擠出機(jī)（Extruder）是擠出成型生產(chǎn)線中的主機(jī)。作用是完成對(duì)物料的塑化并將熔融物料定壓、定量、連續(xù)均勻地?cái)D出。
世界上的第一臺(tái)擠出機(jī)是在1795年由Joseph Bramah制造的。19世紀(jì)70年代末發(fā)明了用于擠壓橡膠的單螺桿擠出機(jī)。1981年, 德國(guó)的Berstorff推出了組合式的嚙合、同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿配混機(jī)。
擠出機(jī)由擠出系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、加熱冷卻系統(tǒng)組成。按螺桿的數(shù)量分，擠出機(jī)可分為單螺桿式擠出機(jī)、雙螺桿式擠出機(jī)和多螺桿式擠出機(jī)；按擠出機(jī)的功能分，可分為通用型單螺桿擠出機(jī)、排氣式擠出機(jī)、發(fā)泡式擠出機(jī)、喂料式擠出機(jī)等。采用日常保養(yǎng)和定期保養(yǎng)的方式進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
擠出機(jī)通常被用于生產(chǎn)熱熔塑料成型設(shè)備，其主要特點(diǎn)是：連續(xù)擠壓工藝、生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)便，它可以用于加工常用的 PP、PE、聚氯乙稀 等民用塑料，以及 PMMA 等硬塑料 。
發(fā)展歷程
發(fā)明與初步應(yīng)用
世界上的第一臺(tái)擠出機(jī)是在1795年由Joseph Bramah制造的, 這是一臺(tái)手動(dòng)活塞式的壓出機(jī), 被用于制造無縫鉛管。在19世紀(jì)中葉開始用擠壓法生產(chǎn)結(jié)構(gòu)材料。經(jīng)過不斷改進(jìn)，19世紀(jì)70年代末發(fā)明了用于擠壓橡膠的單螺桿擠出機(jī)，隨后單螺桿擠出機(jī)被大量應(yīng)用于塑料制品生產(chǎn)。
單螺桿擠出機(jī)輸送物料的效率，因?yàn)榻橘|(zhì)本身流變性的原因，大幅度降低，并且材料在螺桿槽根部殘留現(xiàn)象很嚴(yán)重。1860 年，一個(gè)法國(guó)采礦工程師第一次提出真正意義上的雙螺桿擠出機(jī)，提升和鞏固了擠出機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的地位和應(yīng)用。
飛速發(fā)展階段
在1892年德國(guó)的Paul Troestar制造出了第一臺(tái)用于工業(yè)生產(chǎn)的單螺桿擠出機(jī), 這代表著擠出機(jī)發(fā)展到了一個(gè)新階段。1938 年，意大利 LMP 公司創(chuàng)始人 Robert 科倫坡 是最先制造出來使用聚合物加工的雙螺桿擠出機(jī)，還可以用作加工 聚氯乙稀 管，自此之后，雙螺桿擠出機(jī)慢慢地取代了液壓機(jī)。
1955年, 東芝機(jī)器公司成功制造出全嚙合的反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿。同年, Anger兄弟開發(fā)出首臺(tái)可以將PVC粉料直接加工為管材的異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)。1957年拜耳集團(tuán)公司開始制造商業(yè)化的同向旋轉(zhuǎn)配混機(jī)?，F(xiàn)如今, Reifenhauser提供Bitruder擠出機(jī)用于管材、型材和木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)。1981年, 德國(guó)的Berstorff推出了組合式的嚙合、同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿配混機(jī)。二十世紀(jì)八十年代初，美國(guó)海軍是最先采用雙螺桿擠出技術(shù)使得擠出工藝通過混合、排氣、壓出和成型等多個(gè)工藝有序的進(jìn)行和集成 。
近代發(fā)展
2009年，中國(guó)華南理工大學(xué)瞿金平教授為首的研究人員研制出來的電磁動(dòng)態(tài)擠出機(jī)，已成功地在擠出、注射、吹塑成型技術(shù)上得到應(yīng)用。中國(guó)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)在2012年提出一種基于西門子股份公司S7-300PLC和日本物理化學(xué)智能溫控表組成的塑料擠出機(jī)溫度控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)由料筒和機(jī)頭兩部分組成。貝爾法斯特女王大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在2014年以25mm單螺桿擠出機(jī)為研究對(duì)象，分析了過程設(shè)置對(duì)能源消耗的影響，研究了新型的能耗監(jiān)測(cè)方法和新型的模糊PID 控制算法，開發(fā)了一套完整擠出機(jī)的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。
工作原理
熱塑性塑料在恒定壓力下當(dāng)溫度變化時(shí)存在三種物理狀態(tài)，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、黏流態(tài)。在常溫下，塑料呈玻璃態(tài)，當(dāng)溫度升至某一值時(shí)，塑料變?yōu)楦邚棏B(tài),再繼續(xù)升溫塑料轉(zhuǎn)變?yōu)轲ち鲬B(tài)。塑料的成型加工（壓制、擠出、注射等）是在黏流態(tài)下進(jìn)行的。熱塑性塑料隨溫度變化而發(fā)生上述三種狀態(tài)的變化是可逆的，當(dāng)溫度降低時(shí)，塑料將從黏流態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，而溫度降低到常溫時(shí)，塑料將轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)。在塑料成型加工中能得到制品的幾何形狀和尺寸精度，正是利用了熱塑性塑料在不同溫度下的三態(tài)變化的特性。
塑料自料斗進(jìn)入螺桿后,在旋轉(zhuǎn)著的螺桿作用下,通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面的摩擦作用向前輸送,在螺桿加料段,松散的固體粒料(或料末)充滿螺槽,隨著物料的不斷地輸送,物料開始被壓實(shí)。當(dāng)物料進(jìn)入壓縮段后,由于螺桿螺槽深度逐漸變淺以及機(jī)頭的阻力,使塑料逐漸形成高壓,并進(jìn)一步被壓實(shí)。與此同時(shí),在料筒外加熱以及螺桿與料筒內(nèi)表面對(duì)物料的強(qiáng)烈攪拌所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦剪力熱的作用下,塑料溫度不斷升高，與料筒相接觸的某一點(diǎn),塑料溫度到達(dá)熔點(diǎn),開始熔融。隨著物料的輸送,繼續(xù)加熱,熔融的物料量逐漸增多,而未熔融物料量相應(yīng)減少,大約在壓縮段的結(jié)束處,全部物料都轉(zhuǎn)變?yōu)轲ち鲬B(tài),但這時(shí)各點(diǎn)溫度尚未均勻,經(jīng)過均化段的均化作用就比較均勻了,最后螺桿將熔融物料定量、定壓、定溫地?cái)D入機(jī)頭。機(jī)頭中口模是個(gè)成型部件,物料通過它而獲得一定截面的幾何形狀和尺寸,再經(jīng)過冷卻定型和其他工序,就可得到成型好的制品。
基本結(jié)構(gòu)
為了使塑料擠出成型過程得以進(jìn)行，一臺(tái)完好的擠出機(jī)組由下列各部分組成，即主機(jī)，輔機(jī)及控制系統(tǒng)三大部分。
主機(jī)
一臺(tái)擠出機(jī)(主機(jī))由下列三個(gè)部分組成：
擠出系統(tǒng):主要由螺桿和料簡(jiǎn)組成。是擠出機(jī)的關(guān)鍵部分。塑料通過擠出系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并在這一過程中在所建立的壓力下，被螺桿連續(xù)地定量定壓定溫地?cái)D出機(jī)頭。
傳動(dòng)系統(tǒng):其作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，保證螺桿在工作過程中所需要的扭矩和轉(zhuǎn)速。它由各種大小齒輪、傳動(dòng)軸、軸承及電動(dòng)機(jī)組成。
加熱冷卻系統(tǒng):其作用是對(duì)料簡(jiǎn)(或螺桿)進(jìn)行加熱和冷卻，以保證成型過程在工藝要求的溫度范圍內(nèi)完成。
輔機(jī)
擠出機(jī)輔機(jī)的組成是根據(jù)制件的種類而定的。一般由以下幾個(gè)部分組成。
機(jī)頭(口模):它是制件成型的主要部件，熔融塑料通過它獲得一定的幾何截面和尺寸。
定型裝置:它的作用是將從機(jī)頭中擠出的塑料的既定形狀穩(wěn)定下來，對(duì)其進(jìn)行精整，從而得到更為精確的截面形狀、尺寸和光亮的表面。
冷卻裝置:由定型裝置出來的塑料在此得到充分的冷卻，獲得最終的形狀和尺寸。
牽引裝置:其作用為均勻地牽引制件，并對(duì)制件的截面尺寸進(jìn)行控制，使擠出過程穩(wěn)定地進(jìn)行。
切割裝置:其作用是將連續(xù)擠出的制件切成一定的長(zhǎng)度或?qū)挾取?/p>
卷取裝置:其作用是將軟制件(薄膜、軟管、單絲)卷繞成卷。
控制系統(tǒng)
擠出機(jī)組的控制系統(tǒng)是由各種電器、儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其作用是:根據(jù)自動(dòng)化水平的高低，控制擠出機(jī)組的主機(jī)、輔機(jī)的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)液壓泵、液壓缸(或汽缸)和其它各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其滿足工藝所要求的轉(zhuǎn)速和功率，并保證主輔機(jī)能協(xié)調(diào)的運(yùn)行;檢測(cè)、控制主輔機(jī)的溫度、壓力、流量和制件的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)整個(gè)擠出機(jī)組的自動(dòng)控制。
關(guān)鍵技術(shù)
以螺桿擠出機(jī)為例，把雙螺桿擠出機(jī)分成“擠出”和“傳動(dòng)”兩大關(guān)鍵部分,“擠出部件”是“保證品質(zhì)”的關(guān)鍵部件,“傳動(dòng)部件”是“提高效率”和“保證品質(zhì)”的關(guān)鍵部件。雙螺桿的技術(shù)進(jìn)步是以扭力分配箱的更新?lián)Q代為標(biāo)志的,可見其重要性。
傳動(dòng)技術(shù)
傳動(dòng)部件是雙螺桿擠出機(jī)的核心部件,如同汽車的發(fā)動(dòng)機(jī),能夠提供足夠的動(dòng)力,才能輸出足夠的產(chǎn)量,所以提高擠出效率需要有強(qiáng)勁的傳動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力。在雙螺桿擠出機(jī)中,動(dòng)力是通過螺桿元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)出來的,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能轉(zhuǎn)化成扭轉(zhuǎn)力,扭力越大輸送的物料越多,即需要高扭矩的傳動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力,才能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量。
擠出技術(shù)
扭矩和螺桿間隙是擠出機(jī)的兩個(gè)基本的核心影響因素。扭矩是前面敘述的傳動(dòng)技術(shù)的關(guān)鍵參數(shù),制約著加料量,也是雙螺桿性能提升的最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo);螺桿間隙是前面提到的擠出部件的關(guān)鍵參數(shù),控制著加工物料的停留時(shí)間分布,物料在機(jī)筒內(nèi)的停留時(shí)間分布區(qū)間越小,說明原料在機(jī)筒內(nèi)混煉時(shí)間一致,產(chǎn)品的品質(zhì)越穩(wěn)定,所以螺桿間隙是擠出產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。
基本分類
隨著塑料擠出成型法的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，塑料擠出機(jī)的類型日益增多。
根據(jù)螺桿的數(shù)量分
無螺桿擠出機(jī)（其中又分柱塞式擠出機(jī)和彈熔體擠出機(jī)）、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)和多螺桿擠出機(jī)等。
普通螺桿結(jié)構(gòu)一般分為：漸變型、突變型和分離型。對(duì)于不同塑料材料，螺桿的選擇也非常重要，它關(guān)系到制品的加工工藝特性和制品質(zhì)量。
漸變型：多用于非結(jié)晶型塑料的加工，應(yīng)用最廣，對(duì)物料剪力作用較小，混煉特性不高，適用于熱敏性塑料及部分結(jié)晶性塑料。其缺點(diǎn)是螺桿尾部細(xì)，強(qiáng)度差。
突變型：壓縮段較短，只有一個(gè)螺槽寬度，在此處螺槽突然變淺對(duì)物料有強(qiáng)烈剪切作用，適用于熔點(diǎn)突變、粘度低的塑料，如PA、PP、PE、聚烯烴等高結(jié)晶型均聚物擠出，對(duì)高粘度料易局部過熱，不適于聚氯乙稀等熱敏性塑料的加工。
分離型：螺桿由等距等深的加料段，等距變深的壓縮段和等距等深的均化段組成。自加料段到壓縮段末端有一主螺紋，自加料段末端至均化段又有一條螺距較大螺棱高度稍低的副螺紋，在熔融段形成雙螺紋結(jié)構(gòu)。雙螺紋部分能將已熔融塑化和未熔融塑化的物料及時(shí)分離，促進(jìn)未熔融物料的熔融，并且擠出剪力應(yīng)變率較小，物料不易分解，這樣可確保擠出質(zhì)量，可實(shí)現(xiàn)定量、定壓、高速擠出物料。
選擇螺桿時(shí)，也可根據(jù)物料適當(dāng)選取不同長(zhǎng)度的壓縮段。結(jié)晶性塑料，熔融溫度范圍窄，選擇螺桿時(shí)，選用壓縮段較短的，一般為3D～5D；尼龍選1D的螺桿擠出機(jī)。非晶性的聚合物，其螺桿壓縮段較長(zhǎng)，為全長(zhǎng)的55%～65%，熔融溫度寬的塑料其壓縮段最長(zhǎng)，如聚氯乙稀，選擇擠出機(jī)螺桿時(shí)選用漸變型螺桿壓縮段占全長(zhǎng)的100%，螺桿對(duì)物料全長(zhǎng)均起壓縮作用。
無螺桿擠出機(jī)
無螺桿擠出機(jī)目前主要的代表有彈熔體擠出機(jī)等。彈熔體擠出機(jī)是在1934年發(fā)現(xiàn)的威遜柏（Weissenberg)效應(yīng)的基礎(chǔ)上而出現(xiàn)的。的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且物料在機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間很短（一般在9～25秒之間），塑料的加熱主要靠摩擦剪力所產(chǎn)生的熱，因此其加熱均勻，特別適用于熱穩(wěn)定性較差的塑料的加工。另據(jù)介紹，其擠出口處的壓力波動(dòng)較小擠出穩(wěn)定；還能加工各種不同形狀的原料（粉料、粒料及廢料等）。但這種機(jī)的機(jī)頭產(chǎn)生的壓力較低，加料也較困難，遇到阻力較大的機(jī)頭時(shí)其生產(chǎn)能力會(huì)大大降低。因它是靠聚合物的粘彈性的效應(yīng)而擠出成型的，因而對(duì)某些聚合物的加工不適用。
單螺桿擠出機(jī)
單螺桿擠出機(jī)是由一根阿基米德螺桿在加熱的料筒中旋轉(zhuǎn)構(gòu)成的，單螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作維護(hù)容易，能夠建立穩(wěn)定的擠出壓力，因而廣泛應(yīng)用于擠出成型領(lǐng)域。目前單螺桿擠出機(jī)已從最初基本的尾旋結(jié)構(gòu)，發(fā)展出阻尼螺塊、排氣式螺桿、開槽螺筒、銷釘料筒、積木式結(jié)構(gòu)等各種不同的結(jié)構(gòu)類型。對(duì)于成品及半成品擠出生產(chǎn)而言，單螺桿擠出機(jī)幾乎是唯一的選擇。
雙螺桿擠出機(jī)
雙螺桿擠出機(jī)同樣是由傳動(dòng)系統(tǒng)、擠出系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成，各部件的作用與單螺桿擠出機(jī)相似。但雙螺桿擠出機(jī)是兩根并排安放的螺桿置于一個(gè)“∞”字形的機(jī)筒內(nèi)，兩根螺桿可以是嘴合或非嘴合、整體式或組合式、同向旋轉(zhuǎn)或異向旋轉(zhuǎn)等不同形式，料筒也有整體式或組合式兩種形式。
多螺桿擠出機(jī)
多螺桿擠出機(jī)特點(diǎn)是塑化部分螺桿是由一根主螺桿和多個(gè)行星小直徑螺桿組成，是指擠出機(jī)的機(jī)筒內(nèi)有多根螺桿組合在一起工作。多螺桿擠出技術(shù)以其特有的優(yōu)點(diǎn),可以彌補(bǔ)單雙螺桿擠出的缺點(diǎn)與不足,在擠出領(lǐng)域開始受到越來越多的關(guān)注。
根據(jù)螺桿的轉(zhuǎn)速分
普通擠出機(jī)、高速擠出機(jī)和超高速擠出機(jī)。
提高螺桿直徑可以提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力，而提高螺桿轉(zhuǎn)速也可以提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力。所以，提高螺桿轉(zhuǎn)速是擠出機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，各種高速、超高速擠出機(jī)已經(jīng)問世。例如已出現(xiàn)螺桿轉(zhuǎn)速為300～1500r/min的高速擠出機(jī)和趨高速擠出機(jī)。
根據(jù)裝配結(jié)構(gòu)分
整體式擠出機(jī)和分開式擠出機(jī)。整體式擠出機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，需機(jī)械加工的零件數(shù)目較少，同時(shí)占地面積較小等，因而是目前最通用的形式。
分開式擠出機(jī)可以采用標(biāo)準(zhǔn)減速機(jī),裝配精度要求較低易修,同時(shí)擠壓部分的熱不易傳到減速器而改善了它的工作條件。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不如整體式緊湊、零件數(shù)目較多、加工制作量較大、且螺桿軸承需要單獨(dú)的潤(rùn)滑系統(tǒng)等，因而此類擠出機(jī)應(yīng)用較少。
根據(jù)安裝位置分
螺桿在空間呈水平裝置的臥式擠出機(jī)和螺桿直立于地面安裝的立式擠出機(jī)。前者重心較低而穩(wěn)定，且機(jī)器的中心高度可視操作方便而定，同時(shí)能方便地配置各種輔機(jī)，操作維修都較方便，因此此最為常用。其缺點(diǎn)是占地面積較大，吹制中空制品和吹塑薄膜時(shí)往往需要用直角機(jī)頭。
立式擠出機(jī)的優(yōu)點(diǎn)恰好與臥式擠出機(jī)相反，它重心高而穩(wěn)定性較差配置輔機(jī)較困難，操作維修也不方便。此外還受廠房高度的限制，因此應(yīng)用甚少。但因其占地面積較小，且當(dāng)上吹中空制品和吹塑薄膜時(shí)可避免采用直角型機(jī)頭，因此在吹塑薄膜時(shí)中小型擠出機(jī)仍有采用。
操作步驟
準(zhǔn)備
開車前應(yīng)做好足夠的準(zhǔn)備工作：
①首先檢查供擠出用的物料是否達(dá)到所需干燥要求，如果物料較濕，生產(chǎn)過程中將會(huì)出現(xiàn)氣泡，使產(chǎn)品質(zhì)量下降或不合格，所以物料最好先進(jìn)行干燥，必要時(shí)還需要預(yù)熱。
②檢查機(jī)頭的規(guī)格是否正確。檢查法蘭、模體、口模、沖孔板及過濾網(wǎng)是否按要求裝好，應(yīng)換上潔凈的粗濾器和濾網(wǎng)，并在壓力表中加足潤(rùn)滑脂。
③接好壓縮空氣管及水系統(tǒng)，開啟電熱器，對(duì)機(jī)頭、機(jī)身進(jìn)行均勻加熱。當(dāng)各部分達(dá)到規(guī)定溫度時(shí)（通常應(yīng)比正常生產(chǎn)溫度高10℃左右），恒溫30～60min，使擠出機(jī)內(nèi)外溫度一致。對(duì)機(jī)頭部分的銜接處，進(jìn)行必要的檢查，檢查螺栓并趁熱擰緊，以免在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生滲漏。并檢查儀表是否正常。
④用銅塞尺調(diào)整口模與芯模環(huán)形縫隙，使各處均勻一致。檢查主機(jī)與輔機(jī)中心線是否對(duì)準(zhǔn)，輔機(jī)牽引是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，卷取裝置是否穩(wěn)定。
5啟動(dòng)輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，檢查是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，以低速啟動(dòng)空轉(zhuǎn)螺桿，檢查有無異常，并時(shí)時(shí)注意電流表、壓力表等。
生產(chǎn)
開動(dòng)擠出機(jī)并進(jìn)行加料，開始速度不宜快，先少量加料，待物料擠出口模時(shí)，方可正常加料。
加料方式有自重加料、強(qiáng)制加料和振動(dòng)加料。
①自重加料。物料靠本身的自重進(jìn)入擠出機(jī)內(nèi)的加料方法稱為自重加料。最簡(jiǎn)單的重力加料裝置只有一個(gè)料斗，沒有上料裝置。料斗內(nèi)能容納一小時(shí)左右使用的物料，物料是由人工上料的。料斗底部有活門，以便調(diào)節(jié)進(jìn)料量和停產(chǎn)時(shí)切斷料流，為了觀察料斗內(nèi)的物料貯量，側(cè)面裝有視鏡。料斗上部有蓋子，以免灰塵進(jìn)人和防止潮濕。
②強(qiáng)制加料。強(qiáng)制加料是在料斗中設(shè)置攪拌器或尾旋葉，以克服“架橋”，并對(duì)物料有壓填作用，能保證加料均勻。強(qiáng)制加料裝置，加料螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)是出螺桿的傳動(dòng)裝置帶動(dòng)的，加料螺旋的轉(zhuǎn)速與螺桿轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，因而加料量可以適應(yīng)擠出量的變化。這種裝置還設(shè)有過載保護(hù)裝置，當(dāng)加料口堵塞時(shí)，螺旋就會(huì)上升，而不會(huì)將塑料硬往加料口中擠，從而避免了加料裝置的損壞。
③振動(dòng)加料。振動(dòng)加料就是在料斗上加一個(gè)電磁振動(dòng)器。在進(jìn)料時(shí)開動(dòng)振動(dòng)器，料斗在水平方向抖動(dòng)，物料克服與料斗壁及物料之間的摩擦力，靠自重在抖落中落下，進(jìn)入進(jìn)料口。這種加料方式不易產(chǎn)生“架橋”現(xiàn)象，適合于粉料和粒料的加料應(yīng)用。
注意：當(dāng)物料被擠出之前，任何人不得處于口模的正前方，以免發(fā)生意外。當(dāng)物料被擠出后，立即將其慢慢引上冷卻和牽引設(shè)備，然后根據(jù)控制儀表的指示值和對(duì)擠出制品的要求，將各部分作相應(yīng)的調(diào)整，以使整個(gè)擠出過程達(dá)到正常的狀態(tài)。切取試樣，檢查外觀、尺寸及性能是否符合產(chǎn)品要求，然后根據(jù)質(zhì)量的要求調(diào)整擠出工藝，使產(chǎn)品達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
停機(jī)
停車前首先要停止加料，并將擠出機(jī)內(nèi)的塑料盡可能的擠完，以便下次操作。關(guān)閉機(jī)筒、機(jī)頭以及主機(jī)各處電源，關(guān)閉各個(gè)輔機(jī)電源，停止供氣。打開機(jī)頭法蘭，清理沖孔板及機(jī)頭各個(gè)部件。必要時(shí)可用軟聚氯乙稀或含有無機(jī)化合物填料較多的聚苯乙烯和聚乙烯等塑料通過最后擠出來清理機(jī)筒和螺桿。擠出聚烯經(jīng)類塑料時(shí)，通常在擠出機(jī)滿載的情況下停車，采用這種方法應(yīng)防止空氣進(jìn)人機(jī)筒，以免物料氧化而影響再次生產(chǎn)時(shí)制品的質(zhì)量。最后關(guān)閉總電源及壓縮機(jī)電源，如果采用水冷，應(yīng)關(guān)閉冷卻水總閥門。
性能指標(biāo)
擠出機(jī)的性能主要用其產(chǎn)量、成本及擠出制品的性能來評(píng)價(jià)。產(chǎn)量是評(píng)價(jià)擠出機(jī)性能的重要指標(biāo)，主要由螺桿決定。評(píng)價(jià)擠出機(jī)生產(chǎn)成本的主要指標(biāo)是功率消耗（包括螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)與機(jī)筒加熱裝置的功耗）。通常采用單位功耗（即單位時(shí)間內(nèi)擠出單位質(zhì)量的聚合物所消耗的功率）作為評(píng)價(jià)擠出機(jī)產(chǎn)量與成本的綜合指標(biāo)。
擠出機(jī)操作參數(shù)（溫度、壓力、流率）
擠出制品的性能是評(píng)價(jià)擠出機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。制品性能由其外觀性能、機(jī)械性能、光學(xué)性能、電性能與尺寸精度等綜合評(píng)定。制品的性能主要取決于擠出機(jī)的操作參數(shù)、熔體混煉均勻性及熔體的流變性能。一般擠出機(jī)機(jī)筒內(nèi)尤其是出口處聚合物的溫度、壓力與流率這三個(gè)參數(shù)及它們的波動(dòng)程度對(duì)制品性能有明顯的影響，可以作為評(píng)價(jià)擠出機(jī)性能的指標(biāo)。
（1）熔體溫度。熔體溫度對(duì)成型性能與制品性能（特別是強(qiáng)度和光學(xué)性能）有明顯影響。提高溫度可降低熔體粘度，改善流動(dòng)性，降低螺桿功耗，減小熔體彈性對(duì)制品性能的不良影響。但是，溫度過高時(shí)難以保持制品形狀，并要延長(zhǎng)制品的冷卻時(shí)間（特別是在高速擠出時(shí)），還有可能會(huì)造成熱降解。擠出吹塑成型時(shí)的型壞要求在盡可能低的溫度下成型，以保證型壞有較高的熔體強(qiáng)度。通常，最佳的加工溫度由實(shí)驗(yàn)確定，它主要取決于聚合物的性能以及制品的種類、形狀與尺寸。
(2)熔體壓力。壓力對(duì)制品性能的影響沒有溫度那樣明顯，適當(dāng)提高壓力是確保熔體混煉均勻的主要條件之一，同時(shí)還可減小擠出參數(shù)的波動(dòng)程度。擠出性能不但取決于擠出機(jī)出口處的壓力，還與螺桿軸向的壓力分布有關(guān)。由軸向壓力分解可計(jì)算出壓力梯度。提高壓力梯度可改善熔體混煉的均勻性，但要降低產(chǎn)量。
(3)操作參數(shù)的波動(dòng)。在擠出過程中，溫度、壓力與流率的波動(dòng)在很大程度上能決定制品的性能。如果三個(gè)參數(shù)的波動(dòng)值大于允許值，就會(huì)造成制品的機(jī)械性能不均勻、光學(xué)性能降低、尺寸偏差過大等。波動(dòng)的允許值取決于聚合物的種類以及所要求的制品性能。
熔體混煉的均勻性
熔體混煉不均勻必定降低制品性能，不僅使制品性能分布不均勻，還會(huì)影響制品的外觀性能。
熔體的流變性能
熔體的流變性能是評(píng)價(jià)擠出機(jī)性能的一項(xiàng)指標(biāo)，這是因?yàn)榱髯冃阅懿粌H與聚合物的種類有關(guān)，還取決于溫度、壓力與流率，并與螺桿的結(jié)構(gòu)及參數(shù)有關(guān)。而且，聚合物熔體具有粘彈性，所以其流變性能也應(yīng)包括粘性與彈性。
保養(yǎng)維護(hù)
擠出機(jī)投人生產(chǎn)后就承受多種動(dòng)力載荷的作用，各個(gè)零件會(huì)因?yàn)槟p、腐蝕或不合理操作及維護(hù)保養(yǎng)不好等原因，工作效率、工作性能逐漸下降。為保證擠出機(jī)的正常工作，延長(zhǎng)其使用壽命，對(duì)擠出機(jī)應(yīng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
①擠出機(jī)不允許長(zhǎng)時(shí)間在空載下運(yùn)轉(zhuǎn)，以免螺桿與機(jī)筒的摩擦。
②打開減速箱、滾動(dòng)軸承壓蓋等，進(jìn)行清洗換油。
③檢查齒輪面磨損情況，對(duì)V形皮帶的安裝位置及松緊程度進(jìn)行調(diào)整。
⑤檢查電加熱系統(tǒng)、冷卻風(fēng)機(jī)等是否正常。
⑥檢查所有螺釘?shù)乃删o情況，應(yīng)在加熱前緊固。
⑦要正確清理螺桿、機(jī)筒、機(jī)頭和口模。檢查沖孔板和過濾網(wǎng)。注意拆卸時(shí)應(yīng)先拆螺桿，后拆機(jī)筒，安裝時(shí)先裝機(jī)筒，后裝螺桿。清理擠出設(shè)備時(shí)，只能用銅絲刷、銅刀和壓縮空氣吹管等工具。過濾網(wǎng)可用火燒的方法處理。
⑧嚴(yán)防金屬雜質(zhì)或金屬小工具等落人進(jìn)料口中，以免損壞螺桿和機(jī)筒。
⑨檢查儀表的指針動(dòng)作是否靈敏。
總之，擠出機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，與平時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)關(guān)系非常大，不能忽視。
常見問題及解決方法
電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)
①電源沒有接通；
②線路有斷線或接頭處松動(dòng)；
③伺服電動(dòng)機(jī)沒有調(diào)回零位；
④機(jī)筒內(nèi)溫度低，定溫起動(dòng)裝置作用。
螺桿不轉(zhuǎn)動(dòng)
①傳動(dòng)零件部位的開口銷折斷；
②機(jī)筒內(nèi)有殘余料，料溫度低；
③皮帶磨損嚴(yán)重不工作，皮帶輪空運(yùn)轉(zhuǎn)；
④傳動(dòng)零件中有連接鍵脫落；
⑤機(jī)筒內(nèi)螺桿螺紋間卡有金屬異物；
⑥傳動(dòng)齒輪的齒折斷。
螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn)
①皮帶傳動(dòng)中的三角帶過松，傳動(dòng)時(shí)打滑；
②機(jī)筒上各溫度段溫度控制不穩(wěn)定，造成機(jī)筒內(nèi)料塑化不均。溫度低時(shí)料塑化不好，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)扭力矩增加;
③電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置出故障，控制失靈。
螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)聲音不正常
①螺桿變形彎曲與機(jī)筒摩擦；
②機(jī)筒連接法蘭與機(jī)座連接處出現(xiàn)問題（螺栓強(qiáng)度不夠，被拉長(zhǎng)變形。螺絲螺母松動(dòng)）；
③分流板處出故障（嚴(yán)重堵塞，或有可能強(qiáng)度不夠變形）；
④機(jī)筒內(nèi)原料溫度低沒有塑化好；
⑤機(jī)筒內(nèi)螺桿間有異物。
應(yīng)用領(lǐng)域
單螺桿擠出機(jī)是應(yīng)用最多的擠出機(jī)類型。由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塑料加工是這類擠出機(jī)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域。雙螺桿擠出機(jī)既可用于塑料加工，也可用于塑料制造。除這兩種結(jié)構(gòu)類型外，還有特殊結(jié)構(gòu)類型，如銷釘機(jī)筒擠出機(jī)，主要用于加工彈性塑料，行星齒輪式擠出機(jī)和環(huán)形擠出機(jī)用于制造熱敏感模塑材料。單螺桿擠出機(jī)又可分為熔料擠出機(jī)和塑煉擠出機(jī)。熔料擠出機(jī)用于輸送已塑化的材料，其主要應(yīng)用范圍是制造塑料的化學(xué)工業(yè)和復(fù)合材料制造。塑煉擠出機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是制造半成品，其原料是粒料和粉末料。
擠出機(jī)已不僅僅用于高分子材料的擠出成型和混煉加工, 它的用途已拓寬到食品、飼料、電極、炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領(lǐng)域。此外, 將混煉造粒與擠出成型工序合二為一的“一步法擠出工藝”也值得重視。
發(fā)展趨勢(shì)
高速、高產(chǎn)化
擠出機(jī)高速、高產(chǎn), 可使投資者以較低的投入獲得較大的產(chǎn)出和高額的回報(bào)。但是, 擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速高速化也帶來了一系列需要克服的難點(diǎn):如物料在螺桿內(nèi)停留時(shí)間減少會(huì)導(dǎo)致物料混煉塑化不均, 物料經(jīng)受過度剪力可能造成物料急驟升溫和熱分解, 擠出穩(wěn)定性控制困難會(huì)造成擠出物幾何尺寸波動(dòng), 相關(guān)的輔助裝置和控制系統(tǒng)的精度必須提高, 螺桿與機(jī)筒的磨損加劇需要采用高耐磨及超高耐磨材質(zhì), 減速器與軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下如何提高其壽命等問題都需要解決。
高效、多功能化
塑料擠出機(jī)的高效主要體現(xiàn)在高產(chǎn)出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面, 螺桿擠出機(jī)已不僅僅用于高分子材料的擠出成型和混煉加工, 它的用途已拓寬到食品、飼料、電極、炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領(lǐng)域。此外, 將混煉造粒與擠出成型工序合二為一的“一步法擠出工藝”也值得重視。
大型化和精密化
實(shí)現(xiàn)擠出成型設(shè)備的大型化可以降低生產(chǎn)成本, 這在大型雙螺桿造粒機(jī)組、吹膜機(jī)組、管材擠出機(jī)組等方面優(yōu)勢(shì)更為明顯。國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)服務(wù)所需的重大技術(shù)裝備, 大型乙烯工程配套的三大關(guān)鍵設(shè)備之一的大型擠壓造粒機(jī)組長(zhǎng)期依靠進(jìn)口, 因此必須加快國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程, 滿足石化工業(yè)發(fā)展需要。而精密化可以提高產(chǎn)品的含金量, 如多層共擠復(fù)合薄膜等均需要精密擠出, 而作為實(shí)現(xiàn)精密擠出的重要手段———熔體齒輪泵必須加大力度進(jìn)行開發(fā)研究。
模塊化和專業(yè)化
模塊化生產(chǎn)可以適應(yīng)不同用戶的特殊要求, 縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期, 爭(zhēng)取更大的市場(chǎng)份額;而專業(yè)化生產(chǎn)可以將擠出成型裝備的各個(gè)系統(tǒng)模塊部件安排定點(diǎn)生產(chǎn)甚至進(jìn)行全球采購, 這對(duì)保證整期質(zhì)量、降低成本、加速資金周轉(zhuǎn)都非常有利。
智能化和網(wǎng)絡(luò)化
發(fā)達(dá)國(guó)家的擠出機(jī)已普遍采用現(xiàn)代電子和計(jì)算機(jī)控制技術(shù), 對(duì)整個(gè)擠出過程的工藝參數(shù)如熔體壓力及溫度、各段機(jī)身溫度、主螺桿和喂料螺桿轉(zhuǎn)速、喂料量, 各種原料的配比、電機(jī)的電流電壓等參數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè), 并采用微機(jī)閉環(huán)控制。有的公司已采用網(wǎng)上遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診斷和控制, 對(duì)擠出成型生產(chǎn)線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制。這對(duì)保證工藝條件的穩(wěn)定、提高產(chǎn)品的精度都極為有利。
參考資料 >