我國塑料造粒機簡介
塑料造粒機的主機是擠塑機系統,它由擠壓系統、傳動系統和加熱冷卻系統組成。
1.擠壓系 統:擠壓系統包括螺桿、機筒、料斗、機頭、和模具,塑料通過擠壓系統而塑化成均勻的熔 體,并在這一過程中所建立壓 力下,被螺桿連續的擠出機頭。
(1)螺桿:是擠塑機的最主要部件,它直接關系到擠塑機的應用范圍和生產效率,由高強度耐 腐蝕的合金鋼制成。
(2)機筒:是一金屬無縫管筒,一般 用耐熱、耐壓強度較高、堅固耐磨、耐腐蝕的合金鋼或內 襯合金鋼的復合鋼管制成。機筒與螺桿配合,實現對塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣 和壓實,并向成型系統連續均勻輸送膠料。一般機筒的長度為其直徑的 18:1,以使塑料得 到充分加熱和充分塑化為原則。
(3)料斗:料斗底部裝有截斷裝置,以便調整和切斷料流,料斗的側面裝有視孔和標定計量裝 置。
(4)機頭和模具:機頭由合金鋼內套和碳素鋼外套構成,機頭內裝有成型模具。機頭的作用是 將旋轉運動的塑料熔體轉變為平行直線運動,均勻平穩的導入模套中,并賦予塑料以必要的 成型壓力。塑料在機 筒內塑化壓實,經多孔濾板沿一定的流道通過機頭脖頸流入機頭成型模 具,模芯模套適當配合,形成截面不 斷減小的環形空隙,使塑料熔體在芯線的周圍形成連續 密實的管狀包覆層。為保證機頭內塑料流道合理,消除積存塑料的死角,往往安置有分流板(套 筒),為消除塑料擠出時壓力波動,也 有設置均壓環的。機頭上還裝有模具校正和調整的裝置, 便于調整和校正模芯和模套的同心度。擠塑機按照機頭料流方向和螺桿中心線的夾角,將機頭分成斜角機頭(120 度)和直角(90 度)機頭。機頭的外殼是用螺栓固定在機身上,機頭內的 模具有模芯坐,并用螺帽固定在機頭進線端口,模 芯座的前面裝有模芯,模芯及模芯座的中 心有孔,用于通過芯線; 在機頭前部裝有均壓環,用于均衡壓力;擠包成型部分由模套座和模 套組成,模套的位置可由螺栓通過支撐來調節,以調整模套對模芯的相對位置,便于調節擠 包層厚度的均勻性。機頭外部裝有加熱裝置和測溫裝置。
2.傳動系統:傳動系統的作用是驅動螺桿,供給 螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉速,通 常由電動機、減速器和軸承等組成。
3.加熱冷卻裝置:加熱與冷卻是塑料擠出過程能夠進行的必要條件。
(1)現在擠塑機通常用的 是電加熱,分為電阻加熱和感應加熱,加熱片裝于機身、機脖、機頭各部分。加熱裝置由外 部加熱筒內的塑料,使之升溫,以達到 工藝操作所需要的溫度。
(2)冷卻裝置是為了保證塑料 處 于工藝要求的溫度范圍而設置的。具體說是為了排除螺桿旋轉的剪切摩擦產生的多余熱量, 以避免溫度過高使塑料分解、焦燒或定型困難。機筒冷卻分為水冷與風冷兩種,一般中小型 擠塑機采用 風冷比較合適,大型則多采用水冷或兩種形式結合冷卻;螺桿冷卻主要采用中心水 冷,目的是增加物料固體輸送率,穩定出膠量,同時提高產品質量;但在料斗處的冷卻,一是 為了加強對固體物料的輸送作用,防止因升溫使塑料粒發粘堵塞料口,二是保證傳動部分正 常工作。
二、輔助設備: 塑料造粒機組的輔機主要包括放線裝置、校直裝置、預熱裝置、冷卻裝置、牽引裝置、計米 器、火花試驗機、收線裝置。擠出機組的用途不同其選配用的輔助設 備也不盡相同。如還有切斷器、吹干器、印字裝置等。校直裝置:塑料擠出廢品類型中最常 見的一種是偏心,而線芯各種型式的彎曲則是產生絕緣偏心的重要原因之一。在護套擠出中, 護套表面的刮傷也往往是由纜芯的彎曲造成 的。因此,各種擠塑機組中的校直裝置是必不可 少。校直裝置的主要型式有:滾筒 式(分為水平式和垂直式);滑輪式(分為單滑輪和滑輪組); 絞輪式,兼起拖動、校直、穩定張力等多種作用;壓輪式(分為水平式和垂直式)等。預熱裝置: 纜芯預熱對于絕緣擠出和護套擠出都是必要的。 對于絕緣層 ,尤其是薄層絕緣,不能允許氣孔的存在,線芯在擠包前通過高溫預熱可以徹底 清除表面的水份、油污。對于護套擠出來講,其主要作用在于烘干纜芯,防止 由于潮氣(或繞 包墊層的濕氣)的作用使護套中出現氣孔的可能。預熱還可防止擠出中塑料因驟冷而殘留內壓 力的作用。在擠塑料過程中,預熱可消除冷線進入高溫機頭,在模口處與塑膠 接觸時形成的 懸殊溫差,避免塑膠溫度的波動而導致擠出壓力的波動,從而穩 定擠出量,保證擠出質量。 擠塑機組中均采用電加熱線芯預熱裝置,要求有足夠的容量并保證升溫迅速, 使線芯預熱和 纜芯烘干效率高。預熱溫度受放線速度的制約,一般與機頭溫度相仿即可。 冷卻裝置: 成型的塑料擠包層在離開機頭后,應立即進行冷卻定型,否則會在重力的作用 下發生變形。 冷卻的方式通常采用水冷卻,并根據水溫不同,分為急冷和緩冷。急冷就是冷水直接冷卻, 急冷對塑料擠包層定型有利,但對結晶高聚物而言,因驟熱冷卻,易在擠包層組織內部殘留 內應力,導致使用過程中產生龜裂,一般PVC 塑膠層采用急冷。緩冷則是為了減少制品的內 應力,在冷卻水槽中分段放置不同溫度的水,使制品逐漸降溫定型,對PE、PP 的擠出就采用 緩冷進行,即經過熱水、溫水、冷水三段冷卻。
三、控制系統: 塑料造粒機的控制系統包括加熱系統、冷卻系統及工藝參數測量系統,主要由電器、儀表和 執行機構(即控制屏和操作 臺)組成。其主要作用是:控制和調節主輔機的拖動電機,輸出符 合工藝要求的轉速和功率,并能使主輔機協調工作;檢測和調節擠塑機中塑料的溫度、壓力、 流量;實現對整個機組的控制或自動控制。擠出機組的電氣控制大致分為傳動控制和溫度控制 兩大部分,實現對擠塑工藝包括 溫度、壓力、螺桿轉數、螺桿冷卻、機筒冷卻、制品冷卻和 外徑的控制,以及牽引速度、整齊排線和保證收線盤上從空盤到滿盤的恒張力收線控制。
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