擠出成型可加工的聚合物種類(lèi)很多，制品更是多種多樣，成型過(guò)程也有許多差異，但基本過(guò)程大致相同，比較常見(jiàn)的是以固體狀態(tài)加料擠出制品的過(guò)程。這一擠出成形過(guò)程是：將顆粒狀或粉狀的固體物料加入到擠出機(jī)的料斗中，擠出機(jī)的料筒外面有加熱器，通過(guò)熱傳導(dǎo)將加熱器產(chǎn)生的熱量傳給料簡(jiǎn)內(nèi)的物料，溫度上升，達(dá)到熔融溫度。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，料筒內(nèi)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，將物料向前輸送，物料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與料簡(jiǎn)、螺桿以及物料與物料之間相互摩擦、剪切，產(chǎn)生大量的熱，與熱傳導(dǎo)共同作用使加入的物料不斷熔融，熔融的物料被連續(xù)、穩(wěn)定地輸送到具有一定形狀的機(jī)頭(或稱(chēng)口模)中。通過(guò)口模后，處于流動(dòng)狀態(tài)的物料取近似口型的形狀，再進(jìn)入冷卻定型裝置，使物料一面固化，一面保持既定的形狀，在牽引裝置的作用下，使制品連續(xù)地前進(jìn)，并獲得最終的制品尺寸。最后用切割的方法截?cái)嘀破罚员銉?chǔ)存和運(yùn)輸。
比較有代表性的擠出成型的工藝過(guò)程為：聚合物熔融、成型、定型、冷卻、牽引、切割、堆放。
其他的擠出成型產(chǎn)品，隨物料特性，制品大小和產(chǎn)量要求，擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和規(guī)格可以是不同的；機(jī)頭結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸按具體制品而設(shè)計(jì)制造；冷卻定型方式依制品品種和材料性能而定；其余的輔機(jī)也會(huì)有很多不同點(diǎn)。然而，以上的各工藝環(huán)節(jié)是基本相同的。 完成一種擠出產(chǎn)品的生產(chǎn)線通常由主機(jī)、輔機(jī)組成，這些組成部分統(tǒng)稱(chēng)為擠出機(jī)組。
1、主機(jī)：一臺(tái)主機(jī)有以下三部分組成。
①擠壓系統(tǒng)。它是擠出機(jī)的關(guān)鍵部分，主要由螺桿和機(jī)筒組成。對(duì)于一般熱塑性塑料，通過(guò)擠壓系統(tǒng)，物料被塑化成均勻的熔體：對(duì)于熔體喂料和帶有化學(xué)反應(yīng)的擠出成型，則主要是使物料均勻混合成流體。在螺桿推力作用下，這些均質(zhì)流體從擠出機(jī)前端的口模被連續(xù)地?cái)D出。
②傳動(dòng)系統(tǒng)。其作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，保證螺桿在工作過(guò)程中所需要的扭矩和轉(zhuǎn)速。
③加熱冷卻系統(tǒng)。它保證物料和擠壓系統(tǒng)在成型加工中的溫度控制要求。
2．輔機(jī)
擠出機(jī)組輔機(jī)的組成根據(jù)制品的種類(lèi)而定，下列幾部分組成。
①機(jī)頭(口模)。它是制品成型的主要部件，當(dāng)機(jī)頭口模的出料截面形狀不同時(shí)，便可得到不同的制品。
②定型裝置。它的作用是將從口模擠出的物料的形狀和尺寸進(jìn)行精整，并將它們固定下來(lái)，從而得到具有更為精確的截而形狀、表面光亮的制品。
③冷卻裝置。從定型裝置出來(lái)的制品，在冷卻裝置中充分地冷卻固化，從而得到最后的形狀。
④牽引裝置。它用來(lái)均勻地引出制品，使擠出過(guò)程穩(wěn)定地進(jìn)行。牽引速度的快慢，在一定程度上，能調(diào)節(jié)制品的截面尺寸，對(duì)擠出機(jī)生產(chǎn)率也有一定的影響。
⑤切割裝置。它的作用是將連續(xù)擠出的制品按照要求截成一定的長(zhǎng)度。
⑥堆放或卷取裝置。用來(lái)將切成放一定長(zhǎng)度的硬制品整齊地堆放，或?qū)④浿破肪砝@成卷。
3．控制系統(tǒng)
擠出機(jī)的控制系統(tǒng)主要由電器儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，其主要作用是：控制主、輔機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使其按操作要求的轉(zhuǎn)速和功率運(yùn)轉(zhuǎn)，并保證主、輔機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行；控制主、輔機(jī)的濕度、壓力、流量和制品的質(zhì)量；實(shí)現(xiàn)全機(jī)組的自動(dòng)控制。 擠出操作中，主要的工藝控制因素如下
1．螺桿轉(zhuǎn)速
螺桿的轉(zhuǎn)速在擠出生產(chǎn)線主機(jī)控制裝置中調(diào)節(jié)。螺桿轉(zhuǎn)速的大小直接影響擠出機(jī)輸出的物料量，也決定由摩擦產(chǎn)生的熱量，影響熔體物料的流動(dòng)件。螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)隨螺桿結(jié)構(gòu)和所加工的材料而異，視制品形狀、產(chǎn)量和輔機(jī)中的冷卻速度而不同。
2．螺桿背壓
擠出機(jī)前的多孔板、濾網(wǎng)和機(jī)頭上的可調(diào)節(jié)阻力元件對(duì)熔體流動(dòng)的節(jié)制作用可產(chǎn)生不同的螺桿背壓。背壓的調(diào)節(jié)使物料得到不同的混合程度和剪切，改變塑化質(zhì)量和供料的平穩(wěn)性。
3．機(jī)筒、螺桿和機(jī)頭溫度
熱塑性聚合物固體在一定的溫度條件下發(fā)生熔融，轉(zhuǎn)化為熔體。熔體粘度與溫度有反比關(guān)系．因此，擠出機(jī)的擠出量會(huì)因物料溫度的變化而受到影響。當(dāng)物料被加入到擠出機(jī)料簡(jiǎn)內(nèi)時(shí)，受到由外部加熱裝置提供的熱量以及由于做功所產(chǎn)生的摩擦熱的綜合作用。物料在機(jī)頭中時(shí)，機(jī)頭外部的加熱裝置提供熱量。
假如操作中擠出物料的溫度不足以把固體物料熔融線流動(dòng)性很差，產(chǎn)品的質(zhì)量不會(huì)達(dá)到要求；假如溫度過(guò)高，會(huì)使聚合物過(guò)熱或發(fā)生分解。溫度的控制是擠出操作中非常重要的控制因素。
螺桿的溫度控制涉及物料的輸送率，物料的塑化、熔融質(zhì)量，許多擠出機(jī)將螺桿制造成可控制溫度的結(jié)構(gòu)。料筒各段的溫度根據(jù)物料狀態(tài)變化的需要設(shè)定。比較大的機(jī)頭也將加熱裝置分成各個(gè)部位。擠出機(jī)的溫度是螺桿，料筒各段，機(jī)頭各段分別設(shè)定并控制的。
4．定型裝置、冷卻裝置的溫度。
擠出不同的產(chǎn)品，采用的定型方式和冷卻方式是不同的，相關(guān)的設(shè)備各種各樣．但共同的都需要控制溫度．冷卻介質(zhì)可以是空氣、水或其他液體，溫度關(guān)系冷卻適度、生產(chǎn)效率、制品內(nèi)應(yīng)力，若為結(jié)晶型聚合物，還關(guān)系到與制品的結(jié)晶度、晶粒尺寸相關(guān)的一些物理性能。冷卻介質(zhì)的溫度和流量是操作中可調(diào)節(jié)的。
5．牽引速度
擠出機(jī)連續(xù)擠出物料，進(jìn)入機(jī)頭，從機(jī)頭流出的物料被牽出，進(jìn)入定型裝置、冷卻裝置，牽出速度應(yīng)與擠出速度相匹配。牽引速度還決定制品截面尺寸，冷卻效果。牽引作用產(chǎn)生對(duì)制品縱向的拉伸，影響制品的力學(xué)性能和縱向尺寸的穩(wěn)定性等，有時(shí)一些工藝中靠牽引速度的調(diào)節(jié)獲得所需性能。牽引速度在擠出操作中的調(diào)節(jié)很重要。

標(biāo)簽：擠出成型過(guò)程