双螺杆挤出机的工作原理是什么?
双螺杆挤出机是一种在塑料加工等领域广泛应用的设备,其工作原理主要涉及以下几个方面:
物料混合与塑化
在物料输送的过程中,双螺杆挤出机还承担着物料混合与塑化的重要任务。随着螺杆的转动,物料在螺纹元件的作用下受到强烈的剪切和拉伸力。不同形状的螺纹元件会使物料产生不同的流动模式,例如,有些螺纹元件会使物料产生轴向流动,而有些则会使物料产生径向流动。这种复杂的流动模式使得物料在挤出机内能够充分混合,不同组分的物料能够均匀分布。
同时,物料在受到剪切和拉伸力的作用下,分子链被逐渐打开,物料的粘度降低,开始软化并塑化。此外,螺杆与机筒之间的摩擦以及物料内部的摩擦也会产生热量,进一步促进物料的塑化。双螺杆挤出机的这种高效混合和塑化能力,使得它能够处理各种不同性质的物料,包括高粘度、难混合的物料。
物料输送
双螺杆挤出机由两根平行的螺杆组成,螺杆上有各种形状的螺纹元件。当螺杆转动时,螺纹元件与机筒内壁之间形成一个个封闭的空间,这些空间就像一个个 “小口袋”。物料从料斗进入挤出机后,被螺杆的螺纹推动向前移动。由于双螺杆的两根螺杆相互啮合,物料在两根螺杆之间交替传递,形成了一种独特的输送方式。这种输送方式相比单螺杆挤出机更加稳定和高效,能够有效避免物料的打滑和倒流现象,确保物料以均匀的速度向前输送。
排气功能
许多双螺杆挤出机还具备排气功能。在物料塑化过程中,会产生一些挥发物,如水分、低分子聚合物等。这些挥发物如果不及时排出,会影响制品的质量,导致制品出现气泡、表面不光滑等缺陷。双螺杆挤出机通常在机筒上设置有排气口,在物料输送到排气口位置时,由于螺杆结构的设计,物料会在此处形成一个低压区域,使得挥发物能够从物料中逸出,并通过排气口排出挤出机。这种排气功能能够有效提高制品的质量和性能。
压力建立与挤出
随着物料在螺杆的推动下不断向前移动,在挤出机的出口端会逐渐建立起压力。这是因为物料在向前移动的过程中,受到了出口处模具的阻碍,使得物料在模具前堆积,从而形成压力。这个压力对于物料的挤出非常重要,它能够使物料在模具的作用下形成所需的形状和尺寸。
双螺杆挤出机通过调整螺杆的转速、螺纹元件的组合以及机筒的温度等参数,可以控制物料在挤出机内的压力和流量。当物料在压力的作用下通过模具时,就被挤出成具有特定形状的制品,如管材、板材、线材等。