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擠出的基本機(jī)理很簡單——一個(gè)螺桿在筒體中轉(zhuǎn)動并把塑料向前推動。螺桿實(shí)際上是一個(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。就一臺擠出機(jī)而言,有3種阻力需要克服:固體顆粒(進(jìn)料)對筒壁的摩擦力和螺桿轉(zhuǎn)動前幾圈時(shí)(進(jìn)料區(qū))它們之間的相互摩擦力;熔體在筒壁上的附著力;熔體被向前推動時(shí)其內(nèi)部的物流阻力。
多數(shù)單螺桿是右旋螺紋,像木工和機(jī)器中使用的螺桿和螺栓。如果從后面看,它們是反向轉(zhuǎn)動,因?yàn)樗鼈円M力向后旋出筒體。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)動并相互交叉,因此一個(gè)必須是右向的,另一個(gè)必須是左向的。在其它咬合雙螺桿中,兩個(gè)螺桿以相同的方向轉(zhuǎn)動因而必須有相同的取向。然而,不管是哪種情況都有吸收向后力的止推軸承,牛頓的原理依然適用。
擠出是把電機(jī)的能量——有時(shí)是加熱器的——傳送到冷塑料上,從而把它從固體轉(zhuǎn)換成熔體。輸入進(jìn)料比給料區(qū)中的筒體和螺桿表面溫度低。螺桿根表面也被進(jìn)料冷卻并被塑料進(jìn)料顆粒(及顆粒之間的空氣)從筒壁上絕熱。如果螺桿突然停止,進(jìn)料也停止,并且因?yàn)闊崃繌母鼰岬那岸讼蚝笠苿?,螺桿表面在進(jìn)料區(qū)變得更熱。這可能引起顆粒在根部的粘附或搭橋。
這個(gè)壓力反映螺桿下游所有物體的阻力:過濾網(wǎng)和污染扎碎機(jī)板、適配器輸送管、固定攪拌器(如果有)以及模具自身。它不但依賴于這些組件的幾何圖形還依賴于系統(tǒng)中的溫度,這反過來又影響樹脂粘度和通過速度。它不依賴于螺桿設(shè)計(jì),它影響溫度、粘度和通過量時(shí)除外。就原因來說,測量溫度是很重要的——如果它太高,模頭和模具可能爆炸并傷害附近人員或機(jī)器。
在制造空心部件時(shí),比如使用支架對核心定位的蜘蛛模具制造的管子,必須在模具內(nèi)產(chǎn)生很高的壓力來幫助分開的物流重新組合。否則,沿焊接線的產(chǎn)品可能較弱并且在使用時(shí)可能出現(xiàn)問題。