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小型挤出机厂家从挤出过程可知,温度是挤出过程进行的必要条件之一,而挤出机的加热和冷却系统就是为保证这一必要条件而设置的。
塑料在挤出过程中获得的热源有两种,一种是机筒外部加热器提供的热量,另一种是塑料与料筒内壁、塑料与螺杆以及塑料之间相对运动产生的摩擦剪切热。前半部分热量由加热器的电能转化而成,后半部分热量由电机传递给螺杆的机械能转化而成。这两部分热量的比例与螺杆和机筒的结构、工艺条件、材料的性质等有关,也与挤压过程的阶段(如启动阶段、稳定运行阶段)有关。
另外,这两部分热量在挤压过程的不同阶段所占的比例是不同的:在进料段,由于螺杆槽较深,物料还没有被压实,摩擦热很少,而且热主要来自加热器;在均化段,物料已经熔化,温度高,槽浅,摩擦剪切产生的热量较多,有时不仅不需要加热器加热,还需要冷却器来冷却。在压缩段,物料受热是上述两种情况的过渡状态,即摩擦剪切产生的热量多于进料段,但小于均化段。因此,挤出机的加热和冷却系统大多是分段设置的。
从能量的角度来看,挤压过程存在热平衡问题。加热器提供的热量和摩擦剪切产生的摩擦热,一部分用于改变塑料的物理状态,另一部分则损失掉,虽然影响这种平衡的因素很多,但应始终保持在稳定挤出的条件下。
现代挤出机的机筒配备冷却系统,机筒冷却方式包括风冷和水冷。
风冷
风冷比较柔和、均匀、干净,广泛用于国内外生产的挤出机。但是风扇占用空间大,如果风扇质量不好,很容易产生噪音,一般认为更适合用于中小型挤出机。
水冷
与空冷相比,水冷的冷却速度快、体积小、成本低,但容易引起急冷,从而扰乱塑料的稳定流动。如果密封不好,就会出现跑、冒、滴、漏。水管绕桶的冷却系统容易产生水垢面堵塞管道,也容易腐蚀。因此,好的水冷系统所用的水不是自来水,而是经过化学处理的水,一般认为大型挤出机采用水冷较好。