擠出機是一種廣泛應用于塑料、橡膠、纖維等高分子材料加工工業(yè)中的設備,其主要功能是將固態(tài)物料通過(guò)高溫、高壓的作用,使其熔融塑化后從模具中擠出成型。在擠出過(guò)程中,物料的流動(dòng)特性對制品的質(zhì)量、產(chǎn)量和能耗等方面有重要影響。因此,對擠出機供料過(guò)程中的物料流動(dòng)特性進(jìn)行分析具有重要意義。 1.物料的熔融與輸送
先需要將固態(tài)物料加熱至熔點(diǎn)以上,使其熔融。熔融后的物料在螺桿的推動(dòng)下向前輸送,同時(shí)受到螺桿與機筒之間的剪切作用,使物料進(jìn)一步塑化。在這個(gè)過(guò)程中,物料的流動(dòng)性能逐漸提高,有利于其在擠出過(guò)程中的成型。
2.物料在擠出機中的流動(dòng)狀態(tài)
物料在擠出機中的流動(dòng)狀態(tài)主要包括層流和湍流兩種。在靠近喂料口的位置,由于螺桿旋轉產(chǎn)生的剪切作用較弱,物料流動(dòng)較為平穩,呈現層流狀態(tài)。隨著(zhù)物料向擠出機的出口方向移動(dòng),剪切作用逐漸增強,物料流動(dòng)變得不穩定,呈現出湍流狀態(tài)。湍流狀態(tài)下的物料流動(dòng)更加劇烈,有利于提高擠出速度和制品質(zhì)量。

3.物料在擠出機中的停留時(shí)間
物料在擠出機中的停留時(shí)間對制品的質(zhì)量具有重要影響。停留時(shí)間過(guò)短,物料未能充分熔融塑化,可能導致制品表面粗糙、內部結構不均勻等問(wèn)題;停留時(shí)間過(guò)長(cháng),物料可能過(guò)度塑化,導致制品性能下降。因此,合理控制物料在擠出機中的停留時(shí)間對于保證制品質(zhì)量至關(guān)重要。
4.物料在擠出機中的壓縮與膨脹
在擠出過(guò)程中,物料受到螺桿的壓縮作用,壓力逐漸變大。當物料通過(guò)模具出口時(shí),壓力突然降低,物料發(fā)生膨脹。這種壓縮與膨脹的過(guò)程有助于提高物料的密度和成型性能。然而,過(guò)大的壓力可能導致物料過(guò)度壓縮,影響其流動(dòng)性能;過(guò)小的壓力則可能導致物料膨脹不足,影響制品的質(zhì)量。因此,合理控制物料在擠出機中的壓縮與膨脹過(guò)程對于保證制品質(zhì)量具有重要意義。
5.物料在擠出機中的摩擦與熱量傳遞
在擠出過(guò)程中,物料與螺桿、機筒之間存在摩擦力,導致部分能量轉化為熱能。此外,物料在擠出過(guò)程中還受到剪切熱、熔融熱等熱量的作用。這些熱量的產(chǎn)生和傳遞對于物料的熔融、塑化和成型具有重要作用。