我国塑料造粒机简介
塑料造粒机的主机是挤塑机系统,它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。
1.挤压系 统:挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔 体,并在这一过程中所建立压 力下,被螺杆连续的挤出机头。
(1)螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产效率,由高强度耐 腐蚀的合金钢制成。
(2)机筒:是一金属无缝管筒,一般 用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内 衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合,实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气 和压实,并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的 18:1,以使塑料得 到充分加热和充分塑化为原则。
(3)料斗:料斗底部装有截断装置,以便调整和切断料流,料斗的侧面装有视孔和标定计量装 置。
(4)机头和模具:机头由合金钢内套和碳素钢外套构成,机头内装有成型模具。机头的作用是 将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,均匀平稳的导入模套中,并赋予塑料以必要的 成型压力。塑料在机 筒内塑化压实,经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模 具,模芯模套适当配合,形成截面不 断减小的环形空隙,使塑料熔体在芯线的周围形成连续 密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理,消除积存塑料的死角,往往安置有分流板(套 筒),为消除塑料挤出时压力波动,也 有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置, 便于调整和校正模芯和模套的同心度。挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角,将机头分成斜角机头(120 度)和直角(90 度)机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上,机头内的 模具有模芯坐,并用螺帽固定在机头进线端口,模 芯座的前面装有模芯,模芯及模芯座的中 心有孔,用于通过芯线; 在机头前部装有均压环,用于均衡压力;挤包成型部分由模套座和模 套组成,模套的位置可由螺栓通过支撑来调节,以调整模套对模芯的相对位置,便于调节挤 包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。
2.传动系统:传动系统的作用是驱动螺杆,供给 螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速,通 常由电动机、减速器和轴承等组成。
3.加热冷却装置:加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。
(1)现在挤塑机通常用的 是电加热,分为电阻加热和感应加热,加热片装于机身、机脖、机头各部分。加热装置由外 部加热筒内的塑料,使之升温,以达到 工艺操作所需要的温度。
(2)冷却装置是为了保证塑料 处 于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量, 以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种,一般中小型 挤塑机采用 风冷比较合适,大型则多采用水冷或两种形式结合冷却;螺杆冷却主要采用中心水 冷,目的是增加物料固体输送率,稳定出胶量,同时提高产品质量;但在料斗处的冷却,一是 为了加强对固体物料的输送作用,防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口,二是保证传动部分正 常工作。
二、辅助设备: 塑料造粒机组的辅机主要包括放线装置、校直装置、预热装置、冷却装置、牵引装置、计米 器、火花试验机、收线装置。挤出机组的用途不同其选配用的辅助设 备也不尽相同。如还有切断器、吹干器、印字装置等。校直装置:塑料挤出废品类型中最常 见的一种是偏心,而线芯各种型式的弯曲则是产生绝缘偏心的重要原因之一。在护套挤出中, 护套表面的刮伤也往往是由缆芯的弯曲造成 的。因此,各种挤塑机组中的校直装置是必不可 少。校直装置的主要型式有:滚筒 式(分为水平式和垂直式);滑轮式(分为单滑轮和滑轮组); 绞轮式,兼起拖动、校直、稳定张力等多种作用;压轮式(分为水平式和垂直式)等。预热装置: 缆芯预热对于绝缘挤出和护套挤出都是必要的。 对于绝缘层 ,尤其是薄层绝缘,不能允许气孔的存在,线芯在挤包前通过高温预热可以彻底 清除表面的水份、油污。对于护套挤出来讲,其主要作用在于烘干缆芯,防止 由于潮气(或绕 包垫层的湿气)的作用使护套中出现气孔的可能。预热还可防止挤出中塑料因骤冷而残留内压 力的作用。在挤塑料过程中,预热可消除冷线进入高温机头,在模口处与塑胶 接触时形成的 悬殊温差,避免塑胶温度的波动而导致挤出压力的波动,从而稳 定挤出量,保证挤出质量。 挤塑机组中均采用电加热线芯预热装置,要求有足够的容量并保证升温迅速, 使线芯预热和 缆芯烘干效率高。预热温度受放线速度的制约,一般与机头温度相仿即可。 冷却装置: 成型的塑料挤包层在离开机头后,应立即进行冷却定型,否则会在重力的作用 下发生变形。 冷却的方式通常采用水冷却,并根据水温不同,分为急冷和缓冷。急冷就是冷水直接冷却, 急冷对塑料挤包层定型有利,但对结晶高聚物而言,因骤热冷却,易在挤包层组织内部残留 内应力,导致使用过程中产生龟裂,一般PVC 塑胶层采用急冷。缓冷则是为了减少制品的内 应力,在冷却水槽中分段放置不同温度的水,使制品逐渐降温定型,对PE、PP 的挤出就采用 缓冷进行,即经过热水、温水、冷水三段冷却。
三、控制系统: 塑料造粒机的控制系统包括加热系统、冷却系统及工艺参数测量系统,主要由电器、仪表和 执行机构(即控制屏和操作 台)组成。其主要作用是:控制和调节主辅机的拖动电机,输出符 合工艺要求的转速和功率,并能使主辅机协调工作;检测和调节挤塑机中塑料的温度、压力、 流量;实现对整个机组的控制或自动控制。挤出机组的电气控制大致分为传动控制和温度控制 两大部分,实现对挤塑工艺包括 温度、压力、螺杆转数、螺杆冷却、机筒冷却、制品冷却和 外径的控制,以及牵引速度、整齐排线和保证收线盘上从空盘到满盘的恒张力收线控制。
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