷却和固化,制成电线电缆产品。挤出过程的三个阶段
塑料挤出最主要的依据是塑料所具有的可塑态。塑料在挤出机中完成可塑过程成型是一个复杂的物理过程,即包括了混合、破碎、熔融、塑化、排气、压实并最后成型定型。大家值的注意的是这一过程是连续实现的。然而习惯上,人们往往按塑料的不同反应将挤塑过程这一连续过程,人为的分成不同阶段,即为:塑化阶段(塑料的混合、熔融和均化);成型阶段(塑料的挤压成型);定型阶段(塑料层的冷却和固化)。
第一阶段是塑化阶段。也称为压缩阶段。它是在电线电缆挤塑机机筒内完成的,经过螺杆的旋转作用,使塑料由颗粒状固体变为可塑性的粘流体。塑料在塑化阶段取得热量的来源有两个方面:一是机筒外部的电加热;二是螺杆旋转时产生的摩擦热。起初的热量是由机筒外部的电加热产生的,当正常开车后,热量的取得则是由螺杆选装物料在压缩、剪切、搅拌过程中与机筒内壁的摩擦和物料分子间的内摩擦而产生的。
第二阶段是成型阶段。它是在机头内进行的,由于螺杆旋转和压力作用,把粘流体推向机头,经机头内的模具,使粘流体成型为所需要的各种尺寸形状的挤包材料,并包覆在线芯或导体外。
第三阶段是定型阶段。它是在冷却水槽或冷却管道中进行的,塑料挤包层经过冷却后,由无定型的塑性状态变为定型的固体状态。
塑化阶段塑料流动的变化
在塑化阶段,塑料沿螺杆轴向被螺杆推向机头的移动过程中,经历着温度、压力、粘度,甚至化学结构的变化,这些变化在螺杆的不同区段情况是不同的。塑化阶段根据塑料流动时的物态变化过程又人为的分成三个阶段,即加料段、熔融段、均化段,这也是人们习惯上对挤出螺杆的分段方法,各段对塑料挤出产生不同的作用,塑料在各段呈现不同的形态,从而表现出塑料的挤出特性。
在加料段,首先就是为颗粒状的固体塑料提供软化温度,其次是以螺杆的旋转与固定的机筒之间产生的剪切应力作用在塑料颗粒上,实现对软化塑料的破碎。而最主要的则是以螺杆旋转产生足够大的连续而稳定的推力和反向摩擦力,以形成连续而稳定的挤出压力,进而实现对破碎塑料的搅拌与均匀混合,并初步实行热交换,从而为连续而稳定的挤出提供基础。在此阶段产生的推力是否连续均匀稳定、剪切应变率的高低,破碎与搅拌是否均匀都直接影响着挤出质量和产量。
在熔融段,经破碎、软化并初步搅拌混合的故态塑料,由于螺杆的推挤作用,沿螺槽向机头移动,自加料段进入熔融段。在此段塑料遇到了较高温度的热作用,这是的热源,除机筒外部的点加热外,螺杆旋转的摩擦热也在起着作用。而来自加料段的推力和来自均化段的反作用力,使塑料在前进中形成了回流,这回流产生在螺槽内以及螺杆与机筒的间隙中,回流的产生不但使物料进一步均匀混合,而且使电线电缆塑料热交换作用加大,达到了表面的热平衡。由于在此阶段的作用温度已超过了塑料的流变温度,加之作用时间较长,致使塑料发生了物态的转变,与加热机筒接触的物料开始熔化,在机筒内表面形成一层聚合物熔膜,当熔膜的厚度超过螺纹顶与机筒之间的间隙时,就会被旋转的螺纹刮下来,聚集在推进螺纹的前面,形成熔池。由于机筒和螺纹根部的相对运动,使熔池产生了物料的循环流动。螺棱后面是固体床(固体塑料),物料沿螺槽向前移动的过程中,由于熔融段的螺槽深度向均化段逐渐变浅,固体床不断被挤向机筒内壁,加速了机筒向固体床的传热过程,同时螺杆的旋转对机筒内壁的熔膜产生剪切作用,从而使熔膜和固体床分界面的物料熔化,固体床的宽度逐渐减小,知道完全消失,即由固态转变为粘流态。此时塑料分子结构发生了根本的改变,分子间张力极度松弛,若为结晶性高聚物,则其晶区开始减少,无定形增多,除其中的特大分子外,主体完成了塑化,即所谓的“初步塑化”,并且在压力的作用下,排除了固态物料中所含的气体,实现初步压实。
在均化段,具有这样几个突出的工艺特性:这一段螺杆螺纹深度最浅,即螺槽容积最小,所以这里是电线电缆螺杆与机筒间产生压力最大的工作段;另外来自螺杆的推力和筛板等处的反作用力,是塑料“短兵相接”的直接地带;这一段又是挤出工艺温度最高的一段,所以塑料在此阶段所受到的径向压力和轴向压力最大,这种高压作用,足以使含于塑料内的全部气体排除,并使熔体压实,致密。该段所具有的“均压段”之称即由此而得。而由于高温的作用,使得经过熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化,从而最后消除“颗粒”,使塑料塑化充分均匀,然后将完全塑化熔融的塑料定量、定压的由机头均匀的挤出。
挤出过程中塑料的流动状态
在挤出过程中,由于螺杆的旋转使塑料推移,而机筒是不动的,这就在机筒和螺杆之间产生相对运动,这种相对运动对塑料产生摩擦作用,使塑料被拖着前进。另外,由于机头中的模具、多孔筛板和滤网的阻力,又使塑料在前进中产生反作用力,这就使塑料在螺杆和机筒中的流动复杂化了。通常将塑料的流动状态看成是由以下四种流动形式组成的:
正流――是指塑料沿着螺杆螺槽向机头方向的流动。它是螺杆旋转的推挤力产生的,是四种流动形式中最主要的一种。正流量的大小直接决定着挤出量。
倒流――又称逆流,它的方向与正流的流动方向整好相反。它是由于机头中的模具、筛板、和滤网等阻碍塑料的正向运动,在机头区域里产生的压力(塑料前进的反作用力)造成的。由机头至加料口形成了“压力下的回流”,也称为“反压流动”。它能引起生产能力的损失。
横流――它是沿着轴的方向,即与螺纹槽相垂直方向的塑料流动。也是由电线电缆螺杆旋转时的推挤所形成的。它的流动受到螺纹槽侧壁的阻力,由于两侧螺纹的相互阻力,而螺杆是在旋转中,使塑料在螺槽内产生翻转运动,形成环状流动,所以横流实质是环流。环流对塑料在机筒中的混合、塑化成熔融状态,是和环流的作用分不开的。环流使物料在机筒中产生搅拌和混合,并且利于机筒和物料的热交换,它对提高挤出质量有重要的意义,但对挤出流率的影响很小。
漏流――它也是由机头中模具、筛板和滤网的阻力产生的。不过它不是螺槽中的流动,而是在螺杆与机筒的间隙中形成的倒流。它也能引起生产能力的损失。由于螺杆与机筒的间隙通常很小,故在正常情况下,漏流流量要比正流和倒流小的多。在挤出过程中,漏流将影响挤出量,漏流量增大,挤出量将减小。
塑料的四种流动状态不会以单独的形式出现,就某一塑料质点来说,既不会有真正的倒流,也不会有封闭的环流。熔体塑料在螺纹槽中的实际流动是上述四种流动状态的综合,以螺旋形轨迹向前的一种流动。
挤出质量
电线电缆挤出质量主要指塑料的塑化情况是否良好,几何尺寸是否均一,即径向厚度是否一致,轴向外径是否均匀。决定塑化情况的因袭除塑料本身外,主要是温度和剪切应变率及作用时间等因素。挤出温度过高不但造成挤出压力的波动,而且导致塑料的分解,甚至可能酿成设备事故。而减小螺槽深度,增大螺杆长径比,虽然有利于塑料的热交换和延长受热时间,满足塑化均匀要求,但将影响挤出量,又为螺杆制造和装配造成困难。所以确保塑化的重要因素应是提高螺杆旋转对塑料所产生的剪切应变率,以达到机械混合均匀,挤出热交换均衡,并由此为塑化均匀提供保障。这个应变率的大小由螺杆与机筒间的剪切应变力所决定,在保证挤出量的要求下,可以在提高转速的情况下加大螺槽深度。此外,螺杆与机筒的间隙也对挤出质量有影响,间隙过大时则塑料的倒流、漏流增加,不但引起挤出压力波动,影响挤出量;而且由于这些回流的增加,使塑料过热而导致塑料焦烧或成型困难。有时间去 http://www.3359088.com 和 http://www.0086k.com 看看,多学点!
② 塑料网的制作过程是什么样的
塑料网分牵伸网和非牵伸网两种。塑料牵伸网设备由挤出机、旋转模具冷却定型、牵引、收卷等辅机组成。根据产品系列的特殊要求,采用不同的配置,适用于生产牵伸网、无结网、平面滤水网、篱笆网、围栏网、园艺及农业用网、工程网、拉伸网,包装网、水果蔬菜网袋及网眼袋等不同功用的塑料牵伸网。塑料原料在挤出机中受热熔融,经螺杆挤出进入一个设有若干小孔的内外模口的特殊旋转机头。熔融的塑料流经模口孔隙形成二股熔融料丝。因机头旋转,二股料丝间断汇合于一点,从而形成网络,再经冷却定型成网。塑料网分牵伸网和非牵伸网两种。塑料牵伸网设备由挤出机、旋转模具冷却定型、牵引、收卷等辅机组成。根据产品系列的特殊要求,采用不同的配置,适用于生产牵伸网、无结网、平面滤水网、篱笆网、围栏网、园艺及农业用网、工程网、拉伸网,包装网、水果蔬菜网袋及网眼袋等不同功用的塑料牵伸网。
塑料网先是由低分子有机化合物(如:乙烯、丙烯、苯乙烯等)在一定条件下聚合而成的高分子有机化合物.由于分子量都在10000以上,所以说塑料是高分子化合物.一般塑料分子中都含有碳(C)原子和氢(H)原子,有的塑料分子结构中含有少量氧(O)、硫(S)原子.塑料的基本原料是低分子碳、氢化合物,它是从石油、天然气或煤裂解物中提炼、合成出来的人造树脂。
③ 什么是塑料挤出模具以及它的原理和特点
塑料挤出模具的原理 挤出(extrude)这个词由拉丁文“ex”(离开)和“trudere"(推)组成,形象地描述了"施加压力驱使材料通过模具成型”的挤出过程。众捷挤出模具在加工中,通常是将粉状或粒状形态的聚合物加入到挤出机机筒中,在螺杆或柱塞的作用下,聚合物沿螺槽或机筒向前移动,并逐渐熔融而成为黏流体,然后通过设置在机筒端部的模具,形成与模具的口模形状相仿的连续体,最后经冷却定型,便可成型为所需要形状的制品,如各种塑料管棒材、片材、塑钢门窗、薄膜、装饰用踢脚线等 塑料挤出模具总的设计要点 挤塑模具是挤出生产的核心部分,挤塑模具技术状态直接关系到挤出生产的稳定性、挤出制品的质量,挤出生产效率以及模具本身的使用寿命。因此,挤塑模具的设计就显得非常重要。在机头设计时,应注意以下几个要点: 1.机头内腔要成流线型 为使物料能沿机头流道均匀地挤出,避免物料因停滞而发生过热分解,决不能在机头中出现急剧地缩小,更不能有死角和停滞区,应尽量使流道光滑,建议表面粗糙度Ra值在0.4μm 2.足够的压缩比 要根据塑料制品及塑料品种的不同,设计出能产生足够的压缩比机头、以消除因分流支架造成的结合缝,使制品密实。 3.正确的断面形状 由于塑料的性能、压力、密度、收缩率等因素,机头的口模成型断面形状与制品真实断面形状是有差别的,设计时要考虑这一因素,使机头口模有合理的断面形状。 4.节奏紧凑、便于拆装 在满足力学性能的条件下,要设计出节奏进走、连接处严密、传热均匀、拆装方便、且不漏料的机头。 5.选材合理 机头要选用耐腐蚀、耐摩擦、抗拉强度好、硬度较高的钢材。有的还要根据情况镀铬。
④ 塑料挤出机的工作原理是什么
塑料挤出机的挤出方法一般指的是在200度左右的高温下使塑料熔解,熔解的塑料再通过模具时形成所需要的形状。挤出成型要求具备对塑料特性的深刻理解和模具设计的丰富经验、是一种技术要求较高的成型方法。
挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法,也称为“挤塑”。与其他成型方法相比,具有效率高、单位成本低的优点。
挤出法主要用于热塑性塑料的成型,也可用于某些热固性塑料。挤出的制品都是连续的型材,如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆包覆层等。此外,还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、掺合等。
挤出的产品可称为“型材”,由于横截面形状大多不规则,因此又称为“异型材”。
塑料挤出机经过100多年的发展,已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆,甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机(主机)可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板(片)材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配,组成各种塑料挤出成型生产线,生产各种塑料制品。
因此,塑料挤出成型机械无论现在或将来,都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。
应用
1、食物
随着工业制造的出现,挤压在速食食品和零食的食品加工中得到了应用,以及它在塑料和金属制造中的已知用途。挤出的主要作用最初是为输送和成型加工原材料的流体形式而开发的。
今天,挤压蒸煮技术和能力已经发展成复杂的加工功能,包括:混合、输送、剪切、分离、加热、冷却、成型、共挤压、排放挥发物和水分、封装、风味产生和杀菌。
某些面食、许多早餐麦片、预制曲奇面团、一些炸薯条等产品、某些婴儿食品、干燥或半湿润的宠物食品和即食零食大多是通过挤压生产的。它还用于生产改性淀粉和造粒动物饲料。
通常,高温挤压用于制造即食小吃,而冷挤压用于制造意面和用于后期烹饪和消费的相关产品。加工后的产品水分含量低,因此保质期相当长,并为消费者提供了多样性和便利性。
2、药物载体
为了用于医药产品,通过纳米多孔聚合物过滤器的挤出被用于生产具有窄尺寸分布的特定尺寸的脂质囊泡脂质体或转移体的悬浮液。抗癌药物阿霉素例如,脂质体递送系统中的脂质体通过挤出配制。
热熔挤出还用于药物固体口服剂量加工,以实现溶解性和生物利用度差的药物的输送。热熔挤出已被证明可将难溶性药物分子分散在聚合物载体中,从而提高溶解速率和生物利用度。该过程涉及应用热量、压力和搅拌将材料混合在一起并通过模具“挤出”它们。
双螺杆高剪切挤出机混合材料并同时破碎颗粒。所得颗粒可与压缩助剂混合并压制成片剂或装入单位剂量胶囊。
3、生物质煤球
燃料煤球挤压生产技术是将螺杆废料(稻草、葵花壳、荞麦等)或细碎的木材废料(锯末)在160~350℃的高纤橘温下进行挤压的工艺。由此产生的燃料块不包括任何粘合剂,而是一种天然的——植物废物细胞中含有的木质素。压缩过程中的温度会导致砖表面熔化,使其更加坚固,这对于煤球的运输很重要。
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