擠出機

擠出機

進行塑料産品制備的裝置
擠出機,主機是擠塑機,它由擠壓系統、傳動系統和加熱冷卻系統組成。塑料擠出機也是塑料機械的一種。擠塑機按照機頭料流方向和螺杆中心線的夾角,将機頭分成斜角機頭(夾角120°)和直角機頭。機頭的外殼是用螺栓固定在機身上,機頭内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在機頭進線端口,模芯座的前面裝有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通過芯線。
    中文名:擠出機 外文名: 别名: 分類:連續擠出和非連續擠出 解釋:擠塑機按照機頭料流方向和螺杆中心線的夾角,将機頭分成斜角機頭(夾角120°)和直角機頭。機頭的外殼是用螺栓固定在機

概述

擠出機按作用類型可分為連續擠出和非連續擠出。塑料擠出機也是塑料機械的一種。擠塑機按照機頭料流方向和螺杆中心線的夾角,将機頭分成斜角機頭(夾角120o)和直角機頭。機頭的外殼是用螺栓固定在機身上,機頭内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在機頭進線端口,模芯座的前面裝有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通過芯線。

機器介紹

塑料擠出機的主機是擠塑機,它由擠壓系統、傳動系統和加熱冷卻系統組成。

1.擠壓系統  擠壓系統包括螺杆、機筒、料鬥、機頭、和模具,塑料通過擠壓系統而塑化成均勻的熔體,并在這一過程中所建立壓力下,被螺杆連續的擠出機頭。

(1) 螺杆

是擠塑機的最主要部件,它直接關系到擠塑機的應用範圍和生産率,由高強度耐腐蝕的合金鋼制成。

(2) 機筒

是一金屬圓筒,一般用耐熱、耐壓強度較高、堅固耐磨、耐腐蝕的合金鋼或内襯合金鋼的複合鋼管制成。機筒與螺杆配合,實現對塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣和壓實,并向成型系統連續均勻輸送膠料。一般機筒的長度為其直徑的15~30倍,以使塑料得到充分加熱和充分塑化為原則。

(3) 料鬥

料鬥底部裝有截斷裝置,以便調整和切斷料流,料鬥的側面裝有視孔和标定計量裝置。

(4) 機頭和模具

機頭由合金鋼内套和碳素鋼外套構成,機頭内裝有成型模具。機頭的作用是将旋轉運動的塑料熔體轉變為平行直線運動,均勻平穩的導入模套中,并賦予塑料以必要的成型壓力。塑料在機筒内塑化壓實,經多孔濾闆沿一定的流道通過機頭脖頸流入機頭成型模具,模芯模套适當配合,形成截面不斷減小的環形空隙,使塑料熔體在芯線的周圍形成連續密實的管狀包覆層。為保證機頭内塑料流道合理,消除積存塑料的死角,往往安置有分流套筒,為消除塑料擠出時壓力波動,也有設置均壓環的。機頭上還裝有模具校正和調整的裝置,便于調整和校正模芯和模套的同心度。

擠塑機按照機頭料流方向和螺杆中心線的夾角,将機頭分成斜角機頭(夾角120o)和直角機頭。機頭的外殼是用螺栓固定在機身上,機頭内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在機頭進線端口,模芯座的前面裝有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通過芯線;在機頭前部裝有均壓環,用于均衡壓力;擠包成型部分由模套座和模套組成,模套的位置可由螺栓通過支撐來調節,以調整模套對模芯的相對位置,便于調節擠包層厚度的均勻性。機頭外部裝有加熱裝置和測溫裝置。

2.傳動系統 傳動系統的作用是驅動螺杆,供給螺杆在擠出過程中所需要的力矩和轉速,通常由電動機、減速器和軸承等組成。

3.加熱冷卻裝置 加熱與冷卻是塑料擠出過程能夠進行的必要條件。

(1) 現在擠塑機通常用的是電加熱,分為電阻加熱和感應加熱,加熱片裝于機身、機脖、機頭各部分。加熱裝置由外部加熱筒内的塑料,使之升溫,以達到工藝操作所需要的溫度。

(2) 冷卻裝置是為了保證塑料處于工藝要求的溫度範圍而設置的。具體說是為了排除螺杆旋轉的剪切摩擦産生的多餘熱量,以避免溫度過高使塑料分解、焦燒或定型困難。機筒冷卻分為水冷與風冷兩種,一般中小型擠塑機采用風冷比較合适,大型則多采用水冷或兩種形式結合冷卻;螺杆冷卻主要采用中心水冷,目的是增加物料固體輸送率,穩定出膠量,同時提高産品質量;但在料鬥處的冷卻,一是為了加強對固體物料的輸送作用,防止因升溫使塑料粒發粘堵塞料口,二是保證傳動部分正常工作。

發展曆史

擠出機起源于18世紀,Joseph Bramah(英格蘭)于1795年所制造的用于制造無縫鉛管的手動活塞式壓出機就被認為是世界上的第一台擠出機。從那時起,在19世紀前50年期間,擠出機基本上隻适用于鉛管的生産、通心粉以及其它食品的加工、制磚及陶瓷工業。在作為一種制造方法的發展過程中,第1次有明确記載的是R.Brooman在1845年申請的用擠出機生産固特波膠電線的專利。固特波公司的H.Bewlgy随後對該擠出機進行了改進,并于1851年将它用于包覆在Dover和Calais公司之間的第1根海底電纜的銅線上。1879年英國人M.Gray取得第一個采用阿基米德螺線式螺杆擠出機專利。在此後的25年内,擠出方法逐漸重要,并且逐漸由電動操縱的擠出機迅速替代了以往的手動擠出機。1935年德國機械制造商Paul Troestar生産出用于熱塑性塑料的擠出機。1939年他們把塑料擠出機發展到了一個現階段——現代單螺杆擠出機階段。初期機械操縱的柱塞式擠出機生産了成千上萬公裡的絕緣電線和電纜,從而牢固地确立了擠出法用于生産電纜的地位。早期生産電纜的擠出機無論是手動的、機械的或者液壓的,全都是柱塞式的。在這種生産過程中,柱塞将熱的古塔波膠壓入到通有銅導線口模中,古塔波膠從口模中擠出,這樣就包覆在銅導線上形成絕緣層。

機械原理

在原料粉末裡添加水或适當的液體,并進行不斷的攪拌。将攪拌好的材料,用高擠出壓力從多孔機頭或金屬網擠出。

通常是把材料放入圓筒形容器以後,用螺杆擠出材料。在使用變頻技術以後,可對壓力進行控制,從而可以選擇最合适的線性速度。

單螺杆擠出機原理

單螺杆一般在有效長度上分為三段,按螺杆直徑大小 螺距 螺深确定三段有效長度,一般按各占三分之一劃分。

料口最後一道螺紋開始叫輸送段:物料在此處要求不能塑化,但要預熱、受壓擠實,過去老擠出理論認為此處物料是松散體,後來通過證明此處物料實際是固體塞,就是說這裡物料受擠壓後是一固體象塞子一樣,因此隻要完成輸送任務就是它的功能了。

第二段叫壓縮段,此時螺槽體積由大逐漸變小,并且溫度要達到物料塑化程度,此處産生壓縮由輸送段三,在這裡壓縮到一,這叫螺杆的壓縮比--3﹕1,有的機器也有變化,完成塑化的物料進入到第三段。

第三段是計量段,此處物料保持塑化溫度,隻是象計量泵那樣準确、定量輸送熔體物料,以供給機頭,此時溫度不能低于塑化溫度,一般略高點。

擠出機節能

擠出機的節能上可分為兩個部分:一個是動力部分,一個是加熱部分。

動力部分節能:大多采用變頻器,節能方式是通過節約電機的餘耗能,例如電機的實際功率是50Hz,而你在生産中實際上隻需要30Hz就足夠生産了,那些多餘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能的效果。

加熱部分節能:加熱部分節能大多是采用電磁加熱器節能,節能率約是老式電阻圈的30%~70%。

1.相比電阻加熱,電磁加熱器多了一層保溫層,熱能利用率增加。

2.相比電阻加熱,電磁加熱器直接作用于料管加熱,減少了熱傳遞熱能損耗。

3.相比電阻加熱,電磁加熱器的加熱速度要快四分之一以上,減少了加熱時間。

4.相比電阻加熱,電磁加熱器的加熱速度快,生産效率就提高了,讓電機處在飽和狀态,使其減少了,高功率低需求造成的電能損耗。

以上四點就是電磁加熱器,為什麼能在擠出機上節能高達30%~70%的原因。

工作過程

塑料物料從料鬥進入到擠出機,在螺杆的轉動帶動下将其向前進行輸送,物料在向前運動的過程中,接受料筒的加熱、螺杆帶來的剪切以及壓縮作用使得物料熔融,因而實現了在玻璃态、高彈态和粘流态的三态間的變化。

在進行加壓的情況,使得處于粘流态的物料通過具有一定的形狀的口模,然後根據口模而成為橫截面和口模樣子相仿的連續體。繼而冷卻定型形成玻璃态,由此得到所需加工的制件。

擠出機通常按螺杆數目分為單螺杆式擠出機、雙螺杆式擠出機和多螺杆式擠出機。

螺杆式擠出機由塑化系統、加熱與冷卻系統、傳動系統和電氣控制系統四部分組成。塑化系統的主要部件是螺杆,根據塑料及其制品的品種選擇不同結構的螺杆。常用擠出機的螺杆直徑為30~250mm,轉速為30~300r/min。螺杆長度通常為直徑的20~25倍,最大為30倍。擠出機機筒多用電加熱器加熱而用水或空氣冷卻。螺杆式擠出機擠出機所用的傳動機多為整流子電動機或直流電動機。

擠出機---故障分析

擠出機是一種常見的塑料機械設備,在日常操作擠出機的過程中,擠出機會出現各種各樣的故障,影響塑料機械正常生産,下面我們就對擠出機故障分析。 

擠出機故障分析:主機電流不穩 

1、生産原因: 

(1)喂料不均勻。 

(2)主電機軸承損壞或潤滑不良。 

(3)某段加熱器失靈,不加熱。 

(4)螺杆調整墊不對,或相位不對,元件幹涉。 

2、處理方法: 

(1)檢查喂料機,排除故障。 

(2)檢修主電機,必要時更換軸承。 

(3)檢查各加熱器是否正常工作,必要時更換加熱器。 

(4)檢查調整墊,拉出螺杆檢查螺杆有無幹涉現象。 

擠出機故障分析:主電機不能啟動 

1、産生原因: 

(1)開車程序有錯。 

(2)主電機線程有問題,熔斷絲是否被燒環。 

(3)與主電機相關的連鎖裝置起作用 

2、處理方法: 

(1)檢查程序,按正确開車順序重新開車。 

(2)檢查主電機電路。 

(3)檢查潤滑油泵是否啟動,檢查與主電機相關的連鎖裝置的狀态。油泵不開,電機無法打開。 

(4)變頻器感應電未放完,關閉總電源等待5分鐘以後再啟動。 

(5)檢查緊急按鈕是否複位。 

擠出機故障分析:機頭出料不暢或堵塞 

1、産生原因: 

(1)加熱器某段不工作,物料塑化不良。 

(2)操作溫度設定偏低,或塑料的分子量分布寬,不穩定。 

(3)可能有不容易熔化的異物。 

2、處理方法: 

(1)檢查加熱器,必要時更換。 

(2)核實各段設定溫度,必要時與工藝員協商,提高溫度設定值 

(3)清理檢查擠壓系統及機頭。 

擠出機故障分析:主電啟動電流過高 

1、産生原因: 

(1)加熱時間不足,扭矩大。 

(2)某段加熱器不工作。 

2、處理方法: 

(1)開車時應用手盤車,如不輕松,則延長加熱時間或檢查各段加熱器是否正常工作。 

擠出機故障分析:主電機發出異常聲音 

1、産生原因: 

(1)主電機軸承損壞。 

(2)主電機可控矽整流線路中某一可控矽損壞。 

2、處理方法: 

(1)更換主電機軸承。 

(2)檢查可控矽整流電路,必要時更換可控矽元件。 

擠出機故障分析:主電機軸承溫升過高 

1、産生原因: 

(1)軸承潤滑不良。 

(2)軸承磨損嚴重。 

2、産生原因: 

(1)檢查并加潤滑劑。檢查電機軸承,必要時更換。 

擠出機故障分析:機頭壓力不穩 

1、産生原因: 

(1)主電機轉速不均勻。 

(2)喂料電機轉速不均勻,喂料量有波動。 

2、處理方法: 

(1)檢查主電機控制系統及軸承。 

(2)檢查喂料系統電機及控制系統。 

擠出機故障分析:潤滑油壓偏低 

1、産生原因: 

(1)潤滑油系統調壓閥壓力設定值過低。 

(2)油泵故障或吸油管堵塞。 

2、處理方法: 

(1)檢查并調整潤滑油系統壓力調節閥。 

(2)檢查油泵、吸油管。 

擠出機故障分析:自動換網裝置速度慢或不靈 

1、産生原因: 

(1)氣壓或油壓低。 

(2)氣缸(或液壓站)漏氣(或漏油) 

2、處理方法: 

(1)檢查換網裝置的動力系統。 

(2)檢查氣缸或液壓缸的密封情況。 

擠出機故障分析:安全銷或安全健被切斷 

1、産生原因: 

(1)擠壓系統扭矩過大 

(2)主電機與輸入軸承聯接不同心 

2、處理方法: 

(1)檢查擠壓系統是否有金屬等物進入卡住螺杆。在剛開始發生時,檢查預熱升溫時間或升溫值是否符合要求。 

(2)調整主電機 

擠出機故障分析:擠出量突然下降 

1、産生原因: 

(1)喂料系統發生故障或料鬥中沒料 

(2)擠壓系統進入堅硬卡住螺杆,使物料不能通過 

2、處理方法: 

(1)檢查喂料系統或料鬥的料位 

(2)檢查清理擠壓系統。

基本機理

一個螺杆在筒體中轉動并把塑料向前推動。螺杆實際上是一個斜面或者斜坡,纏繞在中心層上。其目的是增加壓力以便克服較大的阻力。就一台擠出機而言,有3種阻力需要克服:固體顆粒(進料)對筒壁的摩擦力和螺杆轉動前幾圈時(進料區)它們之間的相互摩擦力;熔體在筒壁上的附着力;熔體被向前推動時其内部的物流阻力。

機械原理

在原料粉末裡添加水或适當的液體,并進行不斷的攪拌。将攪拌好的材料,用高擠出壓力從多孔機頭或金屬網擠出。 

通常是把材料放入圓筒形容器以後,用螺杆擠出材料。在使用變頻技術以後,可對壓力進行控制,從而可以選擇最合适的線性速度。 

單螺杆擠出機原理 

單螺杆一般在有效長度上分為三段,按螺杆直徑大小 螺距 螺深确定三段有效長度,一般按各占三分之一劃分。 

料口最後一道螺紋開始叫輸送段:物料在此處要求不能塑化,但要預熱、受壓擠實,過去老擠出理論認為此處物料是松散體,後來通過證明此處物料實際是固體塞,就是說這裡物料受擠壓後是一固體象塞子一樣,因此隻要完成輸送任務就是它的功能了。 

第二段叫壓縮段,此時螺槽體積由大逐漸變小,并且溫度要達到物料塑化程度,此處産生壓縮由輸送段三,在這裡壓縮到一,這叫螺杆的壓縮比--3:1,有的機器也有變化,完成塑化的物料進入到第三段。 

第三段是計量段,此處物料保持塑化溫度,隻是象計量泵那樣準确、定量輸送熔體物料,以供給機頭,此時溫度不能低于塑化溫度,一般略高點。

操作規程

塑料擠出生産線中各個類型産品,都有其操作特點,對其操作特點有個詳細的了解,才可以充分發揮機器的效能。擠出機是其中一種類型及其,把握好擠出機的操作要點,正确合理地使用擠出機。螺杆擠出機的使用包括機器的安裝、調整、試車、操作、維護和修理等一系列環節,它的使用具有一般機器的共性,主要表現在驅動電機和減速變速裝置方面。但螺杆擠出機的工作系統即擠出系統,卻又獨具特點,在使用螺杆擠出機時應特别注意其特點。 

機器的安裝、調整、試車一般在擠出機的使用說明書中均有明确規定,這裡對擠出機的操作要點,維護與保養簡述如下: 

操作人員必須熟悉自己所操作的擠出機的結構特點,尤其要正确掌握螺杆的結構特性,加熱和冷卻的控制儀表特性、機頭特性及裝配情況等,以便正确地掌握擠出工藝條件,正确地操作機器。 

制作不同塑料制品時,擠出機的操作要點是各不相同的,但也有其相同之處。下面簡要介紹擠出各種制品時相同的操作步驟和應注意的擠出機的操作要點。 

1、開車前的準備工作 

(1)用于擠出成型的塑料。原材料應達到所需要的幹燥要求,必要時需作進一步幹燥。并将原料過篩除去結塊團粒和機械雜質。 

(2)檢查設備中水、電、氣各系統是否正常,保證水、氣路暢通、不漏,電器系統是否正常,加熱系統、溫度控制、各種儀表是否工作可靠;輔機空車低速試運轉,觀察設備是否運轉正常;啟動定型台真空泵,觀察工作是否正常;在各種設備滑潤部位加油潤滑。如發現故障及時排除。 

(3)裝機頭及定型套。根據産品的品種、尺寸,選好機頭規格。按下列順序将機頭裝好。 

2、開車 

(1)在恒溫之後即可開車,開車前應将機頭和擠出機法蘭螺栓再擰緊一次,以消除螺栓與機頭熱膨脹的差異,緊機頭螺栓的順序是對角擰緊,用力要均勻。緊機頭法蘭螺母時,要求四周松緊一緻,否則要跑料。 

(2)開車,選按“準備開車”鈕,再接“開車”鈕,然後緩慢旋轉螺杆轉速調節旋鈕,螺杆轉速慢速啟動。然後再逐漸加快,同時少量加料。加料時要密切注意主機電流表及各種指示表頭的指示變化情況。螺杆扭矩不能超過紅标(一般為扭矩表65%-75%)。塑料型材被擠出之前,任何人均不得站于口模正前方,以防止因螺栓拉斷或因原料潮濕放泡等原因而産生傷害事故。塑料從機頭口模擠出後,即需将擠出物慢慢冷卻并引上牽引裝置和定型模,并開動這些裝置。然後根據控制儀表的指示值和對擠出制品的要求。将各部分作相應的調整,以使整個擠出操作達到正常狀态。并根據需要加足料,雙螺杆擠出機采用計量加料器均勻等速地加料。 

(3)當口模出料均勻且塑優良好可進行牽引人定型套。塑化程度的判斷需憑經驗,一般可根據擠出物料的外觀來判斷,即表面有光澤、無雜質、無發泡、焦料和變色,用手将擠出料擠細到一定程度不出現毛刺、裂口,有一定彈性,此時說明物料塑化良好。若塑化不良則可适當調整螺杆轉速、機筒和機頭溫度,直至達到要求。 

(4)在擠出生産過程中,應按工藝要求定期檢查各種工藝參數是否正常,并填寫工藝記錄單。按質量檢驗标準檢查型材産品的質量,發現問題及時采取解決措施。 

3、停車 

(1)停止加料,将擠出機内的塑料擠光,露出螺杆時,關閉機筒和機頭電源,停止加熱。 

(2)關閉擠出機及輔機電源,使螺杆和輔機停止運轉。 

(3)打開機頭聯接法蘭,拆卸機頭。清理多孔闆及機頭的各個部件。清理時為防止損壞機頭内表面,機頭内的殘餘料應用鋼律、鋼片進行清理,然後用砂紙将粘附在機頭内的塑料磨除,并打光,塗上機油或矽油防鏽。 

(4)螺杆、機筒的清理,拆下機頭後,重新啟動主機,加停車料(或破碎料),清洗螺杆、機筒,此時螺杆選用低速(sr/min左右)以減少磨損。待停車料碾成粉狀完全擠出後,可用壓縮空氣從加料口,排氣口反複吹出殘留粒料和粉料,直至機筒内确實無殘存料後,降螺杆轉速至零,停止擠出機,關閉總電源及冷水總閥門。 

(5)擠出機在擠出時應注意的安全項目有:電、熱、機械的轉動和笨重部件的裝卸等。擠出機車間必須備有起吊設備,裝拆機頭、螺杆等笨重部件,以确保安全生産。

維護保養

螺杆擠出系統采用日常保養和定期保養兩種方式進行維護保養:

⑴日常保養是經常性的例行工作,不占設備運轉工時,通常在開車期間完成。重點是清潔機器,潤滑各運動件,緊固易松動的螺紋件,及時檢查、調整電動機,控制儀表,各工作零部件及管路等。

⑵定期保養一般在擠出機連續運轉2500-5000h機後停機進行,機器需要解體檢查、測量、鑒定主要零部件的磨損情況,更換已達規定磨損限度的零件,修理損壞的零件。 

⑶不允許空車運轉,以免螺杆和機筒軋毛。  

⑷擠出機運轉時若發生不正常的聲響時,應立即停車,進行檢查或修理。 

⑸嚴防金屬或其他雜物落入料鬥中,以免損壞螺杆和機筒。為防止鐵質雜物進入機筒,可在物料進入機筒加料口處裝吸磁部件或磁力架,防止雜物落入必須把物料事先過篩。  

⑹注意生産環境清潔,勿使垃圾雜質混入物料堵塞過濾闆,影響制品産量,質量和增加機頭阻力。  

⑺當擠出機需較長時間停止使用時,應在螺杆、機筒、機頭等工作表面塗上防鏽潤滑脂。小型螺杆應懸挂于空中或置于專用木箱内,并用木塊墊平、以免螺杆變形或碰傷。  

⑻定期校正溫度控制儀表,檢查其調節的正确性和控制的靈敏性。  

⑼擠出機的減速箱保養與一般标準減速器相同。主要是檢查齒輪、軸承等磨損和失效情況。減速箱應使用機器說明書指定的潤滑油,并按規定的油面高度加入油液,油液過少,潤滑不足,降低零件使用壽命;油液過多,發熱大,耗能多,油易變質,同樣使潤滑失效,造成損害零件的後果。減速箱漏油部位應及時更換密封墊,以确保潤滑油量。 

⑽擠出機附屬的冷卻水管内壁易結水垢外部易腐蝕生鏽。保養時應做認真檢查,水垢過多會堵塞管路,達不到冷卻作用,鏽蝕嚴重會漏水,因此保養中必須采取除垢和防腐降溫措施。  

⑾對驅動螺杆轉動的直流電動機要重點檢查電刷磨損及接觸情況,對電動機的絕緣電阻值是否在規定值以上亦應經常測量。此外要檢查連接線及其它部件是否生鏽,并采用保護措施。  

⑿指定專人負責設備維護保養。并将每次維護修理情況詳細記錄列入工廠設備管理檔案

輔助設備

塑料擠出機組的輔機主要包括放線裝置、校直裝置、預熱裝置、冷卻裝置、牽引裝置、計米器、

火花試驗機、收線裝置。擠出機組的用途不同其選配用的輔助設備也不盡相同。如還有切斷器、吹幹器、印字裝置等。

校直裝置

塑料擠出廢品類型中最常見的一種是偏心,而線芯各種型式的彎曲則是産生絕緣偏心的重要原因之一。在護套擠出中,護套表面的刮傷也往往是由纜芯的彎曲造成的。因此,各種擠塑機組中的校直裝置是必不可少。校直裝置的主要型式有:滾筒式(分為水平式和垂直式);滑輪式(分為單滑輪和滑輪組);絞輪式,兼起拖動、校直、穩定張力等多種作用;壓輪式(分為水平式和垂直式)等。

預熱裝置

纜芯預熱對于絕緣擠出和護套擠出都是必要的。對于絕緣層,尤其是薄層絕緣,不能允許氣孔的存在,線芯在擠包前通過高溫預熱可以徹底清除表面的水份、油污。對于護套擠出來講,其主要作用在于烘幹纜芯,防止由于潮氣(或繞包墊層的濕氣)的作用使護套中出現氣孔的可能。預熱還可防止擠出中塑料因驟冷而殘留内壓力的作用。在擠塑料過程中,預熱可消除冷線進入高溫機頭,在模口處與塑膠接觸時形成的懸殊溫差,避免塑膠溫度的波動而導緻擠出壓力的波動,從而穩定擠出量,保證擠出質量。擠塑機組中均采用電加熱線芯預熱裝置,要求有足夠的容量并保證升溫迅速,使線芯預熱和纜芯烘幹效率高。預熱溫度受放線速度的制約,一般與機頭溫度相仿即可。

冷卻裝置

成型的塑料擠包層在離開機頭後,應立即進行冷卻定型,否則會在重力的作用下發生變形。冷卻的方式通常采用水冷卻,并根據水溫不同,分為急冷和緩冷。急冷就是冷水直接冷卻,急冷對塑料擠包層定型有利,但對結晶高聚物而言,因驟熱冷卻,易在擠包層組織内部殘留内應力,導緻使用過程中産生龜裂,一般PVC塑膠層采用急冷。緩冷則是為了減少制品的内應力,在冷卻水槽中分段放置不同溫度的水,使制品逐漸降溫定型,對PE、PP的擠出就采用緩冷進行,即經過熱水、溫水、冷水三段冷卻。

控制系統

塑料擠出機的控制系統包括加熱系統、冷卻系統及工藝參數測量系統,主要由電器、儀表和執行機構(即控制屏和操作台)組成。其主要作用是:控制和調節主輔機的拖動電機,輸出符合工藝要求的轉速和功率,并能使主輔機協調工作;檢測和調節擠塑機中塑料的溫度、壓力、流量;實現對整個機組的控制或自動控制。

擠出機組的電氣控制大緻分為傳動控制和溫度控制兩大部分,實現對擠塑工藝包括溫度、壓力、螺杆轉數、螺杆冷卻、機筒冷卻、制品冷卻和外徑的控制,以及牽引速度、整齊排線和保證收線盤上從空盤到滿盤的恒張力收線控制。

1. 擠塑機主機的溫度控制

電線電纜絕緣和護套的塑料擠出是根據熱塑性塑料變形特性,使之處于粘流态進行的。除了要求螺杆和機筒外部加熱,傳到塑料使之融化擠出,還要考慮螺杆擠出塑料時其本身的發熱,因此要求主機的溫度應從整體來考慮,既要考慮加熱器加熱的開與關,又要考慮螺杆的擠出熱量外溢的因素予以冷卻,要有有效的冷卻設施。并要求正确合理的确定測量元件熱電偶的位置和安裝方法,能從控溫儀表讀數準确反映主機各段的實際溫度。以及要求溫控儀表的精度與系統配合好,使整個主機溫度控制系統的波動穩定度達到各種塑料的擠出溫度的要求。

2. 擠塑機的壓力控制

為了反映機頭的擠出情況,需要檢測擠出時的機頭壓力,由于國産擠塑機沒有機頭壓力傳感器,一般是對螺杆擠出後推力的測量替代機頭壓力的測量,螺杆負荷表(電流表或電壓表)能正确反映擠出壓力的大小。擠出壓力的波動,也是引起擠出質量不穩的重要因素之一,擠出壓力的波動與擠出溫度、冷卻裝置的使用,連續運轉時間的長短等因素密切相關。當發生異常現象時,能排除的迅速排除,必須重新組織生産的則應果斷停機,不但可以避免廢品的增多,更能預防事故的發生。通過檢測的壓力表讀數,就可以知道塑料在擠出時的壓力狀态,一般取後推力極限值報警控制。

3. 螺杆轉速的控制

螺杆轉速的調節與穩定是主機傳動的重要工藝要求之一。螺杆轉速直接決定出膠量和擠出速度,正常生産總希望盡可能實現最高轉速及實現高産,對擠塑機要求螺杆轉速從起動到所需工作轉速時,可供使用的調速範圍要大。而且對轉速的穩定性要求高,因為轉速的波動将導緻擠出量的波動,影響擠出質量,所以在牽引線速度沒有變化情況下,就會造成線纜外徑的變化。同理如牽引裝置線速波動大也會造成線纜外徑的變化,螺杆和牽引線速度可通過操作台上相應儀表反映出來,擠出時應密切觀察,确保優質高産。

4. 外徑的控制

如上所述為了保證制品線纜外徑的尺寸,除要求控制線芯(纜芯)的尺寸公差外,在擠出溫度、螺杆轉速、牽引裝置線速度等方面應有所控制保證,而外徑的測量控制則綜合反映上述控制的精度和水平。在擠塑機組設備中,特别是高速擠塑生産線上,應配用在線外徑檢測儀,随時對線纜外徑進行檢測,并且将超差信号反饋以調整牽引或螺杆的轉速,糾正外徑超差。

5. 收卷要求的張力控制

為了保證不同線速下的收線,從空盤到滿盤工作的恒張力要求,希望收排線裝置有貯線張力調整機構,或在電氣上考慮恒線速度系統和恒張力系統的收卷等等。

6. 整機的電氣自動化控制

這是實現高速擠出生産線應具備的工藝控制要求,主要是:開機溫度聯鎖;工作壓力保護與聯鎖;擠出、牽引兩大部件傳動的比例同步控制;收線與牽引的同步控制;外徑在線檢測與反饋控制;根據各種不同需要組成部件的單機與整機跟蹤的控制。

中國擠出機技術創新

熔體齒輪泵

近年來,中國常規擠出機及生産線,以優異的性價比逐漸走俏國際巿場。同時,中國在先進擠出技術領域不斷創新,開拓出了多種新型擠出産品。 精密擠出技術适應高精加工需要

精密擠出成型可以免去後續加工手段,更好地滿足制品應用的需求,同時達到降低材料成本、提高制品質量的目的。如今,滿足塑料制品精密直接擠出的需要,多種成熟的技術已經推向巿場,聚合物熔體齒輪泵就是其中一種重要手段。這一技術已經廣泛應用于化纖、薄膜、型材、管材、闆材、線纜、複合擠出、造粒等生産線。

北京化工大學橡塑機械研究所經過多年對熔體齒輪泵的系統研究,已成功完成塑料熔體齒輪泵的系列開發和研制,現已能夠設計制造塑料熔體齒輪泵産品如28/28(中心距/齒寬)、56/56、70/70、90/90等,最大出入口壓力差可達30MPa,能夠滿足不同産量的要求,并已在實際中得到應用,取得良好的效果。北京化工大學橡塑機械研究所通過對一體型齒輪泵擠出機進行深入研究,設計開發了115一體型齒輪泵擠出機。齒輪泵對橡膠行業精密成型同樣大有裨益。為了滿足國内對橡膠熔體齒輪泵的需求,北京化工大學還與北京航空制造工程研究所、杭州朝陽橡膠有限公司合作,共同研制開發XCP150/100、XCP120/90兩種型号橡膠熔體齒輪泵擠出機組。這一機組具有理想的工作特性,保證擠出量與齒輪泵的轉速成線性關系,可以實現對産量精确控制,提高産品的尺寸精度。

多層共擠技術成熟發展

多層複合技術利用具有中高阻隔性能的材料與其他包裝材料複合,綜合阻隔材料的高阻隔性與其他材料的廉價或特殊的力學、熱學等其他性能,實現特定的功能需要。共擠出複合薄膜的結構設計逐步要求能系統地達到集功能、技術、成本、環保、安全、二次加工于一體的理想境界,從而實現複合層數最大化的可能性成為供應商追求的技術之一。廣東金明塑膠設備有限公司七層複合薄膜共擠吹塑技術可謂中國在這一領域發展的典型。

該七層複合薄膜共擠吹塑機組采用的關鍵技術包括:兩短一長及螺距變化的螺杆塑化擠出系統,工程分析軟件對振動誘導塑化裝置的優化設計,平面閥加成型模頭和斜式閥加成型模頭,内冷技術及雙風口負壓冷卻技術,多組分失重式計量喂料,在線薄膜厚度精确控制系統,計算機集中自動控制系統和總線控制(CANopen)技術等。

在層數增多的同時,适應特殊功能的薄膜生産技術也是巿場發展的熱點之一。近日,廣東仕誠公司設計制造了一條幅寬為3150mm的PP環保木紋膜流延生産線。該生産線産能超過800kg/h。螺杆設計為高速的剪切、混煉,高效率塑化螺杆,客戶可以直接使用高填充碳酸鈣粉以及無機顔料色粉,從而節約昂貴的原材料成本。整線除了可以生産PP環保木紋膜生産外,還可以靈活地轉換生産其它産品,拓寬客戶産品種類。在仕誠公司試生産過程中,不但生産出了美觀的PP木紋膜,還生産了CPP薄膜、PP文具薄膜及PP文具片材。

創新的三螺杆配混技術

平行同向旋轉雙螺杆擠出機用于配混造粒生産線,經過最近20餘年的高速發展,技術已經相當成熟。另一方面,傳統的齧合盤式與往複螺杆式擠出機适應高填充配混的需求,産業化程度不斷提升。

五種擠出機介紹

該高速單螺杆塑料擠出機,扭力強,推力大,高強度合金鋼齒輪及軸性能優越,操作方便,控制界面友好,高速擠出,産品高産優質,是一款深受客戶歡迎的塑料加工機械.

高速單螺杆擠出設計理念

*在高品質基礎上的高速,高産擠出。

*低溫塑化的設計理念,保證高質量制品的擠出。

*高扭力輸出,特大推力軸承。

*齒輪,軸為高強度合金鋼,滲碳,磨齒處理。

*高硬度,高光潔度,超低噪音。

*料鬥式自動幹燥機防止物料潮濕。

*自動上料器,有效減輕勞動強度。

*可選配稱重喂料裝置。控制制品重量。

*自動PLC智能控制,可實現主輔機間的聯動。

*易于監控的人機界面,方便了解加工和機器狀态。

*根據需要可更換控制方式(控溫儀表)。

*材質為38CrMoAL/A氮化處理,耐磨。

*嚴格的溫控精度,風冷水冷相結合冷卻。

*獨特的入料口設計,具有完美的水冷裝置。

*專業的不定期梯形槽設計襯套。

*帶溝面喂料底套的螺筒,具有增強進料功能,為高速高産擠出提供了保證。

高速單螺杆擠出機主要用途

管材擠出:适用于PP-R管、pe燃氣管、PEX交聯管,鋁塑複合管,ABS管、PVC管、HDPE矽芯管及各種共擠複合管。

闆材和片材擠出:适用于PVC、PET、PS、PP、PC等型材及闆材的擠出。其它各種塑料的擠出如絲、棒等。

型材的擠出:調節擠出機轉速及改變擠出螺杆的結構可适用于生産PVC、聚烯烴類等各種塑料異型材。 改性造粒:适用于各種塑料的共混、改性、增強造粒。

單螺杆擠出機是塑料擠出機的一種,配套相應的機頭和輔機,可進行PVC、PP、PE等熱塑性塑料加工,例如擠出管材、網材、闆材、造粒,生産中空容器等。

螺杆料筒技術指标

材質 38CrMoAIA 滲氮層 0.4-0.7mm

調質硬度 HB260-290 表面粗糙度 0.8-0.4

表面硬度  HV840-900 直線度 0.03

塑料擠出機稱主機,配套相應的機頭和輔機,可進行PVC,PP,PE等熱塑性塑料加工,擠出管材,網材,闆材,造粒,生産中空容器等.

該款同向雙螺杆擠出機是一款自潔性好,排氣效果優良,耐磨耐腐,适應性強,生産加工用途廣泛的塑料擠出機.

同向雙螺旋杆擠出機特點

1. 積木式結構,全齧合型螺杆,自潔性好,排氣效果好。

2. 雙金屬合金襯套,耐磨,耐腐。

3. 根據物料工藝的要求任意組合,适應性廣泛。

錐形雙螺杆擠出機優點:

1.柔和的塑化設計理念,确保物料的品質。

2.非常可靠有效的設計理論,保證了擠出的可靠運行。高扭矩專用驅動系統,齒、軸為高強度合金鋼,滲碳、磨齒處理。

3.新開發的螺杆,可适用于填料量很高的配方,進料保證了物料在螺杆中良好的填充度和最佳的料流分配。

4.螺杆具有芯部溫度調節裝置及良好的料筒冷卻,保證了對物料工藝溫度的精确控制。

5.配以不同模頭,輔機,用于擠出成型各種管材,闆材,異形材和軟硬PVC造粒等。

擠出機使用注意事項

1、擠出機要正向運轉,避免倒轉。

2、切忌空腹運轉,必須熱機加料運轉,這樣可避免發生粘杠(抱軸)現象。

3、擠出機的進料口、放氣孔内嚴禁進入鐵器等雜的,以免造成事故,影響生産。

4、安全用電,接地線。

5、機器運轉時進料口、出料口、皮帶、齒輪等旋轉部位禁止用手觸摸。

6、機器使用前應先注入潤滑油,以免造成機器損壞。

[編輯本段]擠出機操作規程

塑料擠出生産線中各個類型産品,都有其操作特點,對其操作特點有個詳細的了解,才可以充分發揮機器的效能。擠出機是其中一種類型及其,把握好擠出機的操作要點,正确合理地使用擠出機。螺杆擠出機的使用包括機器的安裝、調整、試車、操作、維護和修理等一系列環節,它的使用具有一般機器的共性,主要表現在驅動電機和減速變速裝置方面。但螺杆擠出機的工作系統即擠出系統,卻又獨具特點,在使用螺杆擠出機時應特别注意其特點。

機器的安裝、調整、試車一般在擠出機的使用說明書中均有明确規定,這裡對擠出機的操作要點,維護與保養簡述如下:

操作人員必須熟悉自己所操作的擠出機的結構特點,尤其要正确掌握螺杆的結構特性,加熱和冷卻的控制儀表特性、機頭特性及裝配情況等,以便正确地掌握擠出工藝條件,正确地操作機器。

制作不同塑料制品時,擠出機的操作要點是各不相同的,但也有其相同之處。下面簡要介紹擠出各種制品時相同的操作步驟和應注意的擠出機的操作要點。

1、開車前的準備工作

(1)用于擠出成型的塑料。原材料應達到所需要的幹燥要求,必要時需作進一步幹燥。并将原料過篩除去結塊團粒和機械雜質。

(2)檢查設備中水、電、氣各系統是否正常,保證水、氣路暢通、不漏,電器系統是否正常,加熱系統、溫度控制、各種儀表是否工作可靠;輔機空車低速試運轉,觀察設備是否運轉正常;啟動定型台真空泵,觀察工作是否正常;在各種設備滑潤部位加油潤滑。如發現故障及時排除。

(3)裝機頭及定型套。根據産品的品種、尺寸,選好機頭規格。按下列順序将機頭裝好。

2、開車

(1)在恒溫之後即可開車,開車前應将機頭和擠出機法蘭螺栓再擰緊一次,以消除螺栓與機頭熱膨脹的差異,緊機頭螺栓的順序是對角擰緊,用力要均勻。緊機頭法蘭螺母時,要求四周松緊一緻,否則要跑料。

(2)開車,選按“準備開車”鈕,再接“開車”鈕,然後緩慢旋轉螺杆轉速調節旋鈕,螺杆轉速慢速啟動。然後再逐漸加快,同時少量加料。加料時要密切注意主機電流表及各種指示表頭的指示變化情況。螺杆扭矩不能超過紅标(一般為扭矩表65%-75%)。塑料型材被擠出之前,任何人均不得站于口模正前方,以防止因螺栓拉斷或因原料潮濕放泡等原因而産生傷害事故。塑料從機頭口模擠出後,即需将擠出物慢慢冷卻并引上牽引裝置和定型模,并開動這些裝置。然後根據控制儀表的指示值和對擠出制品的要求。将各部分作相應的調整,以使整個擠出操作達到正常狀态。并根據需要加足料,雙螺杆擠出機采用計量加料器均勻等速地加料。

(3)當口模出料均勻且塑優良好可進行牽引人定型套。塑化程度的判斷需憑經驗,一般可根據擠出物料的外觀來判斷,即表面有光澤、無雜質、無發泡、焦料和變色,用手将擠出料擠細到一定程度不出現毛刺、裂口,有一定彈性,此時說明物料塑化良好。若塑化不良則可适當調整螺杆轉速、機筒和機頭溫度,直至達到要求。

(4)在擠出生産過程中,應按工藝要求定期檢查各種工藝參數是否正常,并填寫工藝記錄單。按質量檢驗标準檢查型材産品的質量,發現問題及時采取解決措施。

3、停車

(1)停止加料,将擠出機内的塑料擠光,露出螺杆時,關閉機筒和機頭電源,停止加熱。

(2)關閉擠出機及輔機電源,使螺杆和輔機停止運轉。

(3)打開機頭聯接法蘭,拆卸機頭。清理多孔闆及機頭的各個部件。清理時為防止損壞機頭内表面,機頭内的殘餘料應用鋼律、鋼片進行清理,然後用砂紙将粘附在機頭内的塑料磨除,并打光,塗上機油或矽油防鏽。

(4)螺杆、機筒的清理,拆下機頭後,重新啟動主機,加停車料(或破碎料),清洗螺杆、機筒,此時螺杆選用低速(sr/min左右)以減少磨損。待停車料碾成粉狀完全擠出後,可用壓縮空氣從加料口,排氣口反複吹出殘留粒料和粉料,直至機筒内确實無殘存料後,降螺杆轉速至零,停止擠出機,關閉總電源及冷水總閥門。

(5)擠出機在擠出時應注意的安全項目有:電、熱、機械的轉動和笨重部件的裝卸等。擠出機車間必須備有起吊設備,裝拆機頭、螺杆等笨重部件,以确保安全生産。

故障解決

擠出機喂料輥磨損

由于擠出機為金屬材質,硬度較高,在生産運行過程中受到振動沖擊和其他複合作用力,導緻部件形成間隙,造成磨損。傳統的修複方法有堆焊、熱噴塗、電刷渡等,但幾種方法都存在一定弊端:堆焊會使零件表面達到很高溫度,造成零件變形或産生裂紋,影響尺寸精度和正常使用,嚴重時還會導緻斷裂;電刷渡雖無熱影響,但渡層厚度不能太厚,污染嚴重,應用也受到了極大的限制。西方國家針對上述問題多應用高分子複合材料方法,其中應用最為成熟的是美嘉華技術體系。其具有的綜合性能及在任何時間内可機械加工的特征,可以滿足修複後的使用要求及精度,還能降低設備在運行中承受的沖擊震動,延長使用壽命。因材料是“變量”關系,當外力沖擊材料時,材料會變形吸收外力,并随着軸承或其它部件的脹縮而脹縮,始終和部件保持緊配合,降低磨損的幾率。針對大型擠出機的磨損,也可采用“模具”或“配合部件”針對損壞的設備進行現場修複,避免設備的整體拆卸,最大限度地保證部件配合尺寸,滿足設備的生産運行要求。

擠出機喂料段襯套加工尺寸不符

當擠出機襯套材質為38CrMoAlA時,由于機加工的原因(定位鍵槽與配合部位不在一軸線上)導緻其與側闆(材質40Cr或45)配合處出現配合間隙,在開機運行的時候,由于膠料後坐力的作用導緻漏膠。溫度不超過100℃。企業此前采用别的産品曾經修複過,隻能使用1~2天,使用高分子材料修複可以很好的解決該問題。

擠出機喂料段側蓋螺紋損壞(滑絲)

在擠出機預緊螺栓的過程中,螺栓因受到拉伸應力而産生了變形,它的恢複應力使其與它所連接的密封部位緊緊地連在一起,随時間加長,部分拉伸變形成為永久變形,恢複應力下降,導緻其發生了應力松弛,扭矩降落,從而出現了螺栓松動現象,造成螺紋的滑絲磨損,嚴重時甚至會造成被緊固部件内螺紋的損壞。采用美嘉華高分子材料進行修複,其具有金屬不具備的退讓性,保證了修複後的恢複應力,确保部件的使用效果。同時材料自身的非金屬性質,使其澀性遠遠大于金屬,杜絕了因松動而造成的再次損壞,确保了企業的安全連續生産。

首次開機

⒈開機前,首先升溫約四五十分鐘。将溫度升到用手拉動電機三角帶直至自如;按正常工作旋向連續拉動八至十次。然後繼續升溫十分鐘左右,而後開機,但要繼續加溫,因為正常生産需要持續補充熱量;根據不同性質的塑料調節不同溫度。

⒉擠出機正常工作時,機溫要保持穩定,不要忽高忽低。放氣孔附近,直到機頭部位溫度要保持200℃左右(指丙料、乙料)。

⒊入料要均勻,并加足。機子吃料速度與供料速度要配合适當。否則會影響顆粒的質量和産量。

⒋停機時,主機要徹底切斷電源。機頭絲堵(帶扳手部分)必須摘下來。待下一次使用前單獨預熱。

行業現狀

2014年上半年中國出口擠出機4857台,同比下降14.7%,出口金額為14889萬美元,同比下降0.1%。其中海關編碼為84772010的塑料造粒機出口數量為1500台,同比下降2.4%,出口金額為3702萬美元,同比增長25.5%。總體而言,2014年上半年中國擠出機出口規模略有下滑但下滑幅度不大。

  從月度統計來看,2月和5月出口規模下滑幅度較為明顯,其餘各月出口情況基本保持良好狀态。其中,6月,中國出口擠出機966台,同比增長4.3%,環比增長34.0%,出口金額為2530萬美元,同比下滑3.5%,環比下滑1.4%。中國出口擠出機的平均單價為3萬美元/台左右,但6月該數值下滑至了2.6。

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