橡胶挤出机

在橡胶工业生产中， 复合挤出机主要用于轮胎复合胎面的挤出 ， 汽车密封胶条 、 彩色力 车胎胎面， 胶管复合及胶塑复合挤出， 以及胶板多层共挤等。复合挤出生产工艺在橡胶工业生产中属于先进技术， 它可根据制品的不同性能要求，采用不同配方和性能的胶料， 通过复合挤出设备生产出既能节省材料， 又能满足多种性能需求的制品。

挤出机起源于1 8世 纪 ， 英 格 兰 的 J o s e p h B r a ma h于 1 7 9 5年制造的用于制造无缝铅管的手动活塞式压出机被认为是世界上第一 台挤出机 。从那时开始， 在 1 9世纪前 5 0年内， 挤出机基本上只应用于铅管的生产、 通心粉和其它食品的加工、 制砖及陶瓷工业。

在挤出机作为一种制造方法的发展过程中，第 1次有明确记载的是 R ． B r o o m a n在 1 8 4 5年 申请的用挤出机生产固特波胶电线的专利。固特波公 司的 H．B e w l g y随后对该 挤 出机进 行了改进 ， 并于 1 8 5 1 年将它用于包覆在 D o v e r 和 C a l a i s公司之间的第 1根海底电缆的铜线上。在此后的 2 5年内， 挤出方法 1 3渐重要 ， 并且逐渐由电动操纵的挤出机迅速替代了以往的手动挤出机。初期机械操纵的柱塞式挤出机生产了成千上万公里的绝缘电线和电缆， 从而牢固地确立了挤出法用于生产电缆的地位。早期生产电缆的挤出机无论是手动的、 机械的或者液压的， 全都是柱塞式的。在这种生产过程中， 柱塞将热的古塔波胶压入到通有铜导线口模中， 古塔波胶从口模中 挤 出， 这样就包覆在铜导线上形成绝缘层 。

1870年出现的橡胶挤出机是热喂料挤 出机。它喂入的胶料要求必须经过热炼， 且供料均匀、 稳定、 等速， 料温保持在5 0～ 7 0 ℃。其螺杆短， 螺纹沟深 ， 均化效果不理想。从2 0世纪 70年代起 。 一度出现长径 比变小的现象。由于热喂料挤出机可连续挤出、 操作简单、 生产效率高、 挤 出成品形状稳定 ，在很多制 品的生产工艺中 ， 仍然采用热喂料挤 出机。在轮胎生产中用于各种胎 面、 各种型胶的挤 出以及在胶管、 电缆及其它橡胶制品的生产中用于包胶及胶坯的挤出。

冷喂料挤出机出现于 2 0世纪4 0年代， 6 0年 代开始得到推广和普及 ， 8 0年代成为发展主流。 至9 0年代初期， 欧美等发达国家用冷喂料挤出 机生产的产品 已经 占到生产总量的 9 5 % 。有分离型螺杆挤出机、 挡板螺杆挤出机、空穴式螺杆挤出机、传递式混炼挤出机、销钉螺杆挤出机和多流道传递混合螺杆( MC T ) 挤出机等。从设备结构来看 ， 冷喂料挤 出机与热喂料挤出机相比， 一般有较长的机身， 长径比( L / D) 为 8～2 0， 螺纹沟较浅。由于机身长、 功能多， 进料温度低， 其功率比热喂料挤出机大得多， 约相当于同规格热喂料挤 出机的 2— 4倍。如德国贝尔斯托夫公司生产 的直径 为 2 5 0 r a m的冷喂料挤 出机 的功率为5 0 0 k w， 而同规格的热喂料挤出机仅为1 0 5 k w， 但生产能力却比热喂料挤出机低。冷喂料挤 出机的出现简化 了生产工艺 ， 所喂胶料不再需要热炼， 胶料在室温下喂入挤出机，即可得到各种形状的制品胶胚。它完全可以替代热喂料挤出机， 并可省去胶料热炼工序， 简化了生产工艺， 并可使机头建立较高压力， 对提高挤出制品质量有一定效果， 因此在某些制品的生产中得到了较为广泛的应用。但是为使胶料得到较好的塑化效果而设计的主副螺纹结构的螺杆， 使挤出产量受到影响， 而且需要较大的驱动功率， 在一些生产工艺中的使用受到了限制。 1.1.4 主副螺纹冷喂料挤出机 主副螺纹冷喂料挤 出机 出现于 1 9 7 0年 ， 它的主螺纹与普通型螺杆的螺纹相 同， 主要结构是在主螺纹槽中设置了具有一定高低差的副螺纹，而副螺纹则在螺距和螺棱高度上有所变化 ， 只允许通过窄缝向前输送胶料， 从而有效地消除了普通螺杆螺槽中胶料的“ 死区”． 强化了塑化和混炼的效果， 但它对胶料的混炼质量不均匀， 消耗的能量较大。

冷喂料 排 气 挤 出机 的 出 现 源 于 1 9 5 6年B e r n h a t d t 提出的抽真 空挤 出机螺杆 的设 计。它使用的螺杆按胶料窄压缩段螺槽中的流动状态可分普通型冷排螺杆和强力剪切型冷排螺杆。冷喂料排气挤出机的螺杆分为喂料段、 压缩段、节流段、 排气段和挤出段。节流段采用了浅槽等距等深螺纹， 可使胶料获得较高的剪切和稳定的输送过程， 同时也提高了排气效果。在冷喂料螺杆挤出机中，向挤出机中加人的是室温的胶条。橡胶挤出机也经常按是否用于排气来进行分类。

在对挤出技术的不断探索中， 常州市锋金宝橡塑机械有限公司作出了一大贡献， 即 2 0世纪 6 0年代后期和9 0年代初开始了销钉技术的研究， 将销钉从机筒圆周方向径向插入螺杆螺纹槽中， 将流动的胶料进行剪切和搅拌。胶料变成熔体以低剪切速率在螺杆螺纹中流动， 逐渐形成连续的粘流体， 这样便破坏了胶料在挤出过程中的层流和结块现象， 打破了胶块， 达到了胶料塑化好、 胶温低和节能的效果 ， 简化了生产工艺。1 9 7 9年该项技术在美国获得了专利。 销钉式冷喂料挤出机的出现， 使冷喂料挤出机技术得到了很大的发展和提高。这种挤出机不仅在螺杆结构上有了较大改进， 而且由于在机筒上增加了销钉， 使其对胶料的塑化性能、 挤出制品的致密性、 挤出量都有很大的提高， 并且排胶温度较低， 可满足多种生产工艺的挤出要求，同时由于改进了螺杆结构， 使其驱动功率下降，单位能耗明显降低。由于其具有塑化性能好、 排胶温度低、 挤出量大的特点， 在橡胶工业生产中得到了越来越广泛的应用。

从 2 0世纪 5 0年代起 ， 我 国一些橡胶机械生产厂家如常州市锋金宝橡塑机械有限公司相继开发出了热喂料挤出机， 并广泛应用于轮胎、 胶管、 塑料等行业。我国对销钉冷喂料挤出技术的开发始于 1 9 8 4年， 至今已有二 十多年的历史。该技术在历经对螺纹结构、 螺纹参数、 销钉配置方式与数量、 温控及 喂料方式 等方面的不断改进 和完 善后 ， 终 于被 国际认 可。 销钉式冷喂料挤出机 已成 为挤出机市场的主导产品。

由于在斜交轮胎和子午线轮胎的生产中， 胎面、 胎侧及三角胶等部件的生产， 大都采用 胶料复合挤出技术， 因此， 国内外二复合、 三复合或四复合销钉 式冷喂料 挤 出机 也就应 运而生。我国的复合挤出技术已日趋成熟， 复合挤出机的设计制造水平达到了国际先进水平， 不仅能提供各种组合形式的复合挤出机， 还能向国外著名的轮胎公司出口。桂林橡胶工业新技术开发实业总公司是国内唯一能设计制造 四复合销钉式冷喂料挤出机的企业， 也是国际上少数几个能够设计制造四复合销钉式冷喂料挤出机的企业 之一， 该企业为法国米其林公 司开发的 ( P 9 0 / ①1 2 O / 中 2 o 0 / l 5 O四复合销钉式冷喂料挤出机获 得了用户的好评。

国外橡胶挤 出机 的主要生产厂家约有 2 2家， 主要有德国特乐斯特( T r o e s t e r ) 、 贝尔斯托夫、 克虏伯、 A—Z( V MI ) ， 日本中田工程、 三菱重工、 神户机械、 神户制钢、 今中机械， 美国法勒尔、 戴维斯标准 ， 意大利 波米 尼， 瑞士 R C M、 I m t e r p l a s t i -c a ， 英国的 I d d o r B r o t h e r 等公司。德国特乐斯特机械制造厂创建于 1 8 9 2年，其主要致力于轮胎， 电缆， 密封胶条和运输带等机械设备的开发研制和生产制造工作。该公司 生产的螺旋式橡胶挤出机( G S ) 被欧洲和其他国 家主要橡胶加工厂使用， 近一个世纪来其橡胶挤 出机产量和生产质量被公认为行业标准。2 O世纪7 O年代中叶， 特乐斯特公司对 Q S M( 横向流搅拌) 工艺的发展起到了推波助澜的作用， 开发出 了Q S M销钉式冷喂料挤出机。从此以后， 这一不断发展的工艺使轮胎制造商和其他橡胶制品加 工者能够在不需要更换螺杆的情况下， 以最佳的 塑化效果加工各种各样 的胶料 ， 出胶量高、 质量好。由于 Q S M销钉式冷喂料挤出机对所有胶料均适用。 所以已迅速推广到橡胶工业的各个行业中。

德国贝尔斯托夫橡塑机械公司， 创建于 1 0 0年前， 是曼内斯曼塑胶机械集团公司的成员公司。作为橡塑设备供应商的翘楚， 今天贝尔斯托夫已经成为全世界塑胶橡胶生产加工挤出系统的领先的制造商之一。1 9 5 4贝尔斯托夫建立了它的第一个技术中心， 1 9 6 6开发并制造出其第一台双螺杆挤出机， 1 9 9 8年并入曼内斯曼塑料机械集团。它为轮胎制造业提供挤出机和挤出系统、 复合挤出系统、 辊筒机头挤出压出系统及压延机生产线。它的两复合、 三复合和四复合挤出系统所制备的产品包括胎面、 胎侧胶条和三角胶条等部件。该公司推出的 Z E B a s i c系列双螺杆挤出机， 由于各部件实现了高度标准化， 这一系 列的设备具有极其优异的性价比。Z E B a s i c新机型特别适用于通用型配混改性用途。随着新的 Z E B a s i c机型的推出， 贝尔斯托夫公司构筑完成了全系列的双螺杆挤出机产品， 其中包括超高性 能的 Z E U T X和 Z E U T型双螺杆挤出机。Z E B a s i c 双螺杆挤出机将在全球推广。

2 0 0 4年荷兰橡胶机械制造商 V MI 买断了德 国A— z模型及机械制造有限公司的挤出机部 门， 从而扩展了产品范围。这个事件拓展了 V MI在轮胎成型和橡胶工业领域的产品范围。A—z 挤出产品包括： 多复合、 三复合及四复合挤出机， 挤出量由每小时 6 0 k g / 6 0 r am到每小时 78 0 0 k s / 2 5 0r am。

总的来说， 冷喂料橡胶挤出机已成为欧美等 发达国家的发展主流， 至9 O年代初欧美等发达 国家冷喂料挤 出机 已经 占到生产 总量的 9 5 %。欧美等发达国家正在开发、 生产 MT C D和 其它高速、 精密的新型挤出设备。

我国橡胶挤出机的年产量近 8 0 0台， 生产厂 家有 5 O家左右， 主要分布在青岛、 桂林、 内蒙、 上 海等地。国内虽然有众多橡胶螺杆挤出机制造 企业。 但具备开发设计能力并在行业中颇有影响 者仅有 4—5家。 如常州市锋金宝橡塑机械有限公司、桂林橡胶工业新技术开发实 业总公司、 天津赛象科技股份有限公司、 内蒙古富特橡塑机械有限公司和内蒙古宏立达橡塑机械有限公司等。 国内在八十年代中期开始接触和使用 B e t - s t o r f f 公司及 T r o e s t e r 公司的三复合挤出技术和双 复合挤出技术。内蒙古富特橡塑机械有限公司与国外多家公司进行技术交流，在吸收国 外先进技术的基础上， 开发生产了多种规格的销 钉式冷喂料复合挤出机， 使复合挤出设备实现了国产化， 并使该技术达到了比较成熟的程度。近 年。 该公司为北京轮胎厂提供了 * 2 0 0 / 2 5 0双复 合销钉冷喂料挤出机， 为合肥佳通轮胎公司提供 了 ．1 2 0 / 1 5 0 / 1 2 0三复合销钉式冷喂料挤出机，又为越南和台资轮胎厂提供了多台不同规格的销钉式冷喂料复合挤出机。

在密封胶条生产中， 三复合机头、 四复合机头也得到较快 的发 展。我 国较早 引进 的密封胶条生产线复合机头大都配有剪切机头， 机头结构比较复杂， 经过多年发展， 使用的三复合、 四复合机头结构相当简单， 使用效果较好， 已不再采用剪切机头。随着国产化复合挤出设备的发展， 复合挤出技术及生产工艺将会出现较快发展的局 面 。 内蒙古富特橡塑机械有限公司自行设计、 生产的配置“ L ” 型辊筒机头 的销钉式冷喂料挤出机， 已在输送带覆盖胶胶片的生产工艺以及子午线轮胎气密层胶 片生产中得到应用。其最大的特点是综合了压延机和挤出机的诸多优点， 挤出胶片的气密性好， 简化了生产工艺， 减少了生产设备 ， 降低 了大量 能耗， 提高 了制 品质量。

据报道， 部分国产复合挤出设备已可完全替代进口设备。桂林橡胶工业新技术开发实业总公司开发 的 中l 5 0冷/ ~ 2 5 0热双复合挤出机组， 由于采用 了新结构螺杆 ， 胶料输送能力大大提高， 挤 出量达 到 4 2 0 0 k g / h ； 挤出 1 1.O O以下规格的胎面速度在 1 6—2 2 m / r a i n之间， 超出大多数同类进 口设备指标约 1倍。其开发 的 ~1 2 0 /中 2 0 0 / 中 2 5 0冷喂料三复合挤出机组， 成为国内首台用于全钢轮胎生产的三复合挤出设备。中国化学工业桂林 工程公 司还 成功研制出四复合挤出机组 ， 达到和接近 国外先进水平， 已经用于米其林公司生产的子午线轮胎的胎侧挤出。该机组价值千万元， 是专门生产各类高档子午线轮胎的生产线。该套设备是长达百米的庞然大物， 仅挤 出机组 的一个 机头 重达 2 3吨， 全球只有少数厂商可以提供类似产品。 先进设备国产化， 有利于新型设备与技术的推广， 提高企业装备水平， 促进生产发展， 特别是由于我国子午线轮胎生 产的快速发展及销钉式冷喂料挤出机所具有的优势， 使销钉式冷喂料挤出机的推广应 用具有更大优势 ， 成为热喂料挤出机和普通冷喂料挤 出机的换代产品， 为销钉式冷喂料挤 出机提供了广阔的发展和应用前景 。

欧美等发达国家主要以冷喂料挤出机为主， MC T挤出机 已经进入推广阶段。 至 2 0世纪 9 0年代末。 全球 已有数百台 MC T挤出机投入使用， 仅在北美就有 1 0 0多台用于轮胎的热翻和冷翻。 据介绍， 目前最先进的橡胶挤出机是德国 A —z公 司设 计 的 由 MC T D 一9 0 、 M C T D 一1 5 0 、 MC T D一 2 0 0组成的三复合挤出机， 其特点是体积 小 ， 节能 2 0 % ， 在北美地区用于翻胎作业。 尽管 MC T和 MC T D挤 出技术在开发商的宣 传中介绍了许多优点， 但并不是所有的MC T挤出 机都是成功的。国内曾引进过 MC T 9 5 / 5 0 / 5 0三 复合设备， 计划用于力车胎胎面的挤出， 但由于 塑化不均等问题而宣告失败。根据德国 T r o e s t e r 公司的意见， 这种设计是不成功的。

随着冷喂料挤出机的出现和广泛应用 ， 热喂 料挤出机的应用范围正逐步缩小。 橡胶挤出机由 热喂料向冷喂料发展， 冷喂料销钉式挤出机已成 为发展主流。 销钉式挤出机已较多地在我 国橡胶工 业中应用， 涉及轮胎胎面、 子午线轮胎胎侧、 胎圈 胶、 各种胶管及 内衬层胶片等。所用机 台进 口、 国产都有， 螺杆直径为 8 5～2 5 0 m m， 长径比为 1 2 ～1 6。 销钉式冷喂料挤 出机 由于具有优 于热喂料 挤出机和普通冷喂料挤出机的许多优势。 近十多 年来在我国橡胶工业生产中得到广泛应用， 用途 不断扩大。国 内早期 引进 的销钉式冷喂料挤 出 机主要用于子午线轮胎胎面胶挤 出和胶 管生产 中的胶芯和包胶生产工艺。半钢、全钢子午线轮胎胎面大多数都采用销钉式冷喂料挤出 机生产。在斜交轮胎生产工艺以及其它橡胶制 品生产工艺 中， 许 多生产厂家都采用了销钉式冷 喂料挤出机。在橡胶工业生产中， 传统的生产工 艺是挤出机作为成型挤出工艺设备， 销钉式冷喂 料挤 出机 由于挤出量大、 塑化效果好而已经普遍 用于钢丝 、 纤维帘线压延机及气密层胶片压延机 的供胶。最近几年 ， 销钉式冷喂料挤出机也推广 用于滤胶， 并得到了用户的好评。

销钉式冷 喂料 内复 合挤 出机也 已广 泛应 用在子午线轮胎生产中， 成为子午线轮胎生产的关键设备， 虽然一些企业在生产中仍然采用机外复合挤出工艺 ， 但 随着新技术 、 新工艺 的改 进和更新， 以及市场经济的发展， 旧的生产工艺及装备必将被淘汰， 内复合挤出机是复合生产工艺的必然发展方向。

然而， 在我 国橡 胶工业生产企业 中， 热喂料挤出机仍占有很大的比例。据不完全统计使用开炼机供胶的热喂料挤出生产工艺在国内占7 0 %左右， 我国很多老的橡胶生产企业使用的是2 O世纪 5 O年代的挤出设备， 工艺和设备落后。有些企业认为老的挤出设备有其一定的优势 ， 如开炼机炼胶分散性好 ， 可操作性好， 操作人员熟练等 ， 但销钉式冷喂料挤出机 的优势大于热喂料挤出机。销钉式冷喂料挤出机代表了橡胶

挤出机的发展方向， 具有很大的发展潜力。由此可见， 我国橡胶生产企业 中挤出工艺的技术改造， 进一步推广使用销钉式冷喂料挤出机还有很大的空间。

发展趋势多螺杆

螺杆挤出机螺纹元件的啮合区具有较大的速度梯度， 因此在啮合区有利于物料的充分混合 。双螺杆 、 “ 一” 字型三螺杆、 三角形三螺杆和 四螺杆挤出机的啮合区个数分别为 1 、2 、3 、4个 ， 由于啮合区个数的增加， 物料混合能力也逐渐增强。 三角形三螺杆和四螺杆挤出机具有特殊的结构—— 中心区。中心区的物料形成环流， 环流的存在促进了中心区物料的混合， 增加了物料在中心区的混合时间。经过分析， 物料不会滞留于 中心区。 双螺杆、 “ 一” 字型三螺杆、 三角形三螺杆和 四螺杆挤出机 的流量、 回流量 、 回流系数 以及平 均剪切速率依次逐渐增大， 从理论上验证了多螺 杆挤出机在物料输运能力以及物料混合能力等 方面均具有较佳的生产能力， 多螺杆挤出机更适 合聚合物的加工。

MC T挤出机沿螺杆轴向分为进料段、 传递混合段和出料段。在传递混合段， 螺杆和机筒内壁有螺旋相反的螺纹， 在螺杆上流道数逐增、 螺纹深度逐减， 在混合传递区中部达到极值后逐渐恢复原状， 在螺杆流道增多过程中， 机筒内壁上流道数与螺杆上流道数相反、 流道深度也与螺杆相反 。

MC T挤出机与普通冷喂料螺杆挤出机在本质上有很大的区别， 普通螺杆挤出机是利用摩擦作用进行塑化， 而 MC T挤出机胶料塑化是依靠机械作用进行 的， 摩擦力很小 ， 因此 MC T挤 出机的螺杆长度远比普通挤出机的螺杆长度要短， 仅为螺杆直径的7倍左右。

MC T挤出机不仅能用于生产易挤 出的载重轮胎胎面胶等混炼胶及半成 品， 还能用于生产较难挤出的高合成橡胶组分物料， 并且表面质量和外轮廓边角形状好。M C T挤出机的螺杆比普通型挤出机螺杆短， 易于将两个或三个 MC T挤出机组合在一起， 实现复杂制品的“ 复合” ， 共挤出。如可 以 由一 台 9 5 mm 主 MC T挤 出机 和两 台5 0 m m副 MC T挤出机组成“ 三复合” 挤出机。 由于 MC T挤出机 的塑化混合 区很短( 约 2.5 D) ， 流道内没有障碍干扰元件， 螺翅和流道对 物料有助推作用， 物料在机内的温升低， 使得螺 杆转速高， 生产能力大， 一般 MC T挤出机在螺杆、 机头、 轴承和加料区设置调温 口， 在温升相同的 条件下， MC T挤出机的生产能力大于销钉机筒挤 出机 ， 更大于光滑机筒挤出机。

2 O世纪 9 O年代末， 全球已有数百台 MC T挤 出机投入使用， 仅在北美就有 1 0 0多台用于轮胎 的热翻和冷翻 ， 并且 与 C T C—S B I 和 C T C—S BⅡ 挤出机/ 成型机配合， MC T直接挤出到胎体上， 既 提高了质量， 也节省了人力和物力。2 5 4 m m规格 的 MC T已经进行了工业实验， 而且德国橡胶技术 研究所在 9 O年代末就在探索利用超声波来降低 弹性体的粘度， 以期解决 MC T挤出机对于普通工 业胶料在挤出质量 、 产量和节能方面的不足。 欧美主要橡胶挤出机厂商将发展 MC T挤出 机作为新的方 向。最近几年重点发展 的是改进 型 MC T挤出机。第三代 M C T挤出机MC T D和销钉式MC T挤出机可能是未来发展的方向， 尤其是销钉式 M C T挤出机兼备销钉螺杆挤出机和 MC T挤出机的优点， 具有广阔的市场前景和发展空间。

多复合

挤 出机头是决 定挤 出制 品最终质量 的一 个关键部件。传统的单螺杆挤出机头仅能用于挤出单一品种胶料的制品， 机头结构比较简单， 机头压力也比较低， 因此技术问题容易处理。随着挤出工艺的发展和生产的需要， 挤出机头的结构和技术与十多年前相比， 有了很大的发展， 特别是轮胎生产中要求采用不同性能的胶料在机头内复合挤出胎面、 胎侧和三角胶等部件， 为此从6 O年代起由德国 T r o e s t e r 公司和 B e r s t o r f f 公司首先开发了用于挤出两种胶料的双复合挤出机头，到了 8 O年代 和 9 O年代 已开发 了三复合和 四复合挤出机头， 正在研制开发五复合挤出机头 ， 不久将有产品问世。

随着挤出工艺对挤出机性能要求的提高和驱动技术的进步 ， 挤出机的驱动系统发生了许 多变化， 传统 的交流 电机定速驱动、 整流子 电机变速驱动及交流电机齿轮箱有级变速驱动在国内外现代挤出机中已被淘汰， 取而代之的是直流电机无级变速驱动。直流电机在低 速时具有 良好的扭矩性能 ， 调速范围广。国内直流电机在西 门子技术的支持下 已达到国际一流水平， 已在各种冷喂料挤出机上得到广泛应用。

瑞典 Ha g g l u n d s D r i v e r s A B公司在三十多年前开始生产大功率液压电机， 先后被用于开炼机、密炼机、 双螺杆挤出压片机和压延机等大功率设备的驱动系统， 同时也被用于橡胶螺杆挤出机的驱动系统。 由于我国液压技术发展的相对滞后 ， 还没有高扭矩液压电机， 进 口配套则价格昂贵， 因此国产螺杆挤 出机上 至今还没有使用过这种驱动技术 。

发达国家的挤出机已普遍采用现代电子和 计算机控制技术， 对整个挤出过程的工艺参数如熔体压力及温度、 各段机身温度、 主螺杆和喂料螺杆转速 、 喂料量， 各种原料的配比、 电机的电流电压等参数进行在线检测， 并采用微机闭环控制。有的公 司已采用 网上远 程监测 、 诊 断和控制 ， 对挤出成型生产线进行 网络控制。这对保证工艺条件的稳定， 提高产品的精度都极为有利。

随着挤出机的复合化， 其机械性能必然更为复杂， 与之相匹配的控制系统也随之复杂化， 控制精度也更高。因此， 如何设计出合适的控制系 统才能保证其经济、 安全可靠地运行， 且不至于在短时间内成为淘汰或过渡产品， 是我们工程设计人员所必须考虑的问题。 在多复合挤出机 的控制 中， 总线技术 、 网络结构简单， 技术性能稳定， 不但大大减少了布线量， 便于安装调试及维修， 而且极大地增强了系 统的灵活性与可靠性， 在保证系统先进性的同 时， 也取得了良好的社会经济效益。

收缩变形小、尺寸精度高、 挤出速度快的精密型挤出机 新型螺杆挤出机开发、 复合共挤技术的不断 成熟， 最近几年， 橡胶工业 飞速发展， 带动 中国橡 胶挤出技术的迅速提升。其中子午线轮胎复合 共挤技术可谓橡胶挤出技术水平的典型代表。

挤出成型是一种高效、 连续、 低成本、 适应面 宽 的加工成型方法， 但人们错误地认为 ， 挤 出成 型是一种低精密度、 低附加值的成型加工方法。 随着各种高精密制品市场， 如以光导纤维、 医用 导管、 音像片基、 照相胶片片基、 投影胶片为代表 的一系列高精密制品的市场需求与日俱增 ， 对精 密挤出成型设备与技术的要求也不断增加。对 一些特殊的加工成型， 如对一些危险和有毒物料 的加工、 反应挤 出过程等需要严格控 制温 度、 压 力、 物料停留时间及其分布等过程参数， 以及反 应物料与外界的热量传递等， 这些用普通挤出机 往往是不能胜任的， 精密挤出成型机为各种复杂 的反应挤出工艺提供了必要的装备条件。 国内厂家在高速、 精密设备方面与世界 先进水平相比还有较大差距。专家认为， 高产挤 出设备无论是在实际水平， 还是加工水平上都与 国外先进水平存在 1 5—2 O年的差距。在实时工 艺参数和制品参数监测， 以及先进控制技术的采用方面存在的差距也很大。先进的高精度在线 检测仪器主要依赖进 口， 国内的产品寥寥可数， 且与国外产品的差距在 1 O年以上。整体来说， 中国精密挤出成型装备还处在起步阶段， 发展空 间很大。

挤出机设计的模块化和专业化

“ 模块化” 生产可以适应不同用户的特殊要求， 缩短新产品的研发周期， 争取更大的市场份 额；而“ 专业化” 生产可以将挤出成型装备的各个系统模块部件安排定点生产甚至进行全球采购， 这对保证整机质量、 降低成本、 加速资金周转都 非常有利。

结语

自从销钉式冷喂料挤出技术问世以来， 国内 外挤出机制造商仍在不断探索新的挤 出技术。 但到为止， 无论是 MC T D和齿轮泵挤出技 术， 还是其它挤出技术， 虽然它们都具有某些优 点， 然而在提高产量、 降低胶温和降低能耗方面 并不占优势， 相反， 由于结构复杂， 维护保养困 难， 难以被用户接受， 因此实际使用中不具有规 模优势。在未来挤出技术领域中， 销钉式冷喂料 挤出技术依然会独领风骚。同时， 我国的复合挤 出技术日趋完善， 完全可以满足不同用户的各种需要。

参考文献

[ 1 ] 何敏译． 轮胎组件挤出技术的最新发展． 现代橡胶技术[ J ] ， 2 0 0 2 ， 2 8 ( 4 ) ： 4 8— 5 1.

[ 2 ] 赵光贤．橡胶挤出设备与工艺的发展趋势[ J ] ． 橡胶 工业 ， 2 0 0 2， 4 9( 7) ： 4 3 4—4 3 7 ．

[ 3 ] 苏和平等．多流道传递混合螺杆橡胶挤出机的技术特性分析与研究进展．内蒙古民族大学学报(自然科学版)[ R]，2005，20(2) ： 1 7 6—1 7 9 ．

[ 4 ] 朱向哲， 等． 多螺杆挤出机性能比较的数值研究． P P T S 2 0 0 5塑料加工技术高峰论坛文集[ C ] 。 1 8 2—1 8 5 ，

[ 5 ] 韩富城． 我国挤出机发展概况． 橡塑技术与装备[ J ] ，2 0 0 4， 3 0( 4) ： 1 9—2 1.

[ 6 ] 杨顺根． 橡胶挤出技术发展述评． 世界橡胶工业[ J ] ， 2 0 0 5， 3 2( 1 1 )： 3 6—3 9 ．

[ 7 ] 袁京鹏， 等． 橡胶挤出设备的技术进步和发展． 橡塑技术与装各[ J ] ， 2 0 0 6 ， 3 2 ( 2 ) ： 1 1—1 5 ．

橡胶机械

是用以制造轮胎等各种橡胶制品的机械，包括通用橡胶机械、轮胎机械和其他橡胶制品机械三大类。

通用橡胶机械是制备胶料或半成品的机械，包括原材料加工机械、炼胶机、挤出机、压延机、帘帆布预处理装置和裁断机等。

炼胶机分为开放式和密闭式两类。开放式炼胶机主要用于橡胶的热炼、压片、破胶、塑炼和混炼等，开放式炼胶机在1826年就开始用于生产，它的结构比较简单，现代仍普遍使用；密闭式炼胶机主要用于橡胶的塑炼和混炼，它比开放式炼胶机多一个密炼室。自从1916年发明椭圆形转子密闭式炼胶机以来，密闭式炼胶机在橡胶工业中迅速发展，后来又出现其他形式转子的密闭式炼胶机。现代密闭式炼胶机的炼胶周期为2.5～3分钟，密炼室的最大容量达650升。

挤出机是用于挤出胎面、内胎、胶管和各种橡胶型条的橡胶机械，它还用于包覆电缆和电线产品等。常见的是螺杆挤出机，它在工作时，胶料借助挤出螺杆的旋转作用在机筒内搅拌、混合、塑化和压紧，然后向机头方向移动，最后从口型挤出一定形状的产品。

压延机主要用于帘帆布的贴胶或擦胶、胶料的压合、贴合压型和压花。第一台压延机于1857年制成并用于生产，其后不断得到改进。尤其是二十世纪50年代以来，塑料工业的发展有力地促进了高精度、高速度压延机的改进。

轮胎机械包括轮胎成型机、轮胎钢丝圈机械、轮胎定型硫化机、胶囊硫化机、垫带硫化机、内胎接头机和内胎硫化机，以及力车胎机械、轮胎翻修机械和再生胶生产机械等。世界60%以上的橡胶用于制造轮胎，因此轮胎机械在橡胶机械中占有重要地位。

轮胎成型机主要用于将挂胶帘布、钢丝圈、胎面等各种部件贴合加工成轮胎的胎坯。按用途不同可分为普通轮胎成型机和子午线轮胎成型机两大类。由一台成型机完成子午线轮胎成型全过程的，称为一次成型法；胎体用经过改造的普通轮胎成型机制作，然后再在子午线轮胎成型机上成型的，称为两段成型法。

轮胎定型硫化机是用于汽车、工程车、拖拉机和飞机等充气轮胎外胎硫化的机械，这种机器出现于二十世纪40年代。在定型硫化机上可完成装胎、定型、硫化、卸胎和后充气冷却等操作，对胶囊内过热水的温度、压力和蒸汽室温度等均能测量、记录和控制，整个生产过程可自动进行。

其他的橡胶制品机械有制作胶带、胶管、胶鞋、模型制品、胶浆和乳胶制品所用的机械。

世界32强中的日本神户制钢、荷兰VMI、台湾精元和东毓油压等都在中国大陆开设合资或独资企业。32强以外在我国的三资型橡机企业也有10余家，如上海西玛伟力、安徽磐石、深圳佳鑫电子设备科技、青岛旭光和亚东、桂林银河、建阳龙翔、广东华大、绍兴精诚等，绝大部分为小型专业工厂。另外，还有斯洛伐克的马塔多与青岛高校软控实行技术合作，联合开发子午线轮胎压延、挤出、裁断和成型等装置。加拿大RMS与大连冰山橡塑两家合作生产三复合挤出生产线，日本石川岛播磨重工与大连冰山橡塑共同合作生产钢帘线压延机。美国法勒尔与青岛高校软控联合经销和组装维修密炼机。2006年青岛环球集团和印度L&T公司共同出资成立了合资企业拉森特博洛（青岛）橡胶机械有限公司。

1995年，日本神户制钢等已陆续前来中国落户，开展了多种形式的生产和技术、资本和营销的合作业务。这些企业大部分都发展很快，取得了值得自傲的业绩。如上海精元机械销售额已超过了台湾总部企业，挤进世界第13位，烟台飞迈(VMI)机械销售额已占荷兰VMI总量的1/4以上。湖南益神80%产品出口，成为日本神户制钢的海外橡机主力企业。宁波东毓的投产，使台湾东毓油压更加强了平扳硫化机在亚洲首屈一指的地位。斯洛伐克的马塔多与青岛高校软控合作之后，在华全钢轮胎成型机销量大增，一跃成为中欧最活跃的企业，2006年进入世界橡机第22位。另外，世界橡机10强如德国克虏伯、贝尔斯托夫，VMI、三菱重工等部在华都有驻地办事处，32强之外的松日制作所、中田造机等也跟着前来。大繁、微电子还设立了法人公司。

我国是世界橡胶机械的生产大国，是世界橡胶机械发展最快的地区，正成为世界橡胶机械的中心。

硅橡胶挤出机通常按热喂料和冷喂料机器来分类。热喂料挤出机中，混炼胶由开炼机的机械作用加热，这些被加热的胶条被割下并连续向挤出机供料。在冷喂料螺杆挤出机中，向挤出机中加人的是室温的胶条。橡胶挤出机也经常按是否用于排气来进行分类。

硅橡胶挤出机混炼胶的螺杆挤出是挤出技术较为古老的领域之一，它完全可以追溯到19世纪。硅橡胶挤出机与热塑性塑料挤出机有明显的不同。首先，橡胶挤出是在较低的温度下(最高130°C)进行。其次，橡胶挤出经常加入胶料条(只有在例外情况下才加入粒料)，它们在螺杆挤出机系统内不经历相变或很大程度的增稠作用。这一点不像热塑性塑料，热塑性塑料在螺杆挤出机内要经过180^-300℃(或更高)温度的加工，挤出机内经常汇集加入低密度固体粒料，当粒料沿螺杆向前运动时，熔融井被压实。