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詳說擠出機真空口冒料因素及解決方法
????????前言:擠出機是塑料加工最常用的機械設(shè)備之一,擠出機冒料自然成為大家常遇到的問題,以下是小編為您整理的四種擠出機冒料的原因及其對應(yīng)的解決方法。
????????一、螺桿因素
????????排氣式螺桿多采用多階設(shè)計,此設(shè)計的優(yōu)勢在于排氣口處為常壓,物料不致流出。有一個排氣口的擠出機要求有 2 階螺桿,有 2 個排氣口需要 3 階螺桿。
????????每 1 階有常壓段、壓縮段及計量段,第 1 階起始段為常壓加料段,第 2 階為常壓排氣段,也就是排氣口所在的位置。
????????對于排氣式擠出機螺桿設(shè)計有 2 個主要的問題:
????????第一,在到達排氣段時,物料必須全部熔融,以排出揮發(fā)份;
????????第二,第 2 階螺桿的送料量必須大于第1階螺桿,以使第 2 階起始處螺槽未充滿,這樣就可使排氣口處保持常壓。當?shù)?1階螺桿的送料量比第 2 階螺桿大時,擠出機中的熔體就會發(fā)生倒流。
????????解決方法
????????減少第 1階的送料量或增加第 2 階的送料量。
????????二、工藝條件
????????解決冒料的最簡便快速的方法就是改變工藝條件。如降溫、增大沿鋼筒或螺桿的摩擦及剪切應(yīng)力以及增大沿鋼筒表面的摩擦或粘度以增加輸料量。
????????解決方法
????????第 1 階的送料量可通過以下幾種方式來降低:
????????(1) 升高鋼筒 2 區(qū)及 3 區(qū)的溫度
????????(2) 冷卻第一階螺桿
????????(3) 采用饑餓法喂料
????????(4) 調(diào)節(jié)喂料倉的溫度( 需反復實驗 )
????????增加第 2 階的送料量可采用如下方法:
????????(1) 降低第 2 階鋼筒的溫度
????????(2) 升高第 2 階螺桿的溫度
????????(3) 升高機頭溫度
????????(4) 增大機頭間隙或減少機頭阻力
????????(5) 減少過濾網(wǎng)的數(shù)量
????????(6) 使用空隙較大的過濾網(wǎng)
????????如果改變加工條件仍不能解決問題,就得采用其他方法,如重新設(shè)計螺桿,降低機頭阻力,加長螺桿及鋼筒或在擠出機及機頭之間安裝一個齒輪泵。安裝齒輪泵可以解決冒料問題,但它比新螺桿的成本更高。
????????三、排氣口
????????如果排氣口處的螺桿僅部分充滿,排氣口仍然冒料,那么排氣口的設(shè)計就存在一定的問題。
????????排氣口應(yīng)該比滾動的料流要寬,以確保排氣口不被熔體堵塞。同時,排氣口的開度也不應(yīng)太大,這樣可減少熔體停留時間以及料流的膨脹時間。
????????在正常操作情況下,螺槽半充滿,這時排氣口為常壓,事實上滾動熔料中仍有壓力,壓力約為 0.21~0.35MPa 或者更高,足以使排氣口處的熔料膨脹。這樣排氣口在設(shè)計時就應(yīng)考慮到物料正常的粘彈性膨脹,否則,部分滾動的料流就會被“掛住”,堆積在分流元件處。熔體料流膨脹多少由它通過排氣口的時間來決定。
????????停留時間長,膨脹大。停留時間又由螺桿轉(zhuǎn)速及排氣口的大小來控制,提高螺桿轉(zhuǎn)速可減少停留時間。這就是低速擠出比高速擠出冒料嚴重的原因。
????????不過,排氣口開度越大,停留時間也越長。當熔體在排氣口堆積時,它將堵塞排氣口。
????????解決方法
????????改變排氣口的開度以滿足熔體在排氣口處的正常膨脹。如果滾動料流膨脹 5~10mm,則排氣口所開的深度應(yīng)至少為 5~10mm。
????????四、排氣口的分流元件
????????舉一個現(xiàn)實生活中的例子,用 150mm 剛打磨過的帶排氣口的單螺桿擠出機擠出片材時嚴重冒料,無法生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。操作工想檢查一下排氣口處螺槽中熔料情況,但根本無法看到螺桿,這就說明分流元件的設(shè)計存在很大的問題,操作工不得不取下分流元件來檢查螺槽的充滿程度。檢查后發(fā)現(xiàn)螺槽僅充滿了40 %,說明螺桿設(shè)計是合理的。
????????那么故障的焦點便集中在分流元件上。在檢查分流元件時,發(fā)現(xiàn)排氣口不僅在上階設(shè)有可使物料正常膨脹的底切口,而且在下階同樣設(shè)有此口。上階螺桿完全沒有必要設(shè)計底切口,而且設(shè)置此切口是極為不利的,因為它增加了熔池在排氣口處的停留時間而且使熔池膨脹得更多,增加了排氣口處的熔體壓力累積。另外一個問題就是平口形及矩形排氣口,這比直口形更難清潔。如果分流元件設(shè)計合理,排氣口應(yīng)與鋼筒半徑相垂直。
????????解決方法
????????可采用以下兩種方式進行修補:
????????第一,將上階底切口填滿金屬;
????????第二,矩形開口改成徑向,可使操作工看到螺桿中的熔料情況。
????????經(jīng)上述方式的改進,解決了冒料問題,并生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
????????結(jié)論:排氣式螺桿是否冒料,與擠出工藝、塑料性能以及螺桿及排氣口的設(shè)計有直接的關(guān)系,所以生產(chǎn)商在使用排氣式擠出機進行生產(chǎn)加工時,要對加工工藝、樹脂特性以及設(shè)備性能作詳盡的了解,才能使排氣式擠出機正常穩(wěn)定運行。