雙螺桿擠出機(jī)組的輔機(jī)主要包括放線裝置、校直裝置、預(yù)熱裝置、冷卻裝置、牽引裝置、計(jì)米器、火花試驗(yàn)機(jī)、收線裝置。擠出機(jī)組的用途不同其選配用的輔助設(shè)備也不盡相同,如還有切斷器、吹干器、印字裝置等。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
剖分式同向平行雙螺桿擠出機(jī)的顯著特點(diǎn)即為:機(jī)筒可剖分式 同時(shí),螺桿和機(jī)筒內(nèi)襯套可隨意組合性。
優(yōu)點(diǎn)
1、磨損情況
由于打開方便,所以能隨時(shí)發(fā)現(xiàn) 螺紋元件、機(jī)筒內(nèi)襯套的磨損程度,從而進(jìn)行有效的維修或更 換。不至于在擠出產(chǎn)品出現(xiàn)問題時(shí)才發(fā)現(xiàn),造成不必要的浪費(fèi)。
2、降低生產(chǎn)成本
制造母粒時(shí),經(jīng)常需要更換顏色,如果有必要更換產(chǎn)品,在數(shù)分鐘時(shí)間內(nèi)打開開啟式的加工區(qū)域,另外還可通過觀察整個(gè)螺桿上的熔體剖面來對(duì)混合過程進(jìn)行分析。目前普通的雙螺桿擠出機(jī)在更換顏色時(shí),需要用大量的清機(jī)料進(jìn)行清機(jī),既費(fèi)時(shí)、費(fèi)電,又浪費(fèi)原材料。而剖分式雙螺桿擠出機(jī)則可解決這個(gè)問題,更換顏色時(shí),只要幾分鐘時(shí)間就可快速打開機(jī)筒,進(jìn)行人工清洗,這樣就可不用或少用清洗料,節(jié)約了成本。
3、提高勞動(dòng)效率
在設(shè)備維修時(shí),普通的雙螺桿擠出機(jī)經(jīng)常要先把加熱、冷卻系統(tǒng)拆下,然后再整體抽出螺桿。而剖分式雙螺桿則不用,只要松開幾個(gè)螺栓,轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪箱手柄裝置抬起上半部分機(jī)筒即可打開整個(gè)機(jī)筒,然后進(jìn)行維修。這樣既縮短了維修時(shí)間,也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
4、高扭矩、高轉(zhuǎn)速
目前,上雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是向高扭矩、高轉(zhuǎn)速、低能耗方向發(fā)展,高轉(zhuǎn)速帶來的效果即是高生產(chǎn)率。剖分式雙螺桿擠出機(jī)即屬于這個(gè)范疇,它的轉(zhuǎn)速可達(dá)加500轉(zhuǎn)/分鐘。所以在加工高粘度、熱敏性物料方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
在高轉(zhuǎn)速,高扭矩的核心技術(shù)上,非對(duì)稱及對(duì)稱的高扭矩齒輪箱目前德國和日本相關(guān)廠家掌握核心技術(shù),其轉(zhuǎn)速高可以達(dá)到1800轉(zhuǎn)以上,而國內(nèi)掌握這種核心技術(shù)的,僅四川中裝科技一家,目前也是國內(nèi)材料加工廠商的主要選擇之一,屬于國內(nèi)自主創(chuàng)新國家鼓勵(lì)項(xiàng)目
5、應(yīng)用范圍廣
應(yīng)用范圍廣泛,可適用于多種物料的加工
6、高產(chǎn)量、 高質(zhì)量
具有普通的雙螺桿擠出機(jī)所具有的其它優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量、 高質(zhì)量、高效率。
應(yīng)用舉例
1、玻纖增強(qiáng)、阻燃料造粒(如:PA6、PA66、PET、PBT、PP。 PC增強(qiáng)阻燃等)
2、高填充料造粒(如: PE、 PP填充 75%CaCO。)
3、熱敏性物料造粒(如:PVC、XLPE電纜料)
4、濃色母粒(如:填充50%色粉)
5、防靜電母粒、合金、著色、低填充共混造粒
6、電纜料造粒(如:護(hù)套料、絕緣料)
7、XLPE管材料造粒(如:用于熱水交聯(lián)的母粒)
8、熱固性塑料混煉擠出(如:酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、粉末涂料)
9、熱熔膠、PU反應(yīng)擠出造粒(如:EVA熱熔膠、聚氨脂)
10、K樹脂、SBS脫揮造粒
輔助設(shè)備
校直裝置
塑料擠出廢品類型中常見的一種是偏心,而線芯各種型式的彎曲則是產(chǎn)生絕緣偏心的重要原因之一。在護(hù)套擠出中,護(hù)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(jī)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(dòng)、校直、穩(wěn)定張力等多種作用;壓輪式(分為水平式和垂直式)等。
預(yù)熱裝置
纜芯預(yù)熱對(duì)于絕緣擠出和護(hù)套擠出都是必要的。對(duì)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(yù)熱可以徹底清除表面的水份、油污。對(duì)于護(hù)套擠出來講,其主要作用在于烘干纜芯,防止由于潮氣(或繞包墊層的濕氣)的作用使護(hù)套中出現(xiàn)氣孔的可能。預(yù)熱還可防止擠出中塑料因驟冷而殘留內(nèi)壓力的作用。在擠塑料過程中,預(yù)熱可消除冷線進(jìn)入高溫機(jī)頭,在??谔幣c塑膠接觸時(shí)形成的懸殊溫差,避免塑膠溫度的波動(dòng)而導(dǎo)致擠出壓力的波動(dòng),從而穩(wěn)定擠出量,保證擠出質(zhì)量。擠塑機(jī)組中均采用電加熱線芯預(yù)熱裝置,要求有足夠的容量并保證升溫迅速,使線芯預(yù)熱和纜芯烘干效率高。預(yù)熱溫度受放線速度的制約,一般與機(jī)頭溫度相仿即可。
冷卻裝置
成型的塑料擠包層在離開機(jī)頭后,應(yīng)立即進(jìn)行冷卻定型,否則會(huì)在重力的作用下發(fā)生變形。冷卻的方式通常采用水冷卻,并根據(jù)水溫不同,分為急冷和緩冷。急冷就是冷水直接冷卻,急冷對(duì)塑料擠包層定型有利,但對(duì)結(jié)晶高聚物而言,因驟熱冷卻,易在擠包層組織內(nèi)部殘留內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致使用過程中產(chǎn)生龜裂,一般PVC塑膠層采用急冷。緩冷則是為了減少制品的內(nèi)應(yīng)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(duì)PE、PP的擠出就采用緩冷進(jìn)行,即經(jīng)過熱水、溫水、冷水三段冷卻。
日常維護(hù)
一、使用500小時(shí)后,減速箱中會(huì)有齒輪磨下來的鐵屑或其它雜質(zhì),所以,應(yīng)清洗齒輪同時(shí)更換減速箱潤滑油。
二、在用一段時(shí)間之后要對(duì)擠出機(jī)進(jìn)行一次全面的檢查,檢查所有螺釘?shù)乃删o情況。
三、如果生產(chǎn)中突然斷電,主傳動(dòng)和加熱停止,當(dāng)恢復(fù)供電時(shí),必須將料筒各段重新加熱到規(guī)定的溫度并保溫一段時(shí)間后方能開動(dòng)擠出機(jī)。
四、如發(fā)現(xiàn)儀表、指針的轉(zhuǎn)向滿度,應(yīng)檢查熱電偶等邊線的接觸是否良好。
注意原則
1.結(jié)構(gòu)原則
對(duì)于擠出過程的基本機(jī)理,簡單來說就是一個(gè)螺桿在筒體中轉(zhuǎn)動(dòng)并把塑料向前推動(dòng)。螺桿結(jié)構(gòu)就是一個(gè)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。就擠出機(jī)而言,工作時(shí)有三種種阻力需要克服:一是摩擦力,它包含固體顆粒(進(jìn)料)對(duì)筒壁的摩擦力和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)前幾圈時(shí)(進(jìn)料區(qū))它們之間的相互摩擦力兩種;二是熔體在筒壁上的附著力;三是熔體被向前推動(dòng)時(shí)其內(nèi)部的物流阻力。
根據(jù)牛頓定理,如果一個(gè)物體在某個(gè)方向上處于靜止,那么這個(gè)物體上在這個(gè)方向上就處于受力平衡狀態(tài)平衡。對(duì)于周向運(yùn)動(dòng)的螺桿來說,它是沒有軸向運(yùn)動(dòng)的,也就是說螺桿上的軸向力處在平衡狀態(tài)。所以說假如螺桿給塑料熔體施加了一個(gè)很大的向前推力,那么它也同時(shí)給另外一個(gè)物體施加了一個(gè)大小相同相同但是方向向后推力。很明顯,它施加的推力是作用在進(jìn)料口后面的止推軸承上。大多數(shù)單螺桿都是右旋螺紋,假如從后面看,它們是反向轉(zhuǎn)動(dòng),它們通過旋動(dòng)向后旋出筒體。而在一些雙螺桿擠出機(jī)中,兩個(gè)螺桿在兩個(gè)筒體中反向轉(zhuǎn)動(dòng)并相互交叉,因此必須是一個(gè)右向的,一個(gè)左向的,對(duì)于咬合雙螺桿,兩個(gè)螺桿是以相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng),因而必須有相同的取向。然而,不管是哪種情況都有承受向后力的止推軸承,仍然符合牛頓定理。
2.溫度原則
可擠出的塑料是熱塑料,它們?cè)诩訜釙r(shí)熔化并在冷卻時(shí)再次凝固。因而在擠出過程中就需要熱量,來保證塑料能達(dá)到融化的溫度。那么熔化塑料的熱量從何而來的呢?首先地磅進(jìn)料預(yù)熱和筒體/模具加熱器可能起作用而且在啟動(dòng)時(shí)非常重要,另外電機(jī)輸進(jìn)能量,即電機(jī)克服粘稠熔體的阻力轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿時(shí)產(chǎn)生于筒體內(nèi)的摩擦熱量,也是所有塑料重要的熱源,當(dāng)然小系統(tǒng)、低速螺桿、高熔體溫度塑料和擠出涂層應(yīng)用除外。 在操作中,認(rèn)識(shí)到筒體加熱器其實(shí)并不是主要熱源是很重要的,它對(duì)擠出的作用比我們預(yù)計(jì)的可能要小。后筒體溫度是比較重要的,因?yàn)樗绊扆X合或者進(jìn)料中的固體物輸送速度。一般來說,除了用于某種具體目的(如上光、流體分配或者壓力控制),模頭和模具溫度應(yīng)該要達(dá)到熔體所需溫度或者接近于這一溫度。
3.減速原則
在多數(shù)擠出機(jī)中,螺桿速度的變化是通過調(diào)整電機(jī)速度實(shí)現(xiàn)的,驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常以大約1750rpm的全速轉(zhuǎn)動(dòng),這對(duì)一個(gè)擠出機(jī)螺桿來說就太快了。假如以如此快的速度轉(zhuǎn)動(dòng),就會(huì)產(chǎn)生太多的摩擦熱量,就會(huì)由于塑料的滯留時(shí)間太短而不能制備均勻的、很好攪拌的熔體。典型的減速比率應(yīng)該是在10:1到20:1之間,階段既可以用齒輪也可以用滑輪組,但是第二階段好用齒輪并將螺桿定位在后一個(gè)大齒輪中心。對(duì)于一些慢速運(yùn)行的機(jī)器(比如用于UPVC的雙螺桿),可能存在三個(gè)減速階段,大速度可能會(huì)低到30rpm或更低(比率達(dá)60:1)。而另一方面,一些用于攪拌的很長的雙螺桿可以以600rpm或更快的速度運(yùn)行,因此就需要一個(gè)非常低的減速率以及更多深冷卻。 如果減速率與工作搭配有誤,就會(huì)有太多的能量被來浪費(fèi)掉。這時(shí)可能需要在電機(jī)和改變大速度的個(gè)減速階段之間增加一個(gè)滑輪組,這要么使螺桿速度增加甚至超過先前極限,要么降低大速度。這樣能增加可獲得能量、減少電流值并避免電機(jī)故障,在這兩種情況中,由于材料和其冷卻需要的原因,輸出可能會(huì)增加。