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在塑料擠出成型設(shè)備中，塑料擠出機(jī)通常稱之為主機(jī)，而與其配套的后續(xù)設(shè)備塑料擠出成型機(jī)則稱為輔機(jī)。塑料擠出機(jī)經(jīng)過100多年的發(fā)展，已由原來的單螺桿衍生出雙螺桿、多螺桿，甚至無螺桿等多種機(jī)型。塑料擠出機(jī)(主機(jī))可以與管材、薄膜、捧材、單絲、扁絲、打包帶、擠網(wǎng)、板(片)材、異型材、造粒、電纜包覆等各種塑料成型輔機(jī)匹配，組成各種塑料擠出成型生產(chǎn)線，生產(chǎn)各種塑料制品。因此，塑料擠出成型機(jī)械無論現(xiàn)在或?qū)恚际撬芰霞庸ば袠I(yè)中得到廣泛應(yīng)用的機(jī)種之一。
塑料擠出機(jī)的工作原理
螺桿擠出機(jī)是塑料成型加工最主要的設(shè)備之一，它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進(jìn)行塑料的固體輸送、壓實(shí)、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機(jī)自誕生以來，經(jīng)過近百年的發(fā)展，已由普通螺桿擠出機(jī)發(fā)展為新型螺桿擠出機(jī)。盡管新型螺桿擠出機(jī)種類繁多，但就擠出機(jī)理而言，基本是相同的。傳統(tǒng)螺桿擠出機(jī)擠出過程，是靠機(jī)筒外加熱、固體物料與機(jī)筒、螺桿摩擦力及熔體剪切力來實(shí)現(xiàn)的。“摩擦系數(shù)”和“摩擦力”，“粘度”和“剪應(yīng)力”是影響傳統(tǒng)螺桿擠出機(jī)工作性能的主要因素，由于影響“摩擦”和“粘度”的因素十分復(fù)雜，因此，傳統(tǒng)螺桿擠出機(jī)擠出過程是一個(gè)非穩(wěn)定狀態(tài)，難以控制，對某些熱穩(wěn)定性差、粘度高的熱敏性塑料尤為突出。自60年代以來，世界上各國學(xué)者對螺桿擠出機(jī)理進(jìn)行了大量研究，也取得了明顯的成就，但由于他們的研究大多局限于傳統(tǒng)塑料擠出成型機(jī)理、機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和換能方式，因而一直未能取得重大突破。傳統(tǒng)螺桿擠出機(jī)所存在的如體積龐大、能耗高、噪音大、產(chǎn)品質(zhì)量提高難等一系列缺點(diǎn)沒有得到根本解決。
塑料擠出機(jī)特點(diǎn)
1.模塊化和專業(yè)化
塑料擠出機(jī)模塊化生產(chǎn)可以適應(yīng)不同用戶的特殊要求，縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期，爭取更大的市場份額;而專業(yè)化生產(chǎn)可以將擠出成型裝備的各個(gè)系統(tǒng)模塊部件安排定點(diǎn)生產(chǎn)甚至進(jìn)行全球采購，這對保證整期質(zhì)量、降低成本、加速資金周轉(zhuǎn)都非常有利。
2.高效、多功能化
塑料擠出機(jī)的高效主要體現(xiàn)在高產(chǎn)出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面，螺桿塑料擠出機(jī)已不僅用于高分子材料的擠出成型和混煉加工，它的用途已拓寬到食品、飼料、電極、炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領(lǐng)域。
3.大型化和精密化
實(shí)現(xiàn)塑料擠出機(jī)的大型化可以降低生產(chǎn)成本，這在大型雙螺桿塑料造粒機(jī)組、吹膜機(jī)組、管材擠出機(jī)組等方面優(yōu)勢更為明顯。國家重點(diǎn)建設(shè)服務(wù)所需的重大技術(shù)裝備，大型乙烯工程配套的三大關(guān)鍵設(shè)備之一的大型擠壓造粒機(jī)組長期依靠進(jìn)口，因此必須加快國產(chǎn)化進(jìn)程，滿足石化工業(yè)發(fā)展需要。
4.智能化和網(wǎng)絡(luò)化
發(fā)達(dá)國家的塑料擠出機(jī)已普遍采用現(xiàn)代電子和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，對整個(gè)擠出過程的工藝參數(shù)如熔體壓力及溫度、各段機(jī)身溫度、主螺桿和喂料螺桿轉(zhuǎn)速、喂料量，各種原料的配比、電機(jī)的電流電壓等參數(shù)進(jìn)行在線檢測，并采用微機(jī)閉環(huán)控制。這對保證工藝條件的穩(wěn)定、提高產(chǎn)品的精度都極為有利。
塑料擠出機(jī)組成部分
塑料擠出機(jī)的主機(jī)是擠塑機(jī)，它由擠壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng)組成。
1.擠壓系統(tǒng) 擠壓系統(tǒng)包括螺桿、機(jī)筒、料斗、機(jī)頭、和模具，塑料通過擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并在這一過程中所建立壓力下，被螺桿連續(xù)的擠出機(jī)頭。
(1) 螺桿：是擠塑機(jī)的最主要部件，它直接關(guān)系到擠塑機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)率，由高強(qiáng)度耐腐蝕的合金鋼制成。
(2) 機(jī)筒：是一金屬圓筒，一般用耐熱、耐壓強(qiáng)度較高、堅(jiān)固耐磨、耐腐蝕的合金鋼或內(nèi)襯合金鋼的復(fù)合鋼管制成。機(jī)筒與螺桿配合，實(shí)現(xiàn)對塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣和壓實(shí)，并向成型系統(tǒng)連續(xù)均勻輸送膠料。一般機(jī)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) 料斗：料斗底部裝有截?cái)嘌b置，以便調(diào)整和切斷料流，料斗的側(cè)面裝有視孔和標(biāo)定計(jì)量裝置。
(4) 機(jī)頭和模具：機(jī)頭由合金鋼內(nèi)套和碳素鋼外套構(gòu)成，機(jī)頭內(nèi)裝有成型模具。機(jī)頭的作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的塑料熔體轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫兄本€運(yùn)動，均勻平穩(wěn)的導(dǎo)入模套中，并賦予塑料以必要的成型壓力。塑料在機(jī)筒內(nèi)塑化壓實(shí)，經(jīng)多孔濾板沿一定的流道通過機(jī)頭脖頸流入機(jī)頭成型模具，模芯模套適當(dāng)配合，形成截面不斷減小的環(huán)形空隙，使塑料熔體在芯線的周圍形成連續(xù)密實(shí)的管狀包覆層。為保證機(jī)頭內(nèi)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(shí)壓力波動，也有設(shè)置均壓環(huán)的。機(jī)頭上還裝有模具校正和調(diào)整的裝置，便于調(diào)整和校正模芯和模套的同心度。
擠塑機(jī)按照機(jī)頭料流方向和螺桿中心線的夾角，將機(jī)頭分成斜角機(jī)頭(夾角120o)和直角機(jī)頭。機(jī)頭的外殼是用螺栓固定在機(jī)身上，機(jī)頭內(nèi)的模具有模芯坐，并用螺帽固定在機(jī)頭進(jìn)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(jī)頭前部裝有均壓環(huán)，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(diào)節(jié)，以調(diào)整模套對模芯的相對位置，便于調(diào)節(jié)擠包層厚度的均勻性。機(jī)頭外部裝有加熱裝置和測溫裝置。
2.傳動系統(tǒng) 傳動系統(tǒng)的作用是驅(qū)動螺桿，供給螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速，通常由電動機(jī)、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(jìn)行的必要條件。
(1) 現(xiàn)在擠塑機(jī)通常用的是電加熱，分為電阻加熱和感應(yīng)加熱，加熱片裝于機(jī)身、機(jī)脖、機(jī)頭各部分。加熱裝置由外部加熱筒內(nèi)的塑料，使之升溫，以達(dá)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范圍而設(shè)置的。具體說是為了排除螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切摩擦產(chǎn)生的多余熱量，以避免溫度過高使塑料分解、焦燒或定型困難。機(jī)筒冷卻分為水冷與風(fēng)冷兩種，一般中小型擠塑機(jī)采用 風(fēng)冷比較合適，大型則多采用水冷或兩種形式結(jié)合冷卻;螺桿冷卻主要采用中心水冷，目的是增加物料固體輸送率，穩(wěn)定出膠量，同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量;但在料斗處的冷卻，一是為了加強(qiáng)對固體物料的輸送作用，防止因升溫使塑料粒發(fā)粘堵塞料口，二是保證傳動部分正常工作。
塑料擠出機(jī)故障分析
塑料擠出機(jī)是一種常見的塑料機(jī)械設(shè)備，在日常操作擠出機(jī)的過程中，擠出機(jī)會出現(xiàn)各種各樣的故障，影響塑料機(jī)械正常生產(chǎn)，下面我們就對擠出機(jī)故障分析。
塑料擠出機(jī)故障分析：主機(jī)電流不穩(wěn)
1、生產(chǎn)原因：
(1)喂料不均勻。
(2)主電機(jī)軸承損壞或潤滑不良。
(3)某段加熱器失靈，不加熱。
(4)螺桿調(diào)整墊不對，或相位不對，元件干涉。
2、處理方法：
(1)檢查喂料機(jī)，排除故障。
(2)檢修主電機(jī)，必要時(shí)更換軸承。
(3)檢查各加熱器是否正常工作，必要時(shí)更換加熱器。
(4)檢查調(diào)整墊，拉出螺桿檢查螺桿有無干涉現(xiàn)象。
塑料擠出機(jī)故障分析：主電機(jī)不能啟動
1、產(chǎn)生原因：
(1)開車程序有錯(cuò)。
(2)主電機(jī)線程有問題，熔斷絲是否被燒環(huán)。
(3)與主電機(jī)相關(guān)的連鎖裝置起作用
2、處理方法：
(1)檢查程序，按正確開車順序重新開車。
(2)檢查主電機(jī)電路。
(3)檢查潤滑油泵是否啟動，檢查與主電機(jī)相關(guān)的連鎖裝置的狀態(tài)。油泵不開，電機(jī)無法打開。
(4)變頻器感應(yīng)電未放完，關(guān)閉總電源等待5分鐘以后再啟動。
(5)檢查緊急按鈕是否復(fù)位。
塑料擠出機(jī)故障分析：機(jī)頭出料不暢或堵塞
1、產(chǎn)生原因：
(1)加熱器某段不工作，物料塑化不良。
(2)操作溫度設(shè)定偏低，或塑料的分子量分布寬，不穩(wěn)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(shí)更換。
(2)核實(shí)各段設(shè)定溫度，必要時(shí)與工藝員協(xié)商，提高溫度設(shè)定值。
(3)清理檢查擠壓系統(tǒng)及機(jī)頭。
塑料擠出機(jī)故障分析：主電啟動電流過高
1、產(chǎn)生原因：
(1)加熱時(shí)間不足，扭矩大。
(2)某段加熱器不工作。
2、處理方法：
(1)開車時(shí)應(yīng)用手盤車，如不輕松，則延長加熱時(shí)間或檢查各段加熱器是否正常工作。
塑料擠出機(jī)故障分析：主電機(jī)發(fā)出異常聲音：
1、產(chǎn)生原因：
(1)主電機(jī)軸承損壞。
(2)主電機(jī)可控硅整流線路中某一可控硅損壞。
2、處理方法：
(1)更換主電機(jī)軸承。
(2)檢查可控硅整流電路，必要時(shí)更換可控硅元件。
塑料擠出機(jī)保養(yǎng)
1、應(yīng)把塑料擠出機(jī)設(shè)備[2]安置通風(fēng)位置,保證電機(jī)工作熱量散發(fā),延長其壽命;機(jī)器應(yīng)保持良好接地。
2、定期檢查刀具螺絲,全新機(jī)使用1小時(shí)后,用工具緊固動刀,定刀的螺絲,加強(qiáng)刀片與刀架間的固定性;應(yīng)定期對加注潤滑油,保證軸承間的潤滑性;為保證刀具切口的鋒利度,應(yīng)常檢查刀具,保證其鋒利度,減少由于刀鋒鈍缺而引起其它部件的不必要損壞;定期檢查皮帶是否松馳,及時(shí)調(diào)緊。
3、重啟動——第二次啟動前,應(yīng)先清除機(jī)室所剩余的碎料,減少啟動阻力.應(yīng)定期打開慣性罩和皮帶輪罩,清除法蘭盤下方出灰口,因破碎機(jī)室排出粉料進(jìn)入轉(zhuǎn)軸軸承.
4、更換部件——更換刀具時(shí),動刀與定刀之間的間隙:20HP以上破碎機(jī)0.8MM為佳,20HP以下的破碎機(jī)0.5MM為佳.回收料越薄,間隙可適當(dāng)調(diào)大.
塑料擠出機(jī)發(fā)展歷程
