如何选择挤出机




一、依成型制品规格进行选择:


制品规格不同,用料量也不一样,可参照“螺杆直径与制品规格尺寸”,先选出螺杆的直径,然后由螺杆直径再进一步选出挤出机的规格型号。


二、按挤出成型制品所用的原材料选择:

 

1. PVC挤出成型用设备


A. 单螺杆挤出机.

20多年前,PVC挤出成型多采用渐变型单螺杆式挤出机,由于PVC是一种热敏性塑料,挤出机的螺杆转速不能过高,要先把PVC()料造粒后,再投入制品的生产,后来有了PVC粉料专用挤出机,不需要造粒,可直接把粉料混合好后投入挤出机生产成型制品即可

:对于PVC料中需加入增塑剂的软质PVC制品,挤出成型前还必须先造粒,然后挤出成型。


B. 锥形异向双螺杆挤出机.

这类种的挤出机价格适当,对于PVC粉料的挤出不会引起过高的摩擦热,避免了原料的分解,挤出料量稳定、成品产量高且性能又得到保证,目前用PVC混合粉料生产硬质PVC制品时,首先考虑用这种挤出机。


C. 平行异向双螺杆挤出机.

用这种挤出机可直接把PVC粉料直接挤出成型管材、异形材,也适合HDPE料挤出管材,产量也比以上两种挤出机高,但由于价格过高且维修较复杂,目前应用还较少。


2、其他塑料挤出成型设备


对于PEPPPSPCABS塑料的挤出成型,目前选用单螺杆挤出机,这主要是这种挤出机的价格便宜,操作和维修比较方便,而且现在也有了**的单螺杆挤出机,长径比为30:1,螺杆转速可达100-300r/min


三、设备生产厂商的选择:


挤出机的类型和规格型号确定后,如何找设备生产商也是应该注意的一个问题,国塑机械(上海)有限公司是一家专业生产挤出机和挤出设备的厂家,实力雄厚且有多年的实践经验,公司拥有一批专业的技术人员,专业从事挤出设备的研发、制造和调试,为世界各国提供了大量优质的挤出生产线,质量高、服务好是我们一惯的宗旨,欢迎致电或前来我司参观咨询。

 

1、螺杆的转速


这是影响一台挤出机产能*关键的因素。螺杆转速不仅是提高对物料的挤出速度和挤出量,更重要的是使挤出机在实现高产量的同时得到好的塑化效果。

    

以往要提高挤出机产量,主要的办法是加大螺杆直径。虽然螺杆直径增大后,在单位时间内挤出的物料会增加。但挤出机不是螺旋输送机。螺杆除了挤出物料,还要对塑料进行挤压、搅拌、剪切,使塑料塑化。在螺杆转速不变的前提下,大直径大螺槽的螺杆对物料的搅拌、剪切效果不如小直径的螺杆。

   

 因此,现代挤出机主要通过提高螺杆转速的方法提高产能和制管质量。普通挤出机的螺杆转速,传统的挤出机是60转到90转(每分钟,下同)。而现在一般已提高到100~120转。高速一点的挤出机达到了150转到180转。国外报导某挤出机生产厂商生产的挤出机螺杆转速在200转以上,甚至达到了1000多转。

    

螺杆直径不变而提高螺杆转速,螺杆所承受的扭矩会增大,扭矩达到一定程度时,螺杆有被扭断的危险。但是通过改进螺杆的材料和生产工艺,合理设计螺杆结构,缩短进料段长度,提高物料的流速,降低挤出阻力,可以减少扭矩、提高螺杆的承受能力。如何设计*合理的螺杆,在螺杆能够承受的前提下,极大限度地提高螺杆转速,这需要专业人员通过大量试验获得。

    

同样螺杆直径的挤出机,高速**的挤出机比常规的挤出机所消耗的能量多,电机功率要加大是必须的。高速的65挤出机,要配55千瓦至75千瓦的电机。高速的75挤出机,要配90千瓦至100千瓦的电机。高速的90挤出机,要配150千瓦至200千瓦的电机。这比普通挤出机所配置电机功率大一至二倍。

    

同样螺杆直径的挤出机配了较大的电机,看起来是费电,但如果按产量计算,高速**的挤出机要比常规的挤出机节能。例如一台普通型的90挤出机,电机为75千瓦,产能是180公斤,每挤出一公斤物料消耗0.42度电。而一台高速**的90挤出机,产能是600公斤,电机是150千瓦,每挤出一公斤物料只消耗0.25度电,单位挤出量的耗电量只有前者的60%,节能效果是显著的。而且这还只是比较了电机的耗能,如果再把挤出机上加热器和风机等装置的用电量考虑进去,能耗的差别就更大。大螺杆直径的挤出机要装较大的加热器,散热面积也增大。因此同样产能的两台挤出机,高转**的新型挤出机机筒小一些,加热器耗能比传统的大螺杆挤出机的少,在加热方面也节约了不少电。

    

在加热器功率方面,高速**的挤出机与螺杆直径相同的普通挤出机相比,并不因产能增加而增大加热器的功率。因为挤出机的加热器耗电,主要是在预热阶段,在正常生产时,物料熔化的热量主要是通过消耗电机电能转化而来,加热器的导通率很低,用电量并不大。这在高速挤出机中更加明显。


2、螺杆结构

    

螺杆结构是影响挤出机产能的主要因素。如果没有合理的螺杆结构,想简单地提高螺杆转速以提高挤出量,违背了客观规律,是不会成功的。

   

高速**螺杆的设计基于高转速。这种螺杆在低转速时的塑化效果会差些,但在螺杆转速提高后塑化效果逐渐改善,达到设计转速时得到*佳效果。这时既有较高的产能,也能有合格的塑化效果。


3、机筒结构


机筒结构的改进,主要是改进进料段的温度控制和设置进料槽。这种独立的进料段全长就是一个水套,用先进的电控装置对水套温度控制。

   

水套的温度是否合理,对挤出机的稳定工作和**的挤出非常重要。水套温度过高,会使原料过早软化,甚至原料颗粒表面产生熔融而削弱了原料与机筒内壁间的磨擦力,从而降低了挤出推力和挤出量。但温度也不能过低,温度过低的机筒会使螺杆转动阻力过大,超过了电机的承载能力时会造成电机起动困难或转速成不稳定。运用先进的传感器和控制技术,对挤出机水套进行监测和控制,从而把水套温度自动控制在*佳的工艺参数范围内。


4、减速机


在结构基本相同的前提下,减速机的制造成本大致与其外形尺寸及重量成正比。因为减速机的外形和重量大,意味着制造时消耗的材料多,另所使用的轴承也比较大,使制造成本增加。

    

同样螺杆直径的挤出机,高速**的挤出机比常规的挤出机所消耗的能量多,电机功率加大一倍,减速机的机座号相应加大是必须的。但高的螺杆速度,意味着低的减速比。同样大小的减速机,低减速比的与大减速比的相比,齿轮模数增大,减速机承受负荷的能力也增大。因此减速机的体积重量的增大,不是与电机功率的增大成线性比例的。如果用挤出量做分母,除以减速机重量,高速**的挤出机得数小,普通挤出机得数大。

以单位产量计,高速**挤出机的电机功率小及减速机重量小,意味着高速**挤出机的单位产量机器制造成本比普通挤出机低。


5、电机驱动

在变频器技术还未普遍应用的时候,传统的大挤出量的挤出机,一般采用直流电机和直流电机控制器。因为以前一般认为直流电机比交流电机的功率特性比较好,调速范围比较大,在低速段运行时比较稳定。另大功率变频器比较昂贵,这也限制了变频器应用。

    

近年来变频器技术发展比较快,矢量型的变频器实现了无传感器控制电机转速和扭矩,低频特性有了长足的进步,价格也下降得比较快。变频器与直流电机控制器相比,优点是节能。它使能耗与电机负荷成正比,负荷重就增加能耗,电机负荷下降就自动调低能耗。这在长期应用中的节能效益是非常显著的。


6、减振措施


高速的挤出机容易发生振动,过大的振动对设备的正常使用及机件的使用寿命是非常有害的。因此必须采取多重措施以减少挤出机的振动,以提高设备的使用寿命。

   

 挤出机*容易产生振动的环节是电机轴和减速机的高速轴。首先,高转挤出机要配置高质量的电机和减速机,避免因电机转子和减速机高速轴振动而成为振动源。第二是要设计一个好的传动系统。注意提高机架的刚性、重量和加工、装配各个方面质量,也是减少挤出机振动的重要环节。一台好的挤出机在使用时不用地脚螺栓固定,也基本上没有振动。这依赖于机架有足够的刚性和自重。另要加强各部件的加工和装配的质量控制。如加工时控制好机架上下平面的平行度,减速机安装面与机架平面的垂直度等。在装配时要认真测量电机和减速机的轴高度,严格地配制减速机垫块,使电机轴与减速机输入轴同心。以及使减速机安装面与机架平面的垂直。


7、仪器仪表

挤出的的生产操作基本是个黑箱子式,根本不能看到里面的情况,只有通过仪器仪表来反映,所以精密的仪器仪表会使我们更加了解其内部情况,使生产能更快更好的达到生产效果。

 

 

 

我们如何选择好的挤出机呢?


1、首先确定挤出的产品是塑料还是橡胶;

2、根据产品截面大小确定螺杆直径;

3、如果是橡胶制品,则需依据硫化工艺确定挤出机是否需排气(冷喂料);

4、确定以上内容后,再考察不同品牌设备的配置、质量及制造商的能力。


那么它的工作原理是怎么样的呢? 

挤出机的功能是采用加热、加压和剪切等方式,将固态塑料转变成均匀一致的熔体,并将熔体送到下一个工艺。熔体的生产涉及到混合色母料等添加剂、掺混树脂以及再粉碎等过程。成品熔体在浓度和温度上必须是均匀的。加压必须足够大,以将粘性的聚合物挤出。挤出机通过一个带有一个螺杆和螺旋道的机筒完成以上所有的过程。塑料粒料通过机筒一端的料斗进入机筒,然后通过螺杆传送到机筒的另一端。为了有足够的压力,螺杆上螺纹的深度随着到料斗的距离的增加而下降。外部的加热以及在塑料和螺杆由于摩擦而产生的内热,使塑料变软和熔化。不同的聚合物及不同的应用,对挤出机的设计要求常常也是不同的。许多选项涉及到排出口、多个上料口,沿着螺杆特殊的混合装置,熔体的冷却及加热,或无外部热源(绝热挤出机),螺杆和机筒之间的间隙变化相对大小,以及螺杆的数目等。例如,双螺杆挤出机与单螺杆挤出机相比,能使熔体得到更加充分的混合。串联挤压是用第一个挤出机挤出的熔体,作为原料供给第二个挤出机,通常用来生产挤出聚乙烯泡沫。 

挤出机的特征尺寸是螺杆的直径(D)和螺杆的长度(L)与直径(D)的比率(L/D)。


挤出机通常至少由三段组成。第一段,靠近加料斗,是加料段。它的功能让物料以一个相对平稳的速率进入挤出机。一般情况下,为避免加料通道的堵塞,这部分将保持相对低的温度。第二部分为压缩段,在这段形成熔体并且压力增加。由加料段到压缩段的过渡可以突然的也可以是逐步(平缓)的。后部计量段,紧靠着挤出机出口。主要功能是流出挤出机的物质是均匀一致的。在这部分为确保组成成分和温度的均匀性,物料应有足够的停留时间。 在机筒的尾部,塑料熔体通过一个机头离开挤出机,这个机头设计成理想的形状,挤出的熔体流在这里通过。 


另一个重要的部分是挤出机的驱动机构。它控制螺杆的旋转速度,螺杆的旋转速度决定着挤出机的产量。所需的功率由聚合物的粘性(流动阻力)决定。而聚合物的粘性取决于温度和流动速率,随着温度和剪切力的增加而下降。挤出机都带有滤网,能将杂质阻挡在滤网上。为避免停工,滤网应能自动更换。当加工带有杂质的树脂时,比如回收料,这一点特别重要。 挤塑机的螺杆分进料段,塑化,熔融段,温度根据塑料粒子的工艺参数,型号按螺杆直径分45、65、75、80、90、120、150、200,螺杆长度常用有D20、D25,加热段一般机身5区,哈夫1区或2区,机头2区,至于配驱动,正规挤塑机厂家都会提供参数。 塑料颗粒加热后由螺杆的运动来改变原来的状态,类型就很多了,看具体应用.变频的容量跟螺杆的直径成正比,再根据原料的不同调整.




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