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單螺桿擠出實驗 
一、實驗?zāi)康呐c要求 

了解單螺桿擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及各部分的作用，掌握擠出成型基本操作；通過實驗，理解擠出成型原理，分析擠出工藝參數(shù)對塑料制品產(chǎn)量和性能的影響。 

二、實驗重點與難點 

1， 擠出成型基本操作和擠出成型原理。 

2， 擠出工藝參數(shù)對塑料制品產(chǎn)量和性能的影響。 

三、提問及互動設(shè)計 

1， 單螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)和擠出成型加工原理。

2， 介紹擠出機(jī)牌號的含義。 

3， 要求學(xué)生根據(jù)高分子物理和聚合物共混原理對具體的聚合物設(shè)定擠出工藝參數(shù)。 4， 討論影響制品性能和產(chǎn)量的因素。

四、實驗講解 

1，擠出機(jī)各部分的結(jié)構(gòu)和作用 
1） 傳動裝置。由電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和軸承等組成。具有保證擠出過程中螺桿轉(zhuǎn)速恒定、制品質(zhì)量的穩(wěn)定以及保證能夠變速作用。 
2） 加料裝置。無論原料是粒料、粉狀和片狀，加料裝置都采用加料斗。加料斗內(nèi)應(yīng)有斷料流、標(biāo)定量料和卸除余料等裝置。 
3） 料筒。料筒是擠出機(jī)的主要部件之一，塑料的混合、塑化和加壓過程都在其中進(jìn)行。擠壓時料筒內(nèi)的壓力可達(dá)55MPa,工作溫度一般為180-250℃，因此料筒是受壓和受熱的容器，通常由高強(qiáng)度、堅韌耐磨和耐腐蝕的合金鋼制成。料筒外部設(shè)有分區(qū)加熱和冷卻的裝置，而且各自附有熱電偶和自動儀表等。 
4） 螺桿。螺桿是擠出機(jī)的關(guān)鍵部件。通過螺桿電轉(zhuǎn)動，料筒內(nèi)的物料才能發(fā)生移動，得到增壓和部分熱量。螺桿的幾何參數(shù)，如直徑、長徑比、各段長度比例以及螺槽深度等，對螺桿的工作特性均有重大影響。 
5） 口模和機(jī)頭。機(jī)頭是口模和料筒之間的過渡部分，其長度和形狀隨所用塑料的種類、制品和形狀、加熱方式及擠出機(jī)的大小和類型而定。機(jī)頭和口模結(jié)構(gòu)的好壞，對制品的產(chǎn)量和質(zhì)量影響很大，其尺寸根據(jù)流變學(xué)和實踐經(jīng)驗確定。 
2，實驗步驟 
1） 工藝參數(shù)控制 
溫度控制：塑料的擠出成型溫度包括料筒、機(jī)頭和口模等溫度控制，這些溫度控制與物料粘度的高低，對溫度的敏感性和高聚物聚集態(tài)等有關(guān)，一般來講，低粘度物料的機(jī)頭和口模溫度低，高粘度物料的機(jī)頭和口模溫度高，流動性好。 

轉(zhuǎn)速控制：對于擠出加工來說，螺桿轉(zhuǎn)速加大，則剪切速率增加，熱塑性塑料熔體大體都是非牛頓型假塑料 流體，其粘度隨剪切速率的增加而下降，流動性提高擠出產(chǎn)量也隨之提高。但是過大的剪切速率熔體粘度過低，會造成生產(chǎn)操作上的困難，同時低粘度熔體在螺桿反壓作用下倒流、漏流量明顯增加，在一定程度上又影響了產(chǎn)量，又是，甚至?xí)霈F(xiàn)螺桿在高轉(zhuǎn)速下打滑現(xiàn)象，因此應(yīng)該把螺桿轉(zhuǎn)速控制在一定范圍內(nèi)。此外，在生產(chǎn)過程中，應(yīng)盡量保持螺桿轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，避免時快時慢。否則，將會因物料熔融粘度變化過大而造成出料不均，影響正常生產(chǎn)。

 2）開、停機(jī)操作檢查擠出機(jī)的各部分，確認(rèn)設(shè)備正常，接通電源，設(shè)定擠出溫度參數(shù)，加熱。 當(dāng)各部分達(dá)到指定溫度后，再保溫20-30分鐘，檢查機(jī)頭連接螺栓是否松動，并趁熱擰緊，防止漏料。 開動擠出機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。擠出平穩(wěn)，繼續(xù)加料，調(diào)整各部分工藝參數(shù)，維持正常操作。 觀察擠出物料形狀和外觀質(zhì)量，擠出物均勻、光滑時的各段溫度等工藝條件，記錄一定時間內(nèi)的擠出量，計算產(chǎn)率，重復(fù)加料擠出。 實驗完畢，關(guān)閉主機(jī)和電源。如果停機(jī)時間較長，對熱穩(wěn)定性較差的塑料一定要將料筒內(nèi)的塑料全部擠出，以免下次開機(jī)時，因升溫和保溫時間長而引起熱分解，必要時，對機(jī)頭、螺桿和多孔板應(yīng)拆卸清潔，對于熱穩(wěn)定性好的物料可以帶料停機(jī)。 

3， 實驗報告 
1） 列出實驗用擠出機(jī)的技術(shù)參數(shù)。 
2） 報告實驗所用原料及操作工藝條件，計算擠出產(chǎn)率。 
3） 討論：結(jié)合試樣性能結(jié)果，分析產(chǎn)物性能與物料、工藝條件及實驗設(shè)備操作的關(guān)系。影響擠出物均勻性的主要原因有哪些？怎樣影響？如何控制？ 
4， 實驗注意事項 
1） 實驗前應(yīng)充分預(yù)習(xí)，了解原料品種、規(guī)格，提出溫度控制范圍，了解擠出工

藝。 

2） 熔體被擠出之前，任何人不得在機(jī)頭、口模的正前方。擠出過程中，嚴(yán)防金屬雜質(zhì)、小工具等物落入進(jìn)料口。 3） 按操作程序開機(jī)，注意啟動擠出機(jī)時，轉(zhuǎn)速要緩慢上升，同時注意進(jìn)料情況。 4） 操作時分工負(fù)責(zé)，協(xié)調(diào)配合，注意觀察現(xiàn)象，詳細(xì)記錄，并進(jìn)行分析，如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，根據(jù)分析原因采取適當(dāng)處理方法。