由擠出過程知，溫度是擠出過程得以進行的必要條件之一，擠出機的加熱冷卻系統就是為保證這一必要條件而設置的。

 

       塑料在擠出過程中得到的熱量來源有兩個，一個是料筒外部加熱器供給的熱量，另一個是塑料與料筒內壁、塑料與螺桿以及塑料之間相對運動所產生的摩擦剪切熱。前一部分熱量由加熱器的電能轉化而來，后一部分熱量由電動機傳輸給螺桿的機械能轉化而來。這兩部分熱量所占比例的大小與螺桿、料筒的結構形式、工藝條件、物料的性質等有關,也與擠出過程的階段（如啟動階段，穩定運轉階段）有關。

 

 

       另外，這兩部分熱量所占的比例在擠出過程的不同區段也是不同的：在加料段，由于螺槽較深，物料尚未壓實，摩擦熱是很少的，熱量多來自加熱器；而在均化段，物料已熔融，溫度較高，螺槽較淺，摩擦剪切產生的熱量較多，有時非但不需要加熱器供熱，還需冷卻器進行冷卻。在壓縮段，物料受熱是上述兩種情況的過渡狀態，也就是由摩擦剪切產生的熱量比加料段多，而比均化段少。因此擠出機的加熱冷卻系統多是分段設置。

 

       從能量的觀點來分析，擠出過程有一個熱平衡問題。加熱器供給的熱和摩擦剪切而產生的摩擦熱一部分用于使塑料產生物態的變化，另一部分損失掉了。盡管影響這一平衡的因素很多，但在穩定擠出的條件下，這一平衡總是應當維持的。

 

       一、擠出機的加熱方法

 

       揚出機的加熱方法通常有三種：液體加熱、蒸汽加熱和電加熱。其中以電加熱用得最多。蒸汽加熱已很少應用（熱喂料橡膠擠出機蒸汽加熱多）。

 

       液體加熱的原理是先將液體（水、油、聯苯等）加熱，再由它們加熱料筒。目前擠出機上應用得最多的是電加熱，它又分為電阻加熱和電感加熱。

 

       二、擠出機的冷卻

 

       擠出機設置冷卻系統（和加熱系統一起）是為了保證塑料在工藝要求的溫度條件下完成擠出成型過程。擠出過程中經常會產生螺桿回轉生成的摩擦剪切熱比物料所需要的熱量多的現象，這會導致料筒內物料溫度過高，如不及時排出過多的熱量，會引起物料（特別是熱敏性塑料）分解，有時也會使成型難以進行。為此，必須對料筒和螺桿進行冷卻。

 

       （一）料筒的冷卻

 

       現代擠出機的料筒都設有冷卻系統。料筒冷卻方法有風冷和水冷。

 

       風冷： 風冷比較柔和、均勻、干凈，在國內外生產的擠出機上應用較多。但風機占的空間體積大，如果風機質量不好易有聲響。一般認為用于中小型擠出機較為合適。

 

       水冷：與風冷相比，水冷的冷卻速度快，體積小，成本低，但易造成急冷，從而擾亂塑料的穩定流動。如果密封不好，會有跑、冒、滴、漏現象。用水管繞在料筒上的冷卻系統，容易生成水垢面堵塞管道，也易腐蝕。故完善的水冷系統所用的水不是自來水，而是經過化學處理的水。軟化水并經過除氧處理。一般認為水冷用于大型擠出機為好。

 

 

       （二）螺桿冷卻

 

       冷卻螺桿目的：

 

       第一，獲得最大的固體輸送率。

 

       由固體輸送理論知，固體輸送率與物料對螺桿的摩擦系數和物料對料筒的摩擦系數的差值有關。即料筒與物料的摩擦系數越大，物料與螺桿的摩擦系數越小，越有利于固體物料的輸送。除了在料筒加料段內壁開設縱向溝槽，提高螺桿表面光潔度可以達到此目的以外，還可以通過控制料筒和螺桿的溫度來實現。

 

       這是因為，固體塑料的摩擦性質在不同條件下受溫度影響較大。在某些情況下，對某種塑料而言，其摩擦系數隨溫度升高而增加，在另外情況下則減少，因此，我們可以針對某種塑料（甚至是同種塑料而牌號不同），通過控制料筒和螺桿在固體輸送區的溫度而使料筒和物料的摩擦系數與螺桿和物料的摩擦系數的差值最大，以獲得最大的固體輸送率。

 

       第二，冷卻螺桿以控制制品質量。

 

       經驗證明，若將螺桿的冷卻孔打到均化段進行冷卻，則物料塑化較好，可提高制品的質量。但擠出量會降低，而且冷卻水的出水溫度越低；擠出量越低。這是因為冷卻均化段螺桿會使接近螺桿表面的物料變得膠粘不易流動。相當于減少均化段螺槽的深度。

 

       粘度大的物料要特別注意掌握冷卻水出水溫度不能太低，否則會產生螺桿扭斷的事故。從能量利用的觀點看，冷卻螺桿要損失一部分熱量。

 

       冷卻介質：也有用油和空氣作為冷卻介質的。油和空氣的優點是不具有腐蝕作用，溫控比較精確，也不易堵塞管道。但大型擠出機用水冷卻效果較好。

 

       （三）料斗座冷卻

 

       加料段的塑料溫度不能太高，否則會在加料口形成“拱門”，使料不易加入。為此，必須冷卻加料斗座。此外，冷卻加料斗座還能阻止擠壓部分的熱量傳往止推軸承和減速箱，從而保證了它們的正常工作條件。加料斗座的冷卻介質多用水。

 

       轉自——鏈塑網公眾號

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