橡膠片材生產線  橡膠片材擠出機  橡膠片材擠出設備
橡膠片材擠出機在橡膠擠出成型定義
　　在纖維化學工業(yè)中也有用擠出機向噴絲頭供料，以進行熔體紡絲。擠出應用于熱塑性塑料和橡膠的加工，可進行配料、造粒、膠料過濾等，可連續(xù)化生產，制造各種連續(xù)制品如板材(或片材)、薄膜、電線電纜包覆、橡膠輪胎胎面條、內胎胎筒、密封條等，其生產效率高。在合成樹脂生產中，擠出機可作為反應器，連續(xù)完成聚合和成型加工,在橡膠工業(yè)中壓縮比不同的擠出機可以用來塑煉天然膠.不同材料的擠出機器的壓縮比有些不同.
橡膠片材擠出機在橡膠擠出成型原理

　　料自料斗進入料筒，在螺桿旋轉作用下，通過料筒內壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送到加料段，在此松散固體向前輸送同時被壓實；在壓縮段，螺槽深度變淺，進一步壓實，同時在料筒外加熱和螺桿與料筒內壁摩擦剪切作用，料溫升高開始熔融，壓縮段結束；均化段使物料均勻，定溫、定量、定壓擠出熔體，到機頭后成型，經定型得到制品。
　?。?、擠出方法
　　按塑化方式：干法擠出與濕法擠出
　　按加壓方式：連續(xù)擠出與間歇擠出
　　2、特點
　　生產連續(xù)、效率高、操作簡單、應用范圍廣
擠出成型設備
　　1、主機
　　擠出系統(tǒng)：由螺桿與料筒組成，是擠出機關鍵部分。其作用是塑化物料，定量、定壓、定溫擠出熔體
　　傳動系統(tǒng)：驅動螺桿，提高所需的紐矩和轉矩
　　加熱和冷卻系統(tǒng)：保證塑料和擠出系統(tǒng)在成型過程中溫度達工藝要求
　　2、輔機
　　由機頭、定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置、卷取裝置、切割組成
　　3、控制系統(tǒng)
　　由電器、儀表和執(zhí)行機構組成
　　作用：控制主、輔機電動機、以滿足所需轉速和功率；控制主輔機溫度、壓力、流量，保證制品質量；實現(xiàn)擠出機組的自動控制，保證主、輔機協(xié)調運行。
橡膠片材擠出機的概述
　　橡膠片材擠出機的主機是橡膠片材機，它由擠壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng)組成。
　　1.擠壓系統(tǒng) 擠壓系統(tǒng)包括螺桿、機筒、料斗、機頭、和模具，塑料通過擠壓系統(tǒng)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(xù)的擠出機頭。
　?。?） 螺桿：是橡膠片材機的最主要部件，它直接關系到橡膠片材機的應用范圍和生產率，由高強度耐腐蝕的合金鋼制成。
　?。?）機筒：是一金屬圓筒，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(xiàn)對塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣和壓實，并向成型系統(tǒng)連續(xù)均勻輸送膠料。一般機筒的長度為其直徑的15～30 倍，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。
　?。?）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?yōu)槠叫兄本€運動，均勻平穩(wěn)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(huán)形空隙，使塑料熔體在芯線的周圍形成連續(xù)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，往往安置有分流套筒，為消除塑料擠出時壓力波動，也有設置均壓環(huán)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。
　　橡膠片材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（夾角120o）和直角機頭。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(huán)，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(jié)，以調整模套對模芯的相對位置，便于調節(jié)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(tǒng) 傳動系統(tǒng)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。
　?。?） 現(xiàn)在橡膠片材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。
　?。?）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，一般中小型橡膠片材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(wěn)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(fā)粘堵塞料口，二是保證傳動部分正常工作。
　　二、 輔助設備
　　橡膠片材擠出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，各種橡膠片材機組中的校直裝置是。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(wěn)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*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(xiàn)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?？谔幣c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(wěn)定擠出量，保證擠出質量。橡膠片材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(fā)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(tǒng)
　　橡膠片材擠出機的控制系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及工藝參數測量系統(tǒng)，主要由電器、儀表和執(zhí)行機構（即控制屏和操作臺）組成。其主要作用是：控制和調節(jié)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(xié)調工作；檢測和調節(jié)橡膠片材機中塑料的溫度、壓力、流量；實現(xiàn)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(xiàn)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。
　　1. 橡膠片材機主機的溫度控制
　　電線電纜絕緣和護套的塑料擠出是根據熱塑性塑料變形特性，使之處于粘流態(tài)進行的。除了要求螺桿和機筒外部加熱，傳到塑料使之融化擠出，還要考慮螺桿擠出塑料時其本身的發(fā)熱，因此要求主機的溫度應從整體來考慮，既要考慮加熱器加熱的開與關，又要考慮螺桿的擠出熱量外溢的因素予以冷卻，要有有效的冷卻設施。并要求正確合理的確定測量元件熱電偶的位置和安裝方法，能從控溫儀表讀數準確反映主機各段的實際溫度。以及要求溫控儀表的精度與系統(tǒng)配合好，使整個主機溫度控制系統(tǒng)的波動穩(wěn)定度達到各種塑料的擠出溫度的要求。
　　2. 橡膠片材機的壓力控制
　　為了反映機頭的擠出情況，需要檢測擠出時的機頭壓力，由于國產橡膠片材機沒有機頭壓力傳感器，一般是對螺桿擠出后推力的測量替代機頭壓力的測量，螺桿負荷表（電流表或電壓表）能正確反映擠出壓力的大小。擠出壓力的波動，也是引起擠出質量不穩(wěn)的重要因素之一，擠出壓力的波動與擠出溫度、冷卻裝置的使用，連續(xù)運轉時間的長短等因素密切相關。當發(fā)生異?，F(xiàn)象時，能排除的迅速排除，必須重新組織生產的則應果斷停機，不但可以避免廢品的增多，更能預防事故的發(fā)生。通過檢測的壓力表讀數，就可以知道塑料在擠出時的壓力狀態(tài)，一般取后推力極限值報警控制。
　　3. 螺桿轉速的控制
　　螺桿轉速的調節(jié)與穩(wěn)定是主機傳動的重要工藝要求之一。螺桿轉速直接決定出膠量和擠出速度，正常生產總希望盡可能實現(xiàn)*轉速及實現(xiàn)高產，對橡膠片材機要求螺桿轉速從起動到所需工作轉速時，可供使用的調速范圍要大。而且對轉速的穩(wěn)定性要求高，因為轉速的波動將導致擠出量的波動，影響擠出質量，所以在牽引線速度沒有變化情況下，就會造成線纜外徑的變化。同理如牽引裝置線速波動大也會造成線纜外徑的變化，螺桿和牽引線速度可通過操作臺上相應儀表反映出來，擠出時應密切觀察，確保優(yōu)質高產。
　　4. 外徑的控制
　　如上所述為了保證制品線纜外徑的尺寸，除要求控制線芯（纜芯）的尺寸公差外，在擠出溫度、螺桿轉速、牽引裝置線速度等方面應有所控制保證，而外徑的測量控制則綜合反映上述控制的精度和水平。在橡膠片材機組設備中，特別是高速擠塑生產線上，應配用在線外徑檢測儀，隨時對線纜外徑進行檢測，并且將超差信號反饋以調整牽引或螺桿的轉速，糾正外徑超差。
　　5. 收卷要求的張力控制
　　為了保證不同線速下的收線，從空盤到滿盤工作的恒張力要求，希望收排線裝置有貯線張力調整機構，或在電氣上考慮恒線速度系統(tǒng)和恒張力系統(tǒng)的收卷等等。
　　6. 整機的電氣自動化控制
　　這是實現(xiàn)高速擠出生產線應具備的工藝控制要求，主要是：開機溫度聯(lián)鎖；工作壓力保護與聯(lián)鎖；擠出、牽引兩大部件傳動的比例同步控制；收線與牽引的同步控制；外徑在線檢測與反饋控制；根據各種不同需要組成部件的單機與整機跟蹤的控制。
擠出機分類
　　按數量分：無螺桿、單螺桿、雙螺桿
　　按空間位置：臥式和立式
　　按螺桿轉速：普通、高速和超高速
　　可否排氣：排氣式和非排氣式
　　按裝配結構：整體式和分開式
　　臥式單螺桿非排氣式整體式擠出機
擠出機的主要零部件
　　一、螺桿
　　1、評價螺桿性能的標準和設計螺桿應考慮的因素
　　1）評價螺桿性能標準
　?、偎芑|量：必須滿足質量要求。制品質量與機頭、輔機有關，但與螺桿的塑化質量關系更大，如溫度不均、軸向壓力波動、徑向溫度大、染色等分散不均勻，這都直接影響制品質量。
　?、诋a量：在保證質量前提下，通過機頭擠出量。好的螺桿，應具有高的塑化能力
　?、勖x比功率單耗：每擠1Kg塑料消耗的產量即P/Q（功率/產量），保證質量下，單耗越少越好。
　?、苓m應性：對加工不同塑料、匹配不同機頭和不同制品的適應能力。但一般適應性強，往往塑化效率低。
　?、葜圃祀y易：必須易制造、成本低
　　2）設計螺桿應考慮
　?、傥锪咸匦约凹庸r的幾何形狀、尺寸、溫度狀況。由于不同物料物理特性不同，因此加工性能不同，對螺桿結構和幾何參數有不同要求。
　?、诳谀５膸缀涡问胶蜋C頭阻力特性。螺桿形狀要與他們相匹配。
　　料筒的結構形式和加熱冷卻情況。如在加料段料筒內壁加工出錐度和縱向溝槽并冷卻，則提高固體輸送效率，螺桿在設計時應考慮提高熔融速率、均化能力，使之與加料段輸送相匹配。
　?、勐輻U轉速
　?、軘D出機用途：作混煉、造粒和喂料等作用，螺桿結構有所不同
　　2、常規(guī)全螺紋三段螺桿設計
　　指螺桿由加料段、壓縮段、均化段三段螺紋組成，其擠出過程*依靠螺紋的形式來完成的一種螺桿。
　　1）螺桿類型確定
　　按螺槽深度從加料段較深向均化段較淺的過渡情況分：
　　①漸變型：螺槽深度變化在較長距離逐漸變淺。用于無定型、熱敏性塑料加工、也可用結晶型。
　?、谕蛔冃停河糜谌埸c突變、粘度低的塑料。如PA、PE、PP，不適于PVC等熱敏性塑料
　　2）螺桿直徑
　　已經標準化，其大小一般根據所加工制品的斷面尺寸、加工塑料種類、所需擠出量確定
　　3）螺桿長徑比L/Db
　　長徑比越大，則塑料在料筒中停留時間越長，塑化更充分、均勻，以保證制品質
單螺桿擠出機技術參數和型號
　　1、單螺桿擠出機技術參數
　　螺桿直徑Db：指大徑，系列標準20、30、45、65、90、120、150、165、200、250、300
　　螺桿長徑比L/Db：螺桿工作部分長度與螺桿直徑比值
　　螺桿轉速范圍：nmin-nmax r/min
　　驅動螺桿電機功率P：KW
　　擠出機生產能力Q：每小時擠出的塑料量
　　比流量每小時每轉一周擠出機生產能力
　　名義比功率 每小時加工kg塑料所需電機功率
　　2、型號
　　SL-150表示螺桿直徑為150mm，長徑比為20：1塑料擠出
擠出工藝參數
　　1、溫度
　　擠出成型溫度有料筒溫度、塑料溫度、螺桿溫度，一般我們測料筒溫度。溫度由加熱冷卻系統(tǒng)控制，由于螺桿結構、加熱冷卻系統(tǒng)不穩(wěn)定、螺桿轉速變化等原因使擠出物料溫度在徑向和軸向都存在波動，從而影響制品質量，制品各點強度不一樣，產生殘余應力，表面灰暗無光澤。為保證制品質量，溫度應穩(wěn)定。
　　2、壓力
　　由于螺桿和料筒結構，機頭、過濾網、過濾板的阻力，使塑料內部存在壓力。壓力變化如圖，壓力同樣存在波動。
　　3、擠出速率
　　單位時間內由擠出機口模擠出的塑料質量或長度。影響擠出速率因素：機頭阻力、螺桿與料筒結構、螺桿轉速、加熱、冷卻系統(tǒng)、塑料特性。但當產品已定，擠出速率僅與螺桿轉速有關。擠出速率也存在波動，影響制品幾何形狀和尺寸。
　　溫度、壓力、擠出速率都存在波動現(xiàn)象，為了保證制品質量，應正確設計螺桿、控制好加熱冷卻系統(tǒng)和螺桿轉速穩(wěn)定性，以減少參數波動。
擠出成型工藝
　　一般根據所加工聚合物的類型和制品或半成品的形狀，選定擠出機、機頭和口模，以及定型和牽引等相應的輔助裝置，然后確定擠出工藝條件如螺桿轉速、機頭壓力、物料溫度，以及定型溫度、牽引速度等。在擠出過程中，物料一般都要經過塑煉，但定型方法則有所不同。例如，擠出的塑料常需冷卻定型，使其固化，而擠出橡膠的半成品，則尚需進一步硫化。采用不同的擠出設備和工藝，可得到不同的制品。
　　粒料
　　聚合物與各種添加劑混合后，送入擠出機中熔化，并進一步混合均勻。通過多孔口模，形成多根條料，再切斷成粒料。切斷有熱切粒和冷切粒之分。前者條料離口模后，一邊用空氣或水冷卻，一邊立即用旋轉刀切斷。后者是將條料全部冷卻后，再送入切粒機切粒。
　　片材和薄膜
　　凡厚度在0.25mm以上，長度比寬度大很多的扁平制品稱片材；厚度小于0.25mm者稱薄膜。如將扁平口模出來的膜狀物，通過一表面十分光潔的冷卻轉鼓冷卻定型,即可制得平膜,此法也稱擠出流延法。這是制造聚丙烯薄膜常用方法。如果將所得平膜送入拉幅機，在縱向及橫向同時拉伸 4～10倍（也可先縱向拉伸，再橫向拉伸）,則可制得雙軸定向薄膜。由于拉伸時,大分子取向，因此薄膜強度很高，但透水、透氣性有所降低。常用于制造聚丙烯和聚酯薄膜。如物料內加發(fā)泡劑，并采用特殊螺桿和口模，也可制得低發(fā)泡沫塑料板材。
　　包覆線
　　當金屬裸線通過一個 T形口模時，熔融塑料即圍繞裸線而形成包覆層（圖3[包覆線用機頭]）,包覆線被冷卻卷繞后，即得各種電線電纜制品。
管材擠出工藝
　　設備：擠出機、機頭、定型裝置、冷卻槽、牽引設備和切割設備
　　1、成型
　　由擠出模具實現(xiàn)。熔體經過濾網和過濾板，分流區(qū)、壓縮區(qū)、成型區(qū)而成為管狀物。
　　2、定型
　　方法：內徑定徑與外徑定徑（內壓法與真空法）
　　3、管材擠出工藝條件控制
　　溫度：料筒、機頭和口模溫度，是影響塑化和制品質量的主要因素。擠出管材溫度一般較低，粘度高，有利于定型。
　　擠出速率：影響產量和質量，其值決定于螺桿轉速
　　牽引速度：影響管材壁厚和直徑的的精確性，要與擠出速度相適應。
　　壓縮空氣壓力：內壓法壓力0.02~0.05MPa
吹塑薄膜法成型工藝
　　1、擠出與吹脹
　　設備：擠出機及機頭、冷卻裝置、夾板、牽引輥、導向輥、卷取裝置。
　　2、吹塑薄膜擠出工藝條件
　　溫度：料筒、機頭和機頸溫度。溫度過高，薄膜發(fā)脆，抗拉強度下降；過高，抗拉強度低、表面光澤差、透明度下降、有熔接痕。
　　吹脹比與牽伸比：吹脹比—管膜直徑與口模之比（2-3）；牽伸比—薄膜伸長倍數（4-6）。
　　冷卻速度：由冷卻裝置調節(jié)。冷凍線—吹脹管膜上已冷卻定型的線；冷凍線越遠，冷卻速度越慢，薄膜橫向易撕裂。
擠出成型工藝應用
　　采用幾臺擠出機,同時供應幾種塑料,再通過共用機頭擠出，形成一個整體的復合制品。例如用A、B、C三種塑料共擠出，可生產各種復合薄膜、復合片材、板材、型材和管材。
　　膠料過濾
　　在制造薄壁橡膠制品時，為了防止制品發(fā)生漏氣、漏水，膠料不能含有雜質，一般在加入硫化劑前用擠出機過濾膠料，即在機頭處放置一層或多層濾網，以濾去塑化物料中雜質。
　　輪胎胎面和內胎制造 胎面分整體擠出和分層擠出。整體擠出可用一臺擠出機將一種膠料經扁平口模擠出；也可用兩種膠料（胎冠料和胎側料）兩臺擠出機共擠出，在共擠出機頭內結合成一個整體胎面。分層擠出則用兩臺擠出機分別將兩種膠料擠成胎冠和胎側，再在運輸帶上進行熱貼合，并經多圓盤活絡輥壓為整體。內胎擠出和管子擠出相似，胎筒擠成后，經切斷，再接頭成型。
　　熔體紡絲
　　一些粘度大的樹脂在熔體紡絲時，常用擠出機來熔融物料。熔好的物料直接經過過濾器進入噴絲頭，或用噴絲泵打入噴絲頭