螺桿擠出機的工作原理
發布時間：
2019-10-22 10:11
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螺桿擠出機是塑料成型加工最主要的設備之一，它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行塑料的固體輸送、壓實、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機自誕生以來，經過近百年的發展，已由普通螺桿擠出機發展為新型螺桿擠出機。盡管新型螺桿擠出機種類繁多，但就擠出機理而言，基本是相同的。
傳統螺桿擠出機擠出過程，是靠機筒外加熱、固體物料與機筒、螺桿摩擦力及熔體剪切力來實現的?！澳Σ料禂怠焙汀澳Σ亮Α?，“粘度”和“剪應力”是影響傳統螺桿擠出機工作性能的主要因素，由于影響“摩擦”和“粘度”的因素十分復雜，因此，傳統螺桿擠出機擠出過程是一個非穩定狀態，難以控制，對某些熱穩定性差、粘度高的熱敏性塑料尤為突出。
自60年代以來，世界上各國學者對螺桿擠出機理進行了大量研究，也取得了明顯的成就，但由于他們的研究大多局限于傳統塑料擠出成型機理、機械結構形式和換能方式，因而一直未能取得重大突破。傳統螺桿擠出機所存在的如體積龐大、能耗高、噪音大、產品質量提高難等一系列缺點沒有得到根本解決。
1979年，瞿金平教授在多年教學、科學研究實踐中，經過長期觀察思索和理論研究后，在總結前人研究的基礎上，大膽提出將振動場引入擠出成型全過程的設想，并對傳統螺桿擠出機結構進行徹底變革。
經過兩年的艱苦努力，1990年終于研制出第一臺塑料電磁動態塑化擠出機原理樣機，原理樣機采用直接換能方式，將振動場引入塑料化擠出全過程，從原理到機械結構都完全不同于傳統螺桿擠出機，克服了傳統設備的許多缺陷，具有體積小、重量輕、制造成本低、能耗低、噪音小、塑化混煉效果好等優點。
1990年底，國家科委火炬高技術產業開發中心組織專家們經過考察和答辯后，將其列入1991年國家級火炬計劃預備項目，進行研制開發。
1991年7月，系列研究之一的“塑料共擠出設備的機電磁一體化研究”獲“霍英東青年教育基金”的資助。
在該基金的資助下，對塑料電磁動態塑化擠出機理共擠復合機理進行深入研究，在國內外首次提出了聚合物電磁動態塑化擠出工程原理，建立了比較完善的聚合物動態固體輸送、熔融、熔體輸送數學模型，闡明并定量地描述了聚合物動態塑化擠出過程的基本規律。依據新原理研制出國內外首創的“塑料電磁動態塑化擠出設備”。
雙螺桿市場創新技術趨勢：雙螺桿加工技術已經成為塑料加工業應用極為普遍的一種加工手段，相應的競爭也極為激烈。如何在激烈的競爭中立于不敗之地?不同供應商紛紛推出各有特色的創新技術以贏得市場。
高速、高產量 高速、高效、節能一直是近年來國際塑料機械不斷改進的主旋律。高速和高產量可使投資者以較低的投入獲得高額的回報。但是，螺桿轉速高速化帶來一系列極待解決的問題：如物料在螺桿內停留時間短，容易引起物料混煉塑化不均;過高剪切可能造成物料急驟升溫和熱分解;可能出現擠出穩定性問題;需要高性能輔機和精密控制系統與之配套;螺桿與機筒的磨損問題以及減速傳動箱設計問題等。
因此，針對高速化可能帶來的問題提供解決方案，便是雙螺桿供應商技術創新的重要方向之一。德國貝爾斯托夫(Berstorff)公司推出的新型雙螺桿擠出機-ZEUTX系列，性能與眾不同之處在于擁有優異的螺桿直徑/生產率比。螺桿設計最高轉速達1200rpm，扭矩大，擠出產能在100～3500kg/h之間?？赏瑫r進行物料的混煉、反應、排氣等工序。
機筒和螺桿采用了模塊式設計，能滿足各種特殊工藝要求，具備優異的加工工藝靈活性，還配有ZSEF型側邊喂料器，可實現高的固體顆粒輸送率，切粒機可匹配不同的產率和材料加工。
為了適應高速、高產的需要，該擠出機擁有多處改進。裝備了筒式加熱器，可在極短時間內完成擠出機的升溫工作，最高加熱溫度可達450℃;冷卻流道設計真正實現了逆向流冷卻，優化了冷卻系統;配置了“弓形夾緊裝置”，更換機筒的時間可比傳統螺栓連接型更快;機筒采用了帶有專利的高頻淬火硬化工藝，賦予極佳的耐磨性能，從而省去了昂貴的耐磨襯套;另外，還配備有該公司的高級工藝控制系統。
多功能化 在功能方面，雙螺桿擠出機已不再局限于高分子材料的成型和混煉，其用途已拓展到食品、飼料、炸yao、建材、包裝、紙漿和陶瓷等領域。此外，將混煉造粒與擠出成型工序合二為一的“一步法直接擠出工藝”也非常具有吸引力。
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