挤出原理

以塑料挤出为例，简述物料在普通单螺杆挤出机中的挤出过程。固体物料从料斗加入，在旋转着的螺杆的作用下、通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用，向前输送和压实。在开始的阶段物料呈固态向前输送，由于机筒外有加热圈，热通过机简传导给物料;与此同时，物料在前进运动中，生成摩擦热，使物料沿料筒向前的温度逐渐升高，致使高分子物料从颗粒或粉状的固体转变成熔融的流体状态，熔融的物料被连续不断地输送到螺杆前方，通过过滤网、分流板而进入机头成型，从而使高聚物熔体具有一定形状;再通过定型、冷却、牵引等辅机作用，就成为一定形状的塑料制品。

在这个过程中，挤出机挤压系统的主要作用是

①连续、稳定地输送物料;

②将固体物料塑化成熔融物料;

③使物料在温度和组分上均匀一致。

从物料通过螺杆的挤出过程来分析，由于螺杆旋转，使得物料与螺杆、机筒表而的相对运动而形成的摩擦作用，强行将物料向前输送;又由于实际挤出机螺杆结构尺寸的特点(螺槽体积从加料斗处的较大体积逐渐变小，到机筒出口处，螺槽体积最小)，使物料从一个大容积的空间强行走向小容积的空间;再由于在螺杆前端安装有过滤网和分流板等阻力元件，以上三种因素，造成了沿螺杆长度方向上物料的压力上升。这种压力的增加，对固体物料来说，可以使从加料斗加入的松散物料逐渐压实，致使粘附于固体表面的气体沿料斗排出。固体料压实后，能改善机筒给予物料的热量在物料内部的热传导.也有利于加速固体物料的熔融。当物料从螺杆进入口模成型时，由于物料本身的压力存在，使挤出的制品密实，并对

制品的表而形状和光洁度均有益处。当物料沿螺杆前进时，由于机筒的加热，压实后的固体吸收外界的热量，在前进时，物料与机筒、螺杆表面的摩擦产生摩擦热，使靠近机筒的一层物料首先熔融，以后，熔体与机筒表面及熔体层之间的剪切摩擦作用，亦能转化为热量，使机筒内的物料进一步熔融，在到达口模之前的一段路程中，物料已全部完成了由固体状态(玻璃态或高弹态)向粘流状态的熔体转变，具备了成型前物理状态的要求。当熔融的物料继续沿螺杆前进时，熔融流体不仅具有顺着螺槽方向的正流流速，而且在垂直于螺槽的方向上有横流流动，因而形成了螺槽内环流和转角处的涡流，促使物料在熔融后得到充分的搅拌和混合。

从以上分析来看，物料通过螺杆的挤出包括了输送、熔融和混合的复杂过程，这个过程能否得以圆满完成，挤压系统的螺杆结构起着关键的作用。一般螺杆在挤出机中要完成三个基本职能，即:固体输送，熔融和熔体输送。可以想像，各个不同职能对螺杆的结构和尺寸要求是不同的.因而普通的挤出机螺杆都可分为三个不同结构的区段，称为:

①加料段.进行高分子物料的固体输送;

②压缩段.压缩物料，并使物料熔融:

③计量段，对熔融物料进行搅拌和混合(因而也可称为均化段)，并定量定压地将熔体向口模输送。

物料在挤出过程中，根据它的运动和状态变化情况，也可分为三个区域:

①固体输送区，物料温度较低，故呈固体状态，物料逐渐被压实，井向前输送;

②熔融区，料温达到熔融温度，逐渐熔融变成粘流流体;

③熔体输送区，已熔融的流体沿螺杆进行搅拌和混合，同时定量定压输送。

原料自料斗进入料筒，在螺杆旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段，在此松散固体向前输送同时被压实;在压缩段，螺槽深度变浅，进一步压实，同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用，料温升高开始熔融，压缩段结束;均化段使物料均匀，定温、定量、定压挤出熔体，到机头后成型，经定型得到制品。

1、挤出方法

按塑化方式:干法挤出与湿法挤出

按加压方式:连续挤出与间歇挤出

2、特点

生产连续、效率高、操作简单、应用范围广

在原料粉末里添加水或适当的液体，并进行不断的搅拌。将搅拌好的材料，用高挤出压力从多孔机头或金属网挤出。

通常是把材料放入圆筒形容器以后，用螺杆挤出材料。在使用变频技术以后，可对压力进行控制，从而可以选择最合适的线性速度。

单螺杆挤出机原理

单螺杆一般在有效长度上分为三段，按螺杆直径大小 螺距 螺深确定三段有效长度，一般按各占三分之一划分。

料口最后一道螺纹开始叫输送段:物料在此处要求不能塑化，但要预热、受压挤实，过去老挤出理论认为此处物料是松散体，后来通过证明此处物料实际是固体塞，就是说这里物料受挤压后是一固体象塞子一样，因此只要完成输送任务就是它的功能了。

第二段叫压缩段，此时螺槽体积由大逐渐变小，并且温度要达到物料塑化程度，此处产生压缩由输送段三，在这里压缩到一，这叫螺杆的压缩比--3﹕1，有的机器也有变化，完成塑化的物料进入到第三段。

第三段是计量段，此处物料保持塑化温度，只是象计量泵那样准确、定量输送熔体物料，以供给机头，此时温度不能低于塑化温度，一般略高点。