1發(fā)展歷史       

   擠出機(jī)起源于18世紀(jì)，Joseph Bramah（英格蘭）于1795年所制造的用于制造無(wú)縫鉛管的手動(dòng)活塞式壓出機(jī)就被認(rèn)為是世界上的第一臺(tái)擠出機(jī)。從那時(shí)起，在19世紀(jì)前50年期間，擠出機(jī)基本上只適用于鉛管的生產(chǎn)、通心粉以及其它食品的加工、制磚及陶瓷工業(yè)。在作為一種制造方法的發(fā)展過(guò)程中，在此后的25年內(nèi)，擠出方法逐漸重要，并且逐漸由電動(dòng)操縱的擠出機(jī)迅速替代了以往的手動(dòng)擠出機(jī)。1935年德國(guó)機(jī)械制造商Paul Troestar生產(chǎn)出用于熱塑性塑料的擠出機(jī)。1939年他們把塑料擠出機(jī)發(fā)展到了一個(gè)現(xiàn)階段——現(xiàn)代單螺桿擠出機(jī)階段。 

2機(jī)械原理

單螺桿擠出機(jī)原理

  單螺桿一般在有效長(zhǎng)度上分為三段，按螺桿直徑大小 螺距 螺深確定三段有效長(zhǎng)度，一般按各占三分之一劃分。
  料口最后一道螺紋開(kāi)始叫輸送段：物料在此處要求不能塑化，但要預(yù)熱、受壓擠實(shí)，過(guò)去老擠出理論認(rèn)為此處物料是松散體，后來(lái)通過(guò)證明此處物料實(shí)際是固體塞，就是說(shuō)這里物料受擠壓后是一固體象塞子一樣，因此只要完成輸送任務(wù)就是它的功能了。
  第二段叫壓縮段，此時(shí)螺槽體積由大逐漸變小，并且溫度要達(dá)到物料塑化程度，此處產(chǎn)生壓縮由輸送段三，在這里壓縮到一，這叫螺桿的壓縮比--3﹕1，有的機(jī)器也有變化，完成塑化的物料進(jìn)入到第三段。
 第三段是計(jì)量段，此處物料保持塑化溫度，只是象計(jì)量泵那樣準(zhǔn)確、定量輸送熔體物料，以供給機(jī)頭，此時(shí)溫度不能低于塑化溫度，一般略高點(diǎn)。 

擠出機(jī)節(jié)能

   擠出機(jī)的節(jié)能上可分為兩個(gè)部分：一個(gè)是動(dòng)力部分，一個(gè)是加熱部分。
   動(dòng)力部分節(jié)能：大多采用變頻器，節(jié)能方式是通過(guò)節(jié)約電機(jī)的余耗能，例如電機(jī)的實(shí)際功率是50Hz，而你在生產(chǎn)中實(shí)際上只需要30Hz就足夠生產(chǎn)了，那些多余的能耗就白白浪費(fèi)了，變頻器就是改變電機(jī)的功率輸出達(dá)到節(jié)能的效果。
   加熱部分節(jié)能：加熱部分節(jié)能大多是采用電磁加熱器節(jié)能，節(jié)能率約是老式電阻圈的30%~70%。
工作過(guò)程
  塑料物料從料斗進(jìn)入到擠出機(jī)，在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)下將其向前進(jìn)行輸送，物料在向前運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，接受料筒的加熱、螺桿帶來(lái)的剪切以及壓縮作用使得物料熔融，因而實(shí)現(xiàn)了在玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)的三態(tài)間的變化。
在進(jìn)行加壓的情況，使得處于粘流態(tài)的物料通過(guò)具有一定的形狀的口模，然后根據(jù)口模而成為橫截面和口模樣子相仿的連續(xù)體。繼而冷卻定型形成玻璃態(tài)，由此得到所需加工的制件。

3構(gòu)成

    在擠出機(jī)中，一般情況下，較為基本和較為通用的是單螺桿擠出機(jī)。其主要包括：傳動(dòng)、加料裝置、料筒、螺桿、機(jī)頭和口模等六個(gè)部分。

傳動(dòng)部分

  傳動(dòng)部分通常由電動(dòng)機(jī)，減速箱和軸承等組成。在擠出的過(guò)程中，螺桿轉(zhuǎn)速必須穩(wěn)定，不能隨著螺桿負(fù)荷的變化而變化，這樣才能保持所得制品的質(zhì)量均勻一致。但是在不同的場(chǎng)合下又要要求螺桿可以變速，以達(dá)到一臺(tái)設(shè)備可以擠出不同塑料或不同制品的要求。因此，本部分一般采用交流整流子電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等裝置，以達(dá)到無(wú)級(jí)變速，一般螺桿轉(zhuǎn)速為10~100轉(zhuǎn)/分。
  傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，供給螺桿在擠出過(guò)程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速，通常由電動(dòng)機(jī)、減速器和軸承等組成。而在結(jié)構(gòu)基本相同的前提下，減速機(jī)的制造成本大致與其外形尺寸及重量成正比。因?yàn)闇p速機(jī)的外形和重量大，意味著制造時(shí)消耗的材料多，另所使用的軸承也比較大，使制造成本增加。
   同樣螺桿直徑的擠出機(jī)，高速高效的擠出機(jī)比常規(guī)的擠出機(jī)所消耗的能量多，電機(jī)功率加大一倍，減速機(jī)的機(jī)座號(hào)相應(yīng)加大是必須的。但高的螺桿速度，意味著低的減速比。同樣大小的減速機(jī)，低減速比的與大減速比的相比，齒輪模數(shù)增大，減速機(jī)承受負(fù)荷的能力也增大。因此減速機(jī)的體積重量的增大，不是與電機(jī)功率的增大成線性比例的。如果用擠出量做分母，除以減速機(jī)重量，高速高效的擠出機(jī)得數(shù)小，普通擠出機(jī)得數(shù)大。以單位產(chǎn)量計(jì)，高速高效擠出機(jī)的電機(jī)功率小及減速機(jī)重量小，意味著高速高效擠出機(jī)的單位產(chǎn)量機(jī)器制造成本比普通擠出機(jī)低。

加料裝置

   供料一般大多采用粒料，但也可以采用帶狀料或者粉料。裝料設(shè)備通常都使用錐形加料斗，其容積要求至少能提供一個(gè)小時(shí)的用量。料斗底部有截?cái)嘌b置，以便調(diào)整和切斷料流，在料斗的側(cè)面裝有視孔和標(biāo)定計(jì)量的裝置。有些料斗還可能帶有防止原料從空氣中吸收水分的減壓裝置或者加熱裝置，或者有些料筒還自帶攪拌器，能為其自動(dòng)上料或加料。
1.料斗
料斗一般做成對(duì)稱形式。在料斗的側(cè)面開(kāi)有視窗，以觀察料位及上料情況，料斗的底部有開(kāi)合門(mén)，以停止和調(diào)節(jié)加料量。料斗上方加蓋子，防止灰塵、濕氣及雜質(zhì)落入。在選擇料斗材料時(shí)，選用輕便、耐腐蝕和易加工材料，一般多用鋁板和不銹鋼板。料斗的容積要視擠出機(jī)的規(guī)格大小和上料方式而定。一般為擠出機(jī)1～1.5h的擠出量。
2.上料
上料方式有人工上料和自動(dòng)上料兩種。自動(dòng)上料主要有彈簧上料、鼓風(fēng)上料、真空上料、運(yùn)輸帶傳送上料等形式。一般情況下，小型擠出機(jī)用人工上料，大型擠出機(jī)用自動(dòng)上料。
3.加料方式分類
① 重力加料：
原理——物料依靠自身的重量進(jìn)入料筒，包括人工上料、彈簧上料、鼓風(fēng)上料。
特點(diǎn)——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但容易造成進(jìn)料不均勻，從而影響制件的質(zhì)量。它只適用于小規(guī)格的擠出機(jī)。
② 強(qiáng)制加料：
原理——在料斗中裝上能對(duì)物料施加外壓力的裝置，強(qiáng)制物料進(jìn)入擠出機(jī)料筒中。
特點(diǎn)——能克服“架橋”現(xiàn)象，使加料均勻。加料螺旋由擠出機(jī)螺桿通過(guò)傳動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)，使其轉(zhuǎn)速與螺桿轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。能在加料口堵塞時(shí)啟動(dòng)過(guò)載保護(hù)裝置，從而避免了加料裝置的損壞。

料筒   

  一般為一個(gè)金屬料桶，為合金鋼或者內(nèi)襯為合金鋼的復(fù)合鋼管制成。其基本特點(diǎn)為耐溫耐壓強(qiáng)度較高，堅(jiān)固耐磨耐腐蝕。一般料筒的長(zhǎng)度為其直徑的15~30倍，其長(zhǎng)度以使物料得到充分加熱和塑化均勻?yàn)樵瓌t。料筒應(yīng)該有其足夠的厚度與剛度。內(nèi)部應(yīng)該光滑，但是有些料筒刻有各種溝槽，以增大與塑料的摩擦力。在料筒外部附有電阻、電感以及其他方式加熱的電熱器、溫度自控裝置及冷卻系統(tǒng)。
1.料筒在結(jié)構(gòu)上存在著三種形式：
（1）整體式料筒
加工方法——在整體材料上加工出來(lái)。
優(yōu)點(diǎn)——容易保證較高的制造精度和裝配精度，可以簡(jiǎn)化裝配工作，料筒受熱均勻，應(yīng)用較多。
缺點(diǎn)——由于料筒長(zhǎng)度大，加工要求較高，對(duì)加工設(shè)備的要求也很嚴(yán)格。料筒內(nèi)表面磨損后難以修復(fù)。
（2）組合料簡(jiǎn)
加工方法——將料筒分幾段加工，然后各段用法蘭或其他形式連接起來(lái)。
優(yōu)點(diǎn)——加工簡(jiǎn)單，便于改變長(zhǎng)徑比，多用于需要改變螺桿長(zhǎng)徑比的情況。
缺點(diǎn)——對(duì)加工精度要求很高，由于分段多，難以保證各段的同軸度，法蘭連接處破壞了料筒加熱的均勻性，增加了熱量損失，加熱冷卻系統(tǒng)的設(shè)置和維修也較困難
（3）雙金屬料筒
加工方法——在一般碳素鋼或鑄鋼的基體內(nèi)部鑲或鑄一層合金鋼材料。它既能滿足料筒對(duì)材質(zhì)的要求，又能節(jié)省貴重金屬材料。
① 襯套式料筒：料筒內(nèi)配上可更換的合金鋼襯套。節(jié)省貴重金屬，襯套可更換，提高了料筒的使用壽命。但其設(shè)計(jì)、制造和裝配都較復(fù)雜。
② 澆鑄式料筒：在料筒內(nèi)壁上離心澆鑄一層大約2mm厚的合金，然后用研磨法得到所需要的料筒內(nèi)徑尺寸。合金層與料筒的基體結(jié)合得很好，且沿料筒軸向長(zhǎng)度上的結(jié)合較均勻，既沒(méi)有剝落的傾向，又不會(huì)開(kāi)裂，還有滑動(dòng)性能，耐磨性高，使用壽命長(zhǎng)。
（4）IKV料筒
1）料筒加料段內(nèi)壁開(kāi)設(shè)縱向溝槽
為了提高固體輸送率，由固體輸送理論知，一種方法就是增加料筒表面的摩擦系數(shù)，還有一種方法就是增加加料口處的物料通過(guò)垂直于螺桿軸線的橫截面的面積。在料筒加料段內(nèi)壁開(kāi)設(shè)縱向溝槽和將加料段靠近加料口處的一段料筒內(nèi)壁做成錐形就是這兩種方法的具體化。
2）強(qiáng)制冷卻加料段料筒
為了提高固體輸送量，還有一種方法。就是冷卻加料段料筒，目的是使被輸送的物料的溫度保持在軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)以下，避免熔膜出現(xiàn)，以保持物料的固體摩擦性質(zhì)。
采用上述方法后，輸送效率由0.3提高到0.6，而且擠出量對(duì)機(jī)頭壓力變化的敏感性較小。

螺桿

   螺桿是擠出機(jī)的心臟，是擠出機(jī)的關(guān)鍵部件，螺桿的性能好壞，決定了一臺(tái)擠出機(jī)的生產(chǎn)率、塑化質(zhì)量、填加物的分散性、熔體溫度、動(dòng)力消耗等。是擠出機(jī)較重要的部件，它可以直接影響到擠出機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率。通過(guò)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)塑料產(chǎn)生極壓的作用，塑料在料筒中才可以發(fā)生移動(dòng)、增壓以及從摩擦中獲取部分熱量，塑料在料筒的中的移動(dòng)過(guò)程中獲得混合和塑化，黏流態(tài)的熔體在被擠壓而流經(jīng)口模時(shí)，獲得所需的形狀而成型。與料筒一樣，螺桿也是用高強(qiáng)度、耐熱和耐腐蝕的合金制備而成。
   由于塑料的種類很多，它們的性質(zhì)也各不相同。因此在實(shí)際操作中，為了適應(yīng)不同的塑料加工需要，所需的螺桿種類不同，結(jié)構(gòu)也有各有差別。以便能較大效率的對(duì)塑料產(chǎn)生較大化運(yùn)輸、擠壓、混合和塑化作用。表示螺桿特征的基本參數(shù)包括以下幾點(diǎn)：直徑、長(zhǎng)徑比、壓縮比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺桿和料筒的間隙等。
較為常見(jiàn)的螺桿直徑D大約為45~150毫米。螺桿直徑增大，擠出機(jī)的加工能力也相應(yīng)提高，擠出機(jī)的生產(chǎn)率與螺桿直徑D的平方呈正比。螺桿工作部分有效長(zhǎng)度與直徑之比（簡(jiǎn)稱長(zhǎng)徑比，表示為L(zhǎng)/D）通常為18~25。L/D大，能改善物料溫度分布，有利于塑料的混合和塑化，并能減少漏流和逆流。提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力，L/D大的螺桿適應(yīng)性較強(qiáng)，能用于多種塑料的擠出；但L/D過(guò)大時(shí)，會(huì)使塑科受熱時(shí)間增長(zhǎng)而降解，同時(shí)因螺桿自重增加，自由端撓曲下垂，容易引起料簡(jiǎn)與螺桿間擦傷，并使制造加工困難；增大了擠出機(jī)的功率消耗。過(guò)短的螺桿，容易引起混煉的塑化不良。
  料筒內(nèi)徑與螺桿直徑差的一半稱間隙δ，它能影響擠出機(jī)的生產(chǎn)能力，隨δ的增大，生產(chǎn)率降低．通?？刂痞脑?.1一0.6毫米左右為宜。 δ 小，物料受到的剪切作用較大，有利于塑化，但δ過(guò)小，強(qiáng)烈的剪切作用容易引起物料出現(xiàn)熱機(jī)械降解，同時(shí)易使螺桿被抱住或與料筒壁摩擦，而且， δ太小時(shí)，物料的漏琉和逆流幾乎沒(méi)有，在一定程度上影響熔體的混合。
  螺旋角Φ是螺紋與螺桿橫斷面的夾角，隨Φ增大，擠出機(jī)的生產(chǎn)能力提高，但對(duì)塑料產(chǎn)生的剪切作用和擠壓力減小，通常螺旋角介于10°到30°之間，沿螺桿長(zhǎng)度的變化方向而改變，常采用等距螺桿，取螺距等于直徑，Φ的值約為17°41′
  壓縮比越大，塑料收到的擠壓比也就越大。螺槽淺時(shí)，能對(duì)塑料產(chǎn)生較高的剪切速率，有利于料筒壁和物料間的傳熱，物料混合和塑化效率越高，反而生產(chǎn)率會(huì)降低；反之，螺槽深時(shí)。情況剛好相反。因此，熱敏性材料（如聚氯乙烯）宜用深螺槽螺桿；而熔體粘度低和熱穩(wěn)定性較高的塑料（如聚酰胺），宜用淺螺槽螺桿。

機(jī)頭和口模

  機(jī)頭和口模通常為一整體，習(xí)慣上統(tǒng)稱機(jī)頭；但也有機(jī)頭和口模各自分開(kāi)的情況。機(jī)頭的作用是將處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的塑料熔體轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫兄本€運(yùn)動(dòng)，使塑料進(jìn)一步塑化均勻，并使熔體均勻而平穩(wěn)的導(dǎo)入口模，還賦予必要的成型壓力，使塑料易于成型和所得制品密實(shí)?？谀榫哂幸欢ń孛嫘螤畹耐ǖ?，塑料熔體在口模中流動(dòng)時(shí)取得所需形狀，并被口模外的定型裝置和冷卻系統(tǒng)冷卻硬化而成型。機(jī)頭與口模的組成部件包括過(guò)濾網(wǎng)、多孔扳、分流器（有時(shí)它與模芯結(jié)合成一個(gè)部件）、模芯、口模和機(jī)頸等部件。

    機(jī)頭中的多孔板能使機(jī)頭和料筒對(duì)中定位，并能支承過(guò)濾網(wǎng)（過(guò)濾熔體中不熔雜質(zhì)）和對(duì)熔體產(chǎn)生反壓等。機(jī)頭中還有校正和調(diào)整裝置（定位螺釘），能調(diào)正和校正模芯與口模的同心度、尺寸和外形。在生產(chǎn)管子或吹塑薄膜時(shí)，通過(guò)機(jī)頸和模芯可引入壓縮空氣。按照料流方向與螺桿中心線有無(wú)夾角，可以將機(jī)頭分為直角機(jī)頭（又稱T型機(jī)頭）、角式機(jī)頭（直角或其它角度）。直角機(jī)頭主要用于擠管、片和其它型材，角式機(jī)頭多用于擠薄膜、線纜包復(fù)物及吹塑制品等。

4分類

塑料擠出機(jī)分為雙螺桿擠出機(jī)和單螺桿擠出機(jī)
兩種擠出機(jī)的區(qū)別：
  單螺桿的機(jī)器和雙螺桿的機(jī)器：一個(gè)是一根螺桿，一個(gè)是兩根螺桿.都是用的一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)的.功率因螺桿不同而不同。50錐雙的功率約為20kW，65的約為37kW.產(chǎn)量與料及螺桿有關(guān)，50錐雙的產(chǎn)量約為100-150kg/h，65錐雙約為200-280kg/h。單螺桿的產(chǎn)量就只有一半。
   擠出機(jī)按其螺桿數(shù)量可以分為單螺桿、雙螺桿和多螺桿擠出機(jī)。如今以單螺桿擠出機(jī)應(yīng)用較為廣泛，適宜于一般材料的擠出加工。雙螺桿擠出機(jī)由于具有由摩擦產(chǎn)生的熱量較少、物料所受到的剪切比較均勻、螺桿的輸送能力較大、擠出量比較穩(wěn)定、物料在機(jī)筒內(nèi)停留長(zhǎng)，混合均勻。
   SJSZ系列錐形雙螺桿擠出機(jī)具有強(qiáng)制擠出、高質(zhì)量、適應(yīng)性廣、壽命長(zhǎng)、剪切速率小、物料不易分解、混煉塑化性能好、粉料直接成型等特點(diǎn)，溫度自控，真空排氣等裝置。適用于管、板、異形材等制品的生產(chǎn)。
  單螺桿擠出機(jī)無(wú)論作為塑化造粒機(jī)械還是成型加工機(jī)械都占有重要地位，近年來(lái)，單螺桿擠出機(jī)有了很大的發(fā)展。德國(guó)生產(chǎn)的大型造粒用單螺桿擠出機(jī)，螺桿直徑達(dá)700mm，產(chǎn)量為36t/h。

  單螺桿擠出機(jī)發(fā)展的主要標(biāo)志在于其關(guān)鍵零件——螺桿的發(fā)展。近年以來(lái)，人們對(duì)螺桿進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究，現(xiàn)今已有近百種螺桿，常見(jiàn)的有分離型、剪切型、屏障型、分流型與波狀型等。
   從單螺桿發(fā)展來(lái)看，盡管單螺桿擠出機(jī)已較為完善，但隨著高分子材料和塑料制品不斷的發(fā)展，還會(huì)涌現(xiàn)出更有特點(diǎn)的新型螺桿和特殊單螺桿擠出機(jī)。從總體而言，單螺桿擠出機(jī)向著高速、高效、專用化方向發(fā)展。
   雙螺桿擠出機(jī)喂料特性好，適用于粉料加工，且比單螺桿擠出機(jī)有更好的混煉、排氣、反應(yīng)和自潔功能，特點(diǎn)是加工熱穩(wěn)定性差的塑料和共混料時(shí)更顯示出其*性。近些年來(lái)國(guó)外雙螺桿擠出機(jī)已經(jīng)有很大的發(fā)展，各種形式的雙螺桿擠出機(jī)已系列化和商品化，生產(chǎn)的廠商也較多，大致分類如下：
⑴按兩根軸線相對(duì)位置，有平行和錐形之分；
⑵按兩根螺桿嚙合程序，有嚙合型和非嚙合型之分；
⑶按兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向，有同向和異向之分，在異向中又有向內(nèi)、向外之分；
⑷按螺桿旋轉(zhuǎn)速度，有高速和低速之分；
⑸按螺桿與機(jī)筒的結(jié)構(gòu)，有整體和組合之分。
在雙螺桿擠出機(jī)的基礎(chǔ)上，為了更容易加工熱穩(wěn)定性差的共混料，有的廠家又開(kāi)發(fā)出多螺桿擠出機(jī)如行星擠出機(jī)等。

5注意事項(xiàng)

為了保護(hù)雙螺桿擠出機(jī)傳動(dòng)箱的箱體必須做到以下幾點(diǎn)：
⒈*使用500小時(shí)后，更換潤(rùn)滑油一次；
⒉本擠出機(jī)采用牌號(hào)為150號(hào)原裝中壓齒輪油潤(rùn)滑；
⒊正常運(yùn)行油位不低于油標(biāo)中心線，低于中心線請(qǐng)速補(bǔ)充；
⒋以后每使用3000小時(shí)換油一次；
⒌換油時(shí)應(yīng)清潔箱體和濾油器，更換時(shí)把本次使用的潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)澄清之后，把上面干凈的潤(rùn)滑油再次裝入箱體把箱體清潔一次，然后放出，再裝入新的潤(rùn)滑油；
⒍正常使用定期每月應(yīng)清潔潤(rùn)滑油過(guò)濾器，跑合期內(nèi)每周要清潔潤(rùn)滑油過(guò)濾器。清理方法，找到油路過(guò)濾器，將其打開(kāi)，取出其中的臟物。