擠出的基本機理很簡單——一個螺桿在筒體中轉(zhuǎn)動并把塑料向前推動。螺桿實際上是一個斜面或者斜坡,纏繞在中心層上。其目的是增加壓力以便克服較大的阻力。就一臺擠出機而言,有3種阻力需要克服:固體顆粒(進料)對筒壁的摩擦力和螺桿轉(zhuǎn)動前幾圈時(進料區(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,因為它們要盡力向后旋出筒體。在一些雙螺桿擠出機中,兩個螺桿在兩個筒體中反向轉(zhuǎn)動并相互交叉,因此一個必須是右向的,另一個必須是左向的。在其它咬合雙螺桿中,兩個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。
可擠出的塑料是熱塑料——它們在加熱時熔化并在冷卻時再次凝固。熔化塑料的熱量從何而來?進料預(yù)熱和筒體/模具加熱器可能起作用而且在啟動時非常重要,但是,電機輸入能量——電機克服粘稠熔體的阻力轉(zhuǎn)動螺桿時生成于筒體內(nèi)的摩擦熱量——是所有塑料重要的熱源,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。
對于所有其他操作,認識到筒體加熱器不是操作中的主要熱源是很重要的,因而對擠出的作用比我們預(yù)計的可能要小(見第11條原則)。后筒體溫度可能依然重要,因為它影響齒合或者進料中的固體物輸送速度。模頭和模具溫度通常應(yīng)該是想要的熔體溫度或者接近于這一溫度,除非它們用于某具體目的像上光、流體分配或者壓力控制。
這個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,它影響溫度、粘度和通過量時除外。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器。
在制造空心部件時,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可能出現(xiàn)問題。
塑膠原料問世僅一百多年,但其發(fā)展得卻非常的快,這是因為塑膠原料具有許多而獨特的性能所賦予的。塑膠原料的品種很多,其性能也有差異,這里主要介紹塑膠原料的一些共性。
a.良好的穩(wěn)定性 一般塑膠原料在濃度、溫度都不高的酸、堿、鹽類介質(zhì)中都有良好的防腐、耐蝕性能,少數(shù)塑膠原料還能耐強酸、強堿,號稱“塑料王”的PTFE(聚四氟乙烯)塑膠原料甚至能經(jīng)受有強腐蝕能力的“王水”的腐蝕,塑料制品在自然界里很難自然降解,使得制品大受人們歡迎。
b.輕巧美觀 一般塑膠原料的密度較小,約是鋁材的二分之一,鋼材的五分之一,有的塑膠原料,
PP塑膠原料比水還輕,因此其制品自然很輕巧,另外,多數(shù)塑料還有美觀大方的外觀,如光亮、透明等,更兼塑膠原料著色容易,可使制品具有各種絢麗多彩的顏色,使得制品大受人們歡迎。