單螺桿擠出機的流量波動問題-性能與應(yīng)用（二）

　　單螺桿擠出機是人們熟知的用于塑料擠出成型的 主機設(shè)備，其主要功能是對固態(tài)樹脂實施連續(xù)的輸送、熔融、混合、排氣、加壓等作用，將均勻塑化好的熔體定壓定量地擠入成型模具。單螺桿擠出機優(yōu)點很多，應(yīng)用廣泛，但也存在一些不足之處。例如：容易產(chǎn)生較大的擠出流量波動；排氣擠出穩(wěn)定性差，易冒料等。

　　本文提及的熔體泵（meltpump），是指主要用于輸送塑料熔體的齒輪泵（gearpump）。其主要功能是增壓和計量。當(dāng)進入泵入口的熔體由各種原因產(chǎn)生較大幅度的壓力波動時，在泵出口引起的壓力波動卻極小。其穩(wěn)定熔料壓力、流量的能力優(yōu)于各種類型的塑料擠出機。但這種熔體泵熔融、混合、均化塑料的能力很弱，也不具有排氣功能。

　　1.1 單螺桿擠出機的流量波動問題
　　單螺桿擠出機歷來存在著擠出流量波動或壓力波動的問題[3]。

　　這對擠出流量要求精確的場合，就成為必須要解決的問題。影響擠出流量穩(wěn)定性的因素有很多，主要有擠出工藝參數(shù)（溫度、機頭壓力、螺桿轉(zhuǎn)速等）、設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)（螺桿計量段長度、槽深、機頭口模形狀系數(shù)等）和被加工樹脂的性能參數(shù)，（松密度、摩擦系數(shù)、粘度及粘度對溫度和剪切的敏感性等）三方面的因素。以上諸多因素的相互影響與作用，經(jīng)常會加劇流量波動而導(dǎo)致擠出制品的尺寸精度下降和制品缺陷。

　　通過下面列出的一些數(shù)學(xué)關(guān)系式[4],可以看出一些主要因素對擠出流量波動的影響。

　　基于冪律模型的假塑性流體上建立的壓力波動對擠出流量波動的影響關(guān)系式：

　　可以看出,流量Q將直接受到壓力p、螺桿轉(zhuǎn)速N 和樹脂粘度η的影響。而粘度η又隨溫度T的變化而變化。由于假塑性流體的熔體非牛頓指數(shù)n<1,所以在高聚物擠出加工中,較小的壓力波動都會導(dǎo)致很大的流量波動。在擠出機中,加熱溫度T和螺桿轉(zhuǎn)速N是由電控系統(tǒng)控制的,而實際生產(chǎn)時,很多擠出機都因電控系統(tǒng)的配置精度較低或電網(wǎng)電壓波動而導(dǎo)致這兩個參數(shù)波動過大,進而引發(fā)流量波動。流量波動與壓力波動密切相關(guān),通過監(jiān)測壓力的變化易于評估流量的變化。在單螺桿擠出機生產(chǎn)率公式的基礎(chǔ)上定義出的壓力波動系數(shù)Ip

　　解決擠出流量波動問題,比較方便的辦法是調(diào)節(jié)擠出工藝參數(shù),但這種方式的效果比較有限。有時候,實際情況往往迫使你不得不改換已有的塑料品種,或重新設(shè)計機筒、螺桿,或更新溫控儀表和驅(qū)動螺桿的電  ?92 ?單螺桿擠出機2熔體泵串聯(lián)擠出系統(tǒng)的性能與應(yīng)用  控系統(tǒng)。盡管如此,每一種措施的效果依然是有限的。