挤出的基本机理很简单——一个螺杆在筒体中转动并把塑料向前推动。螺杆实际上是一个斜面或者斜坡,缠绕在中心层上。其目的是增加压力以便克服较大的阻力。就一台挤出机而言,有3种阻力需要克服:固体颗粒(进料)对筒壁的摩擦力和螺杆转动前几圈时(进料区)它们之间的相互摩擦力;熔体在筒壁上的附着力;熔体被向前推动时其内部的物流阻力。
多数单螺杆是右旋螺纹,像木工和机器中使用的螺杆和螺栓。如果从后面看,它们是反向转动,因为它们要尽力向后旋出筒体。在一些双螺杆挤出机中,两个螺杆在两个筒体中反向转动并相互交叉,因此一个必须是右向的,另一个必须是左向的。在其它咬合双螺杆中,两个螺杆以相同的方向转动因而必须有相同的取向。然而,不管是哪种情况都有吸收向后力的止推轴承,牛顿的原理依然适用。
可挤出的塑料是热塑料——它们在加热时熔化并在冷却时再次凝固。熔化塑料的热量从何而来?进料预热和筒体/模具加热器可能起作用而且在启动时非常重要,但是,电机输入能量——电机克服粘稠熔体的阻力转动螺杆时生成于筒体内的摩擦热量——是所有塑料重要的热源,小系统、低速螺杆、高熔体温度塑料和挤出涂层应用除外。
对于所有其他操作,认识到筒体加热器不是操作中的主要热源是很重要的,因而对挤出的作用比我们预计的可能要小(见第11条原则)。后筒体温度可能依然重要,因为它影响齿合或者进料中的固体物输送速度。模头和模具温度通常应该是想要的熔体温度或者接近于这一温度,除非它们用于某具体目的像上光、流体分配或者压力控制。
这个压力反映螺杆下游所有物体的阻力:过滤网和污染扎碎机板、适配器输送管、固定搅拌器(如果有)以及模具自身。它不但依赖于这些组件的几何图形还依赖于系统中的温度,这反过来又影响树脂粘度和通过速度。它不依赖于螺杆设计,它影响温度、粘度和通过量时除外。就原因来说,测量温度是很重要的——如果它太高,模头和模具可能爆炸并伤害附近人员或机器。
在制造空心部件时,比如使用支架对核心定位的蜘蛛模具制造的管子,必须在模具内产生很高的压力来帮助分开的物流重新组合。否则,沿焊接线的产品可能较弱并且在使用时可能出现问题。
塑胶原料问世仅一百多年,但其发展得却非常的快,这是因为塑胶原料具有许多而独特的性能所赋予的。塑胶原料的品种很多,其性能也有差异,这里主要介绍塑胶原料的一些共性。
a.良好的稳定性 一般塑胶原料在浓度、温度都不高的酸、碱、盐类介质中都有良好的防腐、耐蚀性能,少数塑胶原料还能耐强酸、强碱,号称“塑料王”的PTFE(聚四氟乙烯)塑胶原料甚至能经受有强腐蚀能力的“王水”的腐蚀,塑料制品在自然界里很难自然降解,使得制品大受人们欢迎。
b.轻巧美观 一般塑胶原料的密度较小,约是铝材的二分之一,钢材的五分之一,有的塑胶原料,
PP塑胶原料比水还轻,因此其制品自然很轻巧,另外,多数塑料还有美观大方的外观,如光亮、透明等,更兼塑胶原料着色容易,可使制品具有各种绚丽多彩的颜色,使得制品大受人们欢迎。