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你知道擠出機真空口冒料原因及解決方案嗎?

  在使用擠出機過程中,必須將熔融物料中的氣體排放,如果這些氣體無法排出,產品表面或內部可能存在孔隙、氣泡和表面不平整、對產品的物理機械性能、化學性能和電氣性能都有很大影響。進料口和機頭之間有1~2個排氣口,可以去除熔融擠出料中的水份和其它揮發份。但是鋼的圓筒形開口經常出現,主要的問題是從排氣口冒出,料量少會影響揮發份的排放,造成產品質量下降;大量的物料流失會堵塞排氣孔,甚至造成停機。

  冒料通常有兩個原因,第一,螺桿設計不當,物料在排氣口處發生倒流;二是排氣口設計不合理,熔料通過排氣口時會被掛起。找出原因首先從排氣口看螺桿內物料是否倒流,對于多數排氣式擠壓機,在螺桿上可以看到旋轉著向前移動的熔體。一般而言,螺旋槽充料程度不超過50%,要是超過,不但影響排氣效果,也會導致排氣口冒料;在時間不足50%時,螺旋運轉正常。出水可能是由于排氣孔或分流元件的設計不當所致。

  1.螺旋因素

  排氣式螺桿多采用多階設計,這種設計的優點是,在排氣口是常壓的,材料不會外流。具有排氣口的擠出機需要兩階螺桿,有兩個排氣口需三階螺桿。每一階有常壓段、壓縮段及計量段,第 1 階起始段為常壓加料段,第 2 階為常壓排氣段,也就是排氣口所在的位置。

  對排氣式擠出機的螺桿設計主要存在兩個問題:一,到了排氣口,原料必須完全熔化,排放揮發份;二,第二級螺桿的進給量必須大于第一階,以便在第二階開始處螺槽中填滿,這將使排氣口保持常壓狀態。如果第一階螺桿的進給量大于第二階螺桿,擠壓機上的熔體會被倒出來。為了解決這一問題的最終答案,可以減少第一階的進給量,也可以提高第二階的進給量。

  2.工藝條件

  最簡單快捷的解決冒料的方法是改變工藝條件。例如冷卻,增加鋼筒或螺桿上的摩擦和剪應力,增加鋼筒表面的摩擦或粘度,從而增加輸送量。

  第一階的進給量可以通過以下幾種途徑減少:

  (1)提高鋼圓筒2區和3區的溫度。

  (2)冷卻一階螺桿。

  (3)使用饑餓式喂料。

  (4)調整供料倉溫度(需要反復試驗)。

  提高第二階進料量可采用以下方法:

  (1)降低二階鋼柱的溫度。

  (2)提高二階螺桿的溫度。

  (3)提高頭部溫度。

  (4)增加頭部間隙或減少頭部阻力。

  (5)減少過濾網數目。

  (6)使用有更大間隙的過濾網。

  變更加工條件仍不能解決的,只能用別的方法,比如重新設計螺紋,減小頭部阻力,延長螺桿和鋼筒的長度,或者在擠出機和機頭之間裝一個齒輪泵。齒輪泵的安裝可解決進水問題,但是比新的螺桿花費更多。

  3.排氣口

  若排氣孔上的螺紋只是部分充滿,排氣管仍有冒出物,然后,排氣孔的設計就存在一些問題。排氣孔應比滾動的料流寬,保證出口不會被熔體堵塞。與此同時排氣管的開口也不要太大,從而縮短了熔體停留時間和物料膨脹時間。

  一般情況下的操作,螺旋槽半充液,這個時候,排氣管是常壓的,實際上滾動式熔融料仍然存在壓力,壓強為0.21~0.或者35MPa以上,足夠膨脹出料口上的熔料。如此排氣孔在設計時應考慮到物料正常的粘彈膨脹,不然一部分滾動式的物料流動將被“掛起”,堆在分流元件上。熔體的料流膨脹率取決于通過排氣管的時間。長期逗留,擴張。待機時間又由螺桿轉速和排氣孔尺寸控制,增加螺桿轉速可以縮短停留時間。因此,低速擠壓比高速擠壓冒出物嚴重。

  然而,排氣孔開口越大,還會有更長的停留。如果熔體在排氣管里堆積起來,這會堵塞排氣管,這個方案是通過改變排氣口的開口來滿足熔體在排氣口的正常膨脹。如滾動式料流膨脹5~10毫米,若要打開排氣孔,其深度應至少5~10mm。

  4.排氣管的分流元件。

  就拿現實生活來說吧,使用150mm剛打磨好的帶排氣孔的單螺桿擠出機擠出片材時,嚴重冒出物料不能生產合格的產品。操作者要檢查排氣口處的螺槽內的熔料,但是根本看不見螺旋,因此,分流元件的設計存在著很大的問題,操作者必須取出分流元件以檢查螺槽是否滿滿。經檢查,螺槽只滿40%,解釋了螺旋設計的合理性。

  然后,故障的焦點就集中到分流元件上了。雖然它是擠出機的著名制造商,但是在分流元件的設計上卻存在嚴重缺陷。檢測分流元件時,在上階發現排氣口上不僅有一個能使物料正常膨脹的底部切口,下階同樣設有這個入口。完全不需要設計上階螺桿底切口,并且這一切口的設置極其不利,由于增加了熔池在排氣孔上的停留時間,并使熔池進一步膨脹,在排氣口處增加熔體壓力的積累。

  另一個問題是平口和矩形的排氣孔,它比直口形狀更難清洗若分流器設計合理,排氣孔應該垂直于鋼筒的半徑。根據上述分析,就可以采用以下兩種方式對分流元件進行修補:用金屬填充上階底部的切口;第二,長方形開口改為徑向,能讓操作者看到螺桿內的熔料狀況。通過以上改進方法,處理好冒料問題,并且生產出高質量的產品。


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