电缆挤塑工艺 第二节：挤塑机关键部位功能介绍

  一、螺杆

螺杆是挤压机中关键部件之一。螺杆不仅起到输送料的作用，同时对于材料的挤压塑化和成型的难易起着极其重要的作用。因此，合理地选用螺杆可获得理想的质量和产量。挤塑机的螺杆和挤橡机的螺杆在原理上是大同小异的。但是挤塑机螺杆要比挤橡机的要求严格。

 1. 螺杆的要求

1）必须有足够的长度。因为挤塑过程是将颗粒状的塑料，通过螺杆旋转的作用，使它塑化成为熔融状态的粘流体，螺杆太短，塑化不均匀，挤出后仍有颗粒状的塑料。

2）挤出过程中螺杆转速不能波动，如果螺杆在挤出波动，则挤出制品的直径不能控制。

3）能产生足够的压力以挤压塑料。这也是为了要将塑料塑化均匀。

4）保证塑料在挤出前要有充分的塑化。这就要求总做的塑化区应该长一些。

    2.螺杆技术参数

1）螺杆直径（D）：螺杆通常用Ø表示，但当计算时仍采用D表示螺杆直径。螺杆直径加大，则常量显著增加。例如，一台Ø30mm与Ø200mm的螺杆相比，两台产量之比为1：100，而价格之差为10倍。因此，加大直径是挤出机的发展方向。目前广泛使用的是Ø65~Ø150mm螺杆。我国标准规定的挤塑机螺杆直径系列为：20、30、45、65、90、120、150、200、250、300mm.

2）螺杆长径比：关于长径比即螺杆工作部分的长度L和螺杆直径之比。挤塑机的螺杆长径比和挤橡机不同，挤塑机需要长径比大，即螺杆要长。由于塑料是颗粒状的固体，通过螺杆的旋转塑化成粘流态。如果螺杆太短，将会塑化不好，仍有颗粒状物料从机头挤出。但螺杆也不能太长，太长了加工困难，且成本也高，在螺筒中符合也要增大。通常挤塑机的长径比为16~25倍，最常用的为18倍。

3）压缩比(i)：为加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比。挤塑机的压缩比要比挤橡机大。压缩比大的目的也是为了使颗粒状的塑料能够充分塑化。普通螺杆挤出PVC时的压缩比一般取2.5-3；挤出PE时取3-3.5；无卤低烟材料因流动性差挤出时一般取1-2.5.

3.螺杆的分类（按压缩比分）

    1）等距不等深：即：从加料段的第一个螺槽开始直至均化段的最后一个螺槽深度逐渐变浅，而螺距不变。这是最常用的一种。它的优点是螺杆加工制造容易，物料与机筒接触面积大，传热效果好；缺点是螺杆尾部强度削弱大，在使用长螺杆和大压缩比时特别要注意。

    2）等深不等距：从加料段第一个螺槽开始至均化段末端由宽逐渐变窄，但螺槽深度不变。较少使用。它的优点是螺杆尾部强度较高，有利于进一步增加螺杆转速提高生产能力。缺点是螺杆加工困难。日常使用较少。

     3）不等深不等距螺杆：螺槽深度和螺纹升程从加料段开始至均化段末端都是逐渐变化，即螺纹升程从宽逐渐变窄，螺槽深度由深逐渐变浅。其缺点是机械加工复杂，较少使用。

 1  均化段（槽更浅） 2  塑化段（槽浅些） 3  加料段（槽深）

4.螺杆工作部分

      1）加料段 塑料在加料段还是固体状态，这段的主要作用是将塑料送入塑化段（即压缩段）。并且，塑料在加料段里由于螺杆的旋转，也会使塑料预热到一定程度。这段省的螺纹应该深一些，加料段的距离不要太长。

2）塑化段  也称压缩段。这段的作用是将由加料段送来的塑料进入压实和塑化，并将塑料中夹有空气向加料段排出，塑料在这段里由固体状态变为熔融状态，成为粘流体。塑化段是螺杆工作部分中最关键的部分，塑料完成由该工作部分塑化成粘流体，所以，这段距离要长一些，并且，螺纹不要太深，要比加料段的螺纹浅些。因为螺纹一深，塑料受到压力减少，则塑化不好。

  3）均化段   也称熔融段，这段是将塑化好 塑料再进行塑化均匀，使塑料能定量，定压地由机头均匀挤出。这一段也称定量段或压出段 。

二、螺筒

挤塑机的机筒是由强度较高的、坚硬耐磨的、防腐蚀性的合金钢制成的。它于螺杆组成了完成塑料化和输送作用的挤压系统的基本结构。由于塑料在机筒内受到逐渐增高的压力以及逐步递升的温度，机筒实际可堪称一个受压和加热的容器。机筒外面设有加热装置和冷却装置。加热方式有环形的电阻加热器和感应加热器两种。后者加热效果好，但成本高。为使适应各种塑料的加工，要求能把机筒温度加至150~400℃左右。机筒上加热器通常是分区控制的，因此，不同区域可保持不同的温度，以便从加料区一直到模子能维持一定的温度梯度。用这种方式在机筒上形成的温度梯度可以接近于塑料中的温度梯度，并使供热的速度在整个机筒上可以保持相当的稳定。机筒的冷却装置的主要作用是防止塑料在加工过程中产生的过热现象，以免塑料在高于一定温度下停留过久会降解或分解。机筒冷却的方法一般用水或空气冷却。

（未完待续）