《聚合物成型原理与工艺》课程授课教案（讲稿）第二篇 塑料的成型加工 第六章 挤出成型

第六章挤出成型一、本章基本内容：1、挤出设备2、单螺杆挤出原理二、学习目的与要求：1、掌握挤出成型的特点2、熟悉挤出机的结构和主要部件的作用3、能够简单分析机头特点4、掌握挤出理论中影响生产和产品质量的因素三、本章重点、难点：重点：1、螺杆各段的职能；2、螺杆的主要参数D、L/D；3、如何提高固体输送量，挤出段产量的分析难点：1、螺杆、机头的结构和作用；2、摩擦理论；3、熔融过程的理解课时：10

第六章 挤出成型 一、本章基本内容： 1、挤出设备 2、单螺杆挤出原理 二、学习目的与要求: 1、掌握挤出成型的特点 2、熟悉挤出机的结构和主要部件的作用 3、能够简单分析机头特点 4、掌握挤出理论中影响生产和产品质量的因素 三、本章重点、难点： 重点：1、螺杆各段的职能； 2、螺杆的主要参数 D、L/D； 3、如何提高固体输送量，挤出段产量的分析 难点：1、螺杆、机头的结构和作用； 2、摩擦理论； 3、熔融过程的理解 课时：10

第一节塑料的一次成型一次成型是指通过加热使塑料处于粘流态的条件下，经过流动、成型和冷却硬化，而将塑料制成各种形状的产品的方法：二次成型则是将一次成型所得的片、管、板材加热使其处于类橡胶态，通过外力作用使其形变而成型为各种较简单形状，再经冷却定型而得的产品；挤出成型定义：在挤压作用下物料受热熔化，强行通过口模，截面恒定，连续型材。适用：所有的热塑性塑料，部分热固性塑料，可生产管、薄膜、线缆包复物及其型材占挤出制品：40~50%挤出机可用于混合、造粒和着色、共混挤出成型单螺杆挤出机的基本结构挤出成型原理挤出成型工艺与过程6.1单螺杆挤出机基本结构及作用挤出机类型单螺杆挤出机同向旋转挤出机双螺杆【啮合型挤出机|异向旋转挤出机挤出机非啮合型挤出机（异向旋转挤出机同向旋转挤出机同轴挤出机单螺杆挤出机是由传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统等几部分组成挤出系统主要包括传动、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等几个部分进科物料瓷间图7-1单螺杆挤出机结构示意图1一树脂2一料斗3-硬村垫4热电耦5一机筒6一加热装置7一村套加热器8一多孔板9-熔体热电辆10--口模11-村套12-过滤网，13--螺杆，14冷却夹套一、传动部分

第一节 塑料的一次成型 一次成型是指通过加热使塑料处于粘流态的条件下, 经过流动、成型和冷却硬化，而将塑料 制成各种形状的产品的方法； 二次成型则是将一次成型所得的片、管、板材加热使其处于类橡胶态，通过外力作用使其形 变而成型为各种较简单形状，再经冷却定型而得的产品； 挤出成型 定义：在挤压作用下物料受热熔化，强行通过口模，截面恒定，连续型材 。 适用：所有的热塑性塑料，部分热固性塑料， 可生产管、薄膜、线缆包复物及其型材 占挤出制品：40~50% 挤出机可用于混合、造粒和着色、共混 挤出成型 单螺杆挤出机的基本结构 挤出成型原理 挤出成型工艺与过程 6.1 单螺杆挤出机基本结构及作用 挤出机类型 单螺杆挤出机是由传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统等几部分组成 挤出系统主要包括传动、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等几个部分 一、传动部分

包括电动机、减速箱、轴承要求：转速稳定，不随螺杆负荷变化，保证制品均一在不同场合可变速，以适用各种塑料制品。二、加料装置锥形料斗：粉料、粒料容积可容纳>1h的用量有截断装置、侧面有视孔、计量装置有些有真空装置有加热装置（防止吸水）有搅拌器，能自动加料三、料筒金属圆筒，耐热、耐压、强度高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成；料筒长度是直径的15~30倍，使物料得到充分加热和塑化：足够厚、刚度、内壁光滑、有时也刻有沟槽、有加热装置、冷却装置、温度显示和控制装置，一般是、电磁震荡控制四、螺杆最主要部件，直接关系到挤出机应用范围及生产率。通过螺杆的转动对塑料产生挤压作用，塑料在料筒中产生移动、增压、摩擦取得部分热量，使塑料在移动过程中得到混合和塑化，粘流态的熔体被压实而流经口模时，取得所需形状而成型。要求：高强度、耐热、耐腐蚀的合金钢制成。直径D、长径比（L/D）、压缩比、螺距t、螺槽深度h螺杆的基本参数直径D45~150，也有30~150mm，科研到15~150mm，D越大，加工能力越大，生产效率越高。长径比（L/D）通常为18~25，小的可达到1:30甚至1:35。L/D越大，有利于塑化和混合，减少漏流和逆流，生产能力大，且螺杆适应性强。但L/D增大，加工时间长，降解，自重加大而使自由端下垂，易擦伤。螺旋角Φ与螺距tΦ越大，挤出能力越大，剪切作用越小，Φ=10-30°，当t=D，Φ=17。41'时，螺杆一般是等螺距的，但也有不等螺距的。压缩比指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比，表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。压缩比愈大，塑料受到挤压的作用也就愈大。螺槽深度hh小，产生较高的剪切速率，有利于传热和塑化，但挤出生产率低；热敏性塑料（如PVC)宜用深槽螺杆熔体粘度低和热稳定性较高的塑料（如PA等）宜用浅槽螺杆。螺杆与料筒的间隙88大，生产效率低，且不利于热传导并降低剪切速率，不利于物料的熔融和混合。8过小时，强烈的剪切作用易引起物料出现热力学降解。一般8=0.10.6mm为宜

包括电动机、减速箱、轴承 要求：转速稳定，不随螺杆负荷变化，保证制品均一 在不同场合可变速，以适用各种塑料制品。 二、加料装置 锥形料斗 粉料、粒料容积可容纳>1h 的用量 有截断装置、侧面有视孔、计量装置 有些有真空装置 有加热装置（防止吸水） 有搅拌器，能自动加料 三、料筒 金属圆筒， 耐热、耐压、强度高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制 成； 料筒长度是直径的 15~30 倍，使物料得到充分加热和塑化； 足够厚、刚度、内壁光滑、有时也刻有沟槽、有加热装置、冷却装置、温度显示和控制装置， 一般是、电磁震荡控制 四、螺杆 最主要部件，直接关系到挤出机应用范围及生产率。 通过螺杆的转动对塑料产生挤压作用，塑料在料筒中产生移动、增压、摩擦取得部分热量， 使塑料在移动过程中得到混合和塑化，粘流态的熔体被压实而流经口模时，取得所需形状而 成型。 要求：高强度、耐热、耐腐蚀的合金钢制成。 直径 D、长径比（L/D）、压缩比、螺距 t、螺槽深度 h 螺杆的基本参数 直径 D 45~150，也有 30~150mm，科研到 15~150mm，D 越大，加工能力越大，生产效率越 高。 长径比（L/D） 通常为 18~25，小的可达到 1:30 甚至 1:35。 L/D 越大，有利于塑化和混合，减少漏流和逆流，生产能力大，且螺杆适应性强。 但 L/D 增大，加工时间长，降解，自重加大而使自由端下垂，易擦伤。 螺旋角 Φ 与螺距 t Φ 越大, 挤出能力越大，剪切作用越小，Φ=10-30°，当 t=D， Φ=17 °41′时，螺 杆一般是等螺距的，但也有不等螺距的。 压缩比 指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比， 表示塑料通过螺 杆的全过程被压缩的程度。 压缩比愈大，塑料受到挤压的作用也就愈大。 螺槽深度 h h 小，产生较高的剪切速率，有利于传热和塑化，但挤出生产率低； 热敏性塑料(如 PVC)宜用深槽螺杆 熔体粘度低和热稳定性较高的塑料(如 PA 等)宜用浅槽螺杆。 螺杆与料筒的间隙 δ δ 大，生产效率低，且不利于热传导并降低剪切速率，不利于物料的熔融和混合。 δ 过小时，强烈的剪切作用易引起物料出现热力学降解。 一般 δ ＝0.1~0.6mm 为宜

螺杆的作用输送物料螺杆转动时，物料在旋转的同时受到轴向压力，向机头方向流动。传热塑化物料螺杆与料筒配合使物料接触传热面不断更新，在料筒的外加热和螺杆摩擦作用下，物料逐渐软化，熔融为粘流态。混合均化物料螺杆与料筒和机头相配合产生强大剪切作用，使物料进一步均匀混合，并定量定压由机头挤出。洛融段加料段压缝段（5个螺纹）（5个螺纹）（10个爆纹）VL.T17.7图7-2螺杆示意图螺杆的分段加料段其作用是对塑料进行加热，同时输送到压缩段。在该段塑料始终保持固体状态。压缩段相迁移段，其作用是对物料起挤压和剪切作用，使物料熔融。均化段计量段，其作用是将塑化均匀的物料在均化段螺槽相机头回压作用下进一步搅拌塑化均匀，并定量定压地通过机头口模挤出成型。机头使粘流态物料从螺旋运动变为平行直线运动，并稳定地导入口模而成型。产生回压，使物料进一步均化，提高制品质量。将熔体平稳均匀地送入口模产生必要的成型压力，以获得结构密实和形状准确的制品机头是口模与料筒的过渡连接部分，口模是制品的成型部件，通常机头和口模是一个整体，习惯上统称为机头。机头的作用为：口模为具有一定截面形状的通道.塑料熔体在口模中流动时取得所需形状并被模外的定型装置和冷却装置冷却硬化而成型.机头和口模包括过滤网、多孔板、分流器、模芯、口模、机颈机头中的多孔板能使机头和料筒对中定位，并能支撑过滤网和对熔体产生反压等。机头中还设有校正和调整装置，能调整和校正模芯与口模的同心度、尺寸和外形。在生产管材或吹塑薄膜时，通过机颈和模芯可引入压缩空气。按照料流方向与螺杆中心线有无夹角，可将机头分为直角机头、角式机头。直角机头：挤管、片和其他型材；角式机头：薄膜、线缆包复物和吹塑制品。六、辅助设备1）原料输送和预处理设备2）定型和冷却设备3）牵引装置

螺杆的作用 输送物料 螺杆转动时，物料在旋转的同时受到轴向压力，向机头方向流动。 传热塑化物料 螺杆与料筒配合使物料接触传热面不断更新，在料筒的外加热和螺杆摩擦作 用下，物料逐渐软化，熔融为粘流态。 混合均化物料 螺杆与料筒和机头相配合产生强大剪切作用，使物料进一步均匀混合，并定 量定压由机头挤出。 螺杆的分段 加料段 其作用是对塑料进行加热，同时输送到压缩段。在该段塑料始终保持固体状态。 压缩段 相迁移段，其作用是对物料起挤压和剪切作用，使物料熔融。 均化段 计量段，其作用是将塑化均匀的物料在均化段螺槽相机头回压作用下进一步搅拌塑 化均匀，并定量定压地通过机头口模挤出成型。 机头 使粘流态物料从螺旋运动变为平行直线运动，并稳定地导入口模而成型。 产生回压，使物料进一步均化，提高制品质量。 将熔体平稳均匀地送入口模 产生必要的成型压力，以获得结构密实和形状准确的制品 机头是口模与料筒的过渡连接部分，口模是制品的成型部件，通常机头和口模是一个整体， 习惯上统称为机头。 机头的作用为：口模为具有一定截面形状的通道.塑料熔体在口模中流动时取得所需形状并 被模外的定型装置和冷却装置冷却硬化而成型. 机头和口模包括过滤网、多孔板、分流器、模芯、口模、机颈 机头中的多孔板能使机头和料筒对中定位，并能支撑过滤网和对熔体产生反压等。 机头中还设有校正和调整装置，能调整和校正模芯与口模的同心度、尺寸和外形。 在生产管材或吹塑薄膜时，通过机颈和模芯可引入压缩空气。 按照料流方向与螺杆中心线有无夹角，可将机头分为直角机头、角式机头。 直角机头：挤管、片和其他型材； 角式机头：薄膜、线缆包复物和吹塑制品。 六、辅助设备 1）原料输送和预处理设备 2）定型和冷却设备 3）牵引装置

4）切断装置5）辊卷装置6）控制设备二、挤出成型原理固体-弹性体-粘流（熔融）体的形变过程温度、压力、粘度，甚至化学结构发生变化根据塑料在挤出机三段中的物理状态变化和流动行为建立了固体输送理论、熔融理论和熔体输送理论。固体输送理论塑料不是一个质点的运动。而是所有的粒子连接在一起，塞满了螺槽，形成所谓“弹性固体”，固体塞。料筒ZB88Fb-PAbf聚合物固体塞8.Fs-PAsfs一螺杆r-图6-6固体塞摩擦模型固体塞运动分析(a)(b)螺托放NE男馨转方向Ux轩钟向设途方向U图6-7螺植中因体输送的理想模型（8）和体塞移动速度的失量质（b）设P为螺槽中体系压力，固体塞-料筒的摩擦系数为fb，固体塞与料筒的接触面积为Ab则固体塞-料筒摩擦力为Fb=PfbAb，固体塞-螺杆的摩擦力为Fs=PfsAs当螺杆转动时，螺杆斜棱对固体塞产生推力P，使固体塞沿垂直于斜棱的方向运动，其速度为Vx，轴向的分力使固体塞沿轴向以速度Va移动。螺杆旋转时表面速度为Vb，如果螺杆看成长静止不动的，而将料筒看成是以速度Vb对螺杆作相向的切向运动，其结果也是一样的。Vz是Vb+Vx的失量和，它使固体塞沿z轴方向移动

4）切断装置 5）辊卷装置 6）控制设备 二、挤出成型原理 固体-弹性体-粘流(熔融)体的形变过程 温度、压力、粘度，甚至化学结构发生变化 根据塑料在挤出机三段中的物理状态变化和流动行为建立了固体输送理论、熔融理论和熔体 输送理论。 固体输送理论 塑料不是一个质点的运动。而是所有的粒子连接在一起，塞满了螺槽，形成所谓“弹性固 体”，固体塞。 固体塞运动分析 设 P 为螺槽中体系压力，固体塞-料筒的摩擦系数为 fb，固体塞与料筒的接触面积为 Ab 则固体塞-料筒摩擦力为 Fb=P fbAb，固体塞-螺杆的摩擦力为 Fs=P fsAs 当螺杆转动时，螺杆斜棱对固体塞产生推力 P，使固体塞沿垂直于斜棱的方向运动，其 速度为 Vx ，轴向的分力使固体塞沿轴向以速度 Va 移动。螺杆旋转时表面速度为 Vb ，如果 螺杆看成长静止不动的，而将料筒看成是以速度 Vb 对螺杆作相向的切向运动，其结果也是 一样的。 Vz 是 Vb+Vx 的矢量和，它使固体塞沿 z 轴方向移动

(a(b)燃托旋旅螺杆熊转方向方向转方向爆汗广轴向福螺淀方向图6-7螺相中固体输送的理想模型（a）和固体寒移动速度的失量图（b）Fs=PfsAsFbz=Fbcos Φ = P fbAb cos Φ当Fs=Fbz=0，物料不发生任何运动当Fs>Fbz，物料随螺杆移动，也不发生轴向运动只有当Fbz>Fs才发生运动这就说明固体塞的运动受到摩擦力的控制因此正确控制摩擦力可提高固体输送段的送料能力输送能力的计算(a)b图6-8蝶杆的晨开图（a）和固体塞移动距高的计算（b）挤出机加料段的送料能力用送料量Q表示，其值应为螺杆一个螺槽的容积V与送料速度Va的乘积，即：Q=VVa=J/4[D2-(D-2h)2]VaVa=l.NQ=2Dh(D-h)Ntg@tgΦ/(tg0+tgΦ)0≤0≤90a为增大送料量，则Dt，hl，fst，fblΦ1使tgotgΦ/tgo+tgΦ）最大熔化(相迁移)过程熔化区内既存在固体料又存在熔融料流动与输送中物料有相变化发生塑料在挤出机中的熔化主要是在压缩段完成的，因而可以研究塑料在该段由固体转变为熔体的过程和机理。温度和转矩与塑炼时间的关系

Fs=P fsAs Fbz=Fbcos Φ = P fbAb cos Φ 当 Fs = Fbz =0，物料不发生任何运动 当 Fs >Fbz , 物料随螺杆移动, 也不发生轴向运动 只有当 Fbz > Fs 才发生运动 这就说明固体塞的运动受到摩擦力的控制 因此正确控制摩擦力可提高固体输送段的送料能力 输送能力的计算 挤出机加料段的送料能力用送料量 Q 表示，其值应为螺杆 一个螺槽的容积 V 与送料速度 Va 的乘积, 即： Q = V·Va = л/4[D2-(D-2h)2] Va Va＝l · N Q = л2Dh(D-h)N tgθtgф/ (tgθ+tgф) 0≤θ≤90° 为增大送料量，则 D￪, h￪, fs￬, fb￪, ф ￪使 tgθtgф/(tgθ+tgф)最大 熔化(相迁移)过程 熔化区内既存在固体料又存在熔融料 流动与输送中物料有相变化发生 塑料在挤出机中的熔化主要是在压缩段完成的，因而可以研究塑料在该段由固体转变为熔体 的过程和机理。 温度和转矩与塑炼时间的关系

M物料溢度转柜MoM++tAtatctD塑炼时间，分图6-9聚氧乙烯塑炼时料温与机械功和塑炼时间的关系（1)在料温和摩擦热作用下，粒子表面最早溶化并发生粘结，表面破坏；聚合物分子热运动加速，粒子开始膨胀，这时所对应时间为tA，转矩最小为MA。(2)随塑炼时间增大，热量增加使温度上升，物料粘度增大，以至到时间tB时机械功增至最大值MB。（3）温度进一步升高，塑料熔融加速，粘度减小，并逐渐转化为螺秆挤压作用下的粘性流动，螺杆转矩下降，达到时间tC，物料与粘度都达均一平衡状态；(4)当塑炼时间到达tD时，塑料出现热机械阵解与交联，机械功和温度又有所上升。熔化过程的实验研究均化段山部熔装TA熔区(a)螺打烧机(6)挤出方向C加料区周体床下部齐膜A螺托转动方向加料礼(2)一个螺槽中固体物科的熔化过程

(1)在料温和摩擦热作用下，粒子表面最早溶化并发生粘 结，表面破坏; 聚合物分子热运动加速，粒子开始膨胀， 这时所对应时间为 tA，转矩最小为 MA。 (2)随塑炼时间增大，热量增加使温度上升，物料粘度增 大，以至到时间 tB 时机械功增至最大值 MB。 (3)温度进一步升高，塑料熔融加速，粘度减小，并逐渐 转化为螺秆挤压作用下的粘性流动，螺杆转矩下降，达 到时间 tC，物料与粘度都达均一平衡状态； (4)当塑炼时间到达 tD 时，塑料出现热机械阵解与交联， 机械功和温度又有所上升。 熔化过程的实验研究 (2)一个螺槽中固体物科的熔化过程

母尚1螺杆图6-11同体物料在螺槽中的熔磁过程1一烘膜！2一熔池，3一迁移面，4一熔的固体粒子5一未熔绪的固体粒子注意：熔化作用是熔体膜和固体床的分界面上发生的而不是在书上所说的主要在迁移面发生的，尽管在迁移面上也有熔化从图中可看出：(1)与料简表面接触的固体粒子由于料筒的传导热和摩擦热的作用，首先熔化，并形成一层薄膜，称为熔膜。(2)这些不断熔融的物料，在螺杆与料筒的相对运动的作用下，不断向螺纹推进面汇集，形成旋涡状的流动区，称为熔池（3）在熔池的前边充满着受热软化和半熔融后粘结在一起的固体粒子和尚未完全熔结和温度较低的固体粒子，这两种粒子统称为固体床.(4)熔融区内固相与液相的界面称为迁移面随着塑料往祝头方向的输送，熔融过程逐渐进行.自熔融区始点（相交点）A开始，固相宽度逐渐减少，液相宽度则逐渐增加，直到熔化区终点（相变点）B，固相宽度就减小到零。螺槽的整个宽度内均将为熔融物充满。从熔化开始到固体床的宽度降到零为止的总长，称为熔化长度。般讲熔化速率越高则熔化长度越短：反之就越长。在熔化区域中，固体床沿挤出方向逐渐减小。从上述的熔化实验研究可知：（1）塑料的整个熔化过程是在螺杆熔融区进行的（2）沿挤出方向固体床宽度遂渐减小直到为零，其减小部分被熔融所占有（3）沿挤出方向固体床厚度逐渐减小直到为零，其减小部分形成熔膜(4)熔化作用发生在熔膜和固体床的界面上，有一部分发生在固相与熔池的迁移面.3.熔化理论的物理模型假设：（1）挤出过程是稳定的，即在挤出过程中螺杆上某一螺槽内的分界面位置固定不变（2）整个因相为均匀连续体：(3)塑料的熔融温度范围较窄，因此固液相之间的分界面比较明显；(4)螺槽与固相的横断面都是矩形的

注意: 熔化作用是熔体膜和固体床的分界面上发生的, 而不是在书上所说的主要在迁移面发生的,尽管在迁移面上也有熔化. 从图中可看出: (1)与料简表面接触的固体粒子由于料筒的传导热和摩擦热的 作用，首先熔化，并形成一层薄膜，称为熔膜. (2)这些不断熔融的物料，在螺杆与料筒的相对运动的作用下，不断向螺纹推进面汇集，形 成旋涡状的流动区，称为熔池. (3)在熔池的前边充满着受热软化和半熔融后粘结在一起的固 体粒子和尚未完全熔结和温度较低的固体粒子, 这两种粒子统 称为固体床. (4)熔融区内固相与液相的界面称为迁移面 随着塑料往祝头方向的输送，熔融过程逐渐进行.自熔融区始点(相交 点)A 开始，固相宽度逐渐减少，液相宽度则逐渐增加，直到熔化区终 点(相变点)B，固相宽度就减小到零。螺槽的整个宽度内均将为熔融物 充满。从熔化开始到固体床的宽度降到零为止的总长，称为熔化长度。 一般讲熔化速率越高则熔化长度越短；反之就越长。在熔化区域中， 固体床沿挤出方向逐渐减小。 从上述的熔化实验研究可知： (1)塑料的整个熔化过程是在螺杆熔融区进行的 (2)沿挤出方向固体床宽度逐渐减小直到为零,其减小部分被熔融所占有 (3)沿挤出方向固体床厚度逐渐减小直到为零,其减小部分形成熔膜 (4)熔化作用发生在熔膜和固体床的界面上,有一部分发生在固相与熔池的迁移面. 3. 熔化理论的物理模型 假设： (1)挤出过程是稳定的，即在挤出过程中螺杆上某一螺槽内的分界面位置固定不变. (2)整个因相为均匀连续体； (3)塑料的熔融温度范围较窄，因此固液相之间的分界 面比较明显； (4)螺槽与固相的横断面都是矩形的

旺/冰道tip螺精深（h），厘米螺杆【膜|固体床|斑|抖简熔体输送理论以Q1代表送料段的送料速率，Q2代表压缩段的熔化速率，Q3代表均化段的挤出速率，如果Q1Q2>Q3，操作稳定；但三者之间不能相差太大，否则均化段压力太大，出现超负荷，操作也会不正常。熔体在均化段的流动包括四种主要形式：(1)正流是物料沿螺槽方向（z方向）向机头的流动，这是均化段熔体的主流，是拖电流动，它起挤出物料的作用；(2)逆流沿螺槽与正流方内相反（一z方向）的流动，它是由机头口模、过滤网等对料流的阻碍所引起的反压流动，它将引起挤出生产能力的损失正流和逆流的综合称为净流，是汇流和逆流的种速度的代数和(3)横流物料沿X轴和Y轴两方向在螺槽内往复流动，也是螺杆旋转时螺杨的推挤作用和阻挡作用所造成的，仅限于在每个螺槽内的环流，对总的挤出生产率影响不大，但对于物料的热交换、混合和进一步均匀塑比影响很大（4）漏流物料在螺杆和料筒的间隙沿着螺杆的轴向往料斗方向的流动、它头和门模等对物料的阻力所产生的反压流动，由于螺杆和料筒间的间隙很小，故在一般情况下漏流流率要比正流和逆流小很多。--C川(d)(e)图7-14螺槽内熔体的儿种流动(a)正流）道酒（e）净流（d）横流（e）漏流1机筒2螺杆

熔体输送理论 以 Q1 代表送料段的送料速率，Q2 代表压缩段的熔化速率， Q3 代表均化段的挤出速率, 如果 Q1＜Q2＜Q3．这时挤出 机就处于供料不足的操作状态，生产不正常; 假如 Ql＞Q2＞Q3，操作稳定; 但三者之间不能相差太大，否则均化段压力太大，出现 超负荷，操作也会不正常。 熔体在均化段的流动包括四种主要形式： (1)正流 是物料沿螺槽方向(z 方向)向机头的流动，这是均化段熔体的主流，是拖电流动， 它起挤出物料的作用； (2)逆流 沿螺槽与正流方内相反(—z 方向)的流动，它是由机头口模、过滤网等对料流的 阻碍所引起的反压流动，它将引起挤出生产能力的损失 正流和逆流的综合称为净流，是汇流和逆流的种速度的代数和 (3)横流 物料沿 X 轴和 Y 轴两方向在螺槽内往复流动，也是螺杆旋转时螺杨的推挤作用和 阻挡作用所造成的，仅限于在每个螺槽内的环流，对总的挤出生产率影响不大．但对于物料 的热交换、混合和进一步均匀塑比影响很大 (4)漏流 物料在螺杆和料筒的间隙沿着螺杆的轴向往料斗方向的流动、它头和门模等对物 料的阻力所产生的反压流动，由于螺杆和料筒间的间隙很小，故在—般情况下漏流流率要比 正流和逆流小很多

挤出机的生产率Q=QD-QP-QL均化段熔体输送理论作如下假定：(1)进入均化段的物料是全部熔融塑化的等温牛顿流体(2)在流动过程中无粘度和密度的变化，流动是稳定状态下的层流，流体是不可压缩的，（3）螺槽为矩形的，该段螺槽宽度与深度之比大于10，如果螺槽很浅，对物料流动影响不大。21212nEL式中—一挤出机的生产率，cm/s：D螺杆直径，cmi螺杆转速，r/s;2H均化段螺槽深度，cm;0—螺旋角；熔体粘度，Pas:Ap—均化段料流的压力降，Pa;L-均化段长度，cm;8-螺杆与料筒的间隙，ctmn；E螺校宽度，cm;螺杆偏心校正系数，理想状态：E=1，实际使用：E=1.2e一般漏流值不大，计算时可以略去四、螺杆和机头的特征曲线与挤出机生产率的关系1.螺杆特性曲线均化段熔融塑料流动方程式Q=AN-BP/n当N一定时，Q与P成直线关系。不同的转速N，就可得到Q-P的系列的平行直线。这些平行直统称为“螺杆特性曲线”2.塑料熔体（假定为牛顿液体）通过机头和口模时的体积流率可用以下流动方程简单表示：Q= K △P/nK为阻力常数，对圆形口模：K=JD2/[128L+4D)]对环形口模：K=C平均t3/12L对狭缝形口模：K=Wt3/L螺杆和机头（口模）的特性曲线螺杆转速/口楼尺寸Z2（）用C杭挤出压力（P），公斤/厘来2图6-15螺杆口模特性曲线螺杆转遮NN<N<N口模尺寸DD<D

挤出机的生产率 Q=QD-QP-QL 均化段熔体输送理论作如下假定： (1)进入均化段的物料是全部熔融塑化的等温牛顿流体 (2)在流动过程中无粘度和密度的变化，流动是稳定状态 下的层流, 流体是不可压缩的， (3)螺槽为矩形的，该段螺槽宽度与深度之比大于 10，如 果螺槽很浅, 对物料流动影响不大。 一般漏流值不大，计算时可以略去 四、螺杆和机头的特征曲线与挤出机生产率的关系 1.螺杆特性曲线 均化段熔融塑料流动方程式 Q＝AN-BP/η 当 N 一定时， Q 与 P 成直线关系。不同的转速 N，就可得到 Q-P 的系列的平行直 线。这些平行直统称为“螺杆特性曲线” 。 2. 塑料熔体(假定为牛顿液体)通过机头和口模时的体积流率可用以下流动方程简单表示： Q = K ΔP/η K 为阻力常数，对圆形口模：K = лD2/[128(L+4D)] 对环形口模: K = C 平均 t3/12L 对狭缝形口模：K = Wt3/L 螺杆和机头(口模)的特性曲线