螺桿是灰PP板擠出機(jī)的關(guān)鍵部件。通過它的轉(zhuǎn)動(dòng)，料筒內(nèi)的物料才能發(fā)生移動(dòng)，得到增壓和部分熱量。擠出機(jī)的生產(chǎn)率、塑化質(zhì)量、填加物的分散性、熔體溫度、動(dòng)力消耗等主要取決于螺桿的性能。現(xiàn)將螺桿的基本參數(shù)和其作用介紹如下。

1.       螺桿的直徑(D)和長徑比(L/D)

直徑D根據(jù)所制灰PP板的形狀大小及需要的生產(chǎn)率來決定。我國擠出機(jī)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定螺

桿直徑系列為30, 45, 65, 90, 120,150, 200。選擇螺桿直徑時(shí)應(yīng)符合此系列。對于大截面的制品選大的螺桿直徑，小截面的制品選小的螺桿直徑，這對灰PP板的質(zhì)量、設(shè)備的利用率和操作比較有利，以使擠出機(jī)開在合適的工作速度范圍，既能使擠出機(jī)充分發(fā)揮生產(chǎn)能力，又要使機(jī)頭壓力不過高，冷卻定型得到保證。長徑比的大小反映擠出機(jī)對物料塑化能力的強(qiáng)弱。長徑比加大，物料在料筒中停留的時(shí)間長，塑化更均勻更充分。但受機(jī)加工和裝配等條件限制，普通單螺桿擠出機(jī)的長徑比通常是15, 20, 25。也有長徑比28, 30或更大的擠出機(jī)。

2.螺桿的段數(shù)及型式

根據(jù)灰PP板物料在螺槽中的運(yùn)動(dòng)及其物理狀態(tài)的變化，對常規(guī)螺桿來說，一般分為三段：加料段，由料斗加入的物料在此段向前輸送，并開始被壓實(shí)。該段螺槽容積一般不變，即等距等深。熔化段，物料在此段繼續(xù)被壓實(shí)，并向溶融狀態(tài)轉(zhuǎn)化。此段螺槽容積逐漸變小(漸變)或突然變小(突變)。有利于物料的升溫、熔化及將夾帶的空氣向加料段排出。漸變螺桿對大多數(shù)物料能提供較好的熱傳導(dǎo)，對物料的剪切作用較小，而且可以控制，其混煉性不是很高，適合于熱敏性塑料，也可用于結(jié)晶性塑料。突變螺桿由于壓縮段較短，對物料能產(chǎn)生巨大的剪切，所以適用于粘度低、具有突變?nèi)埸c(diǎn)的塑料，如聚烯烴、尼龍，而對于高粘度的物料容易引起局部過熱，故不適于聚氯乙烯。計(jì)量段(均化段)，物料在此段進(jìn)一步塑化，并定量、定壓地均勻擠出。此段螺槽容積不變。以上三段的長度與結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合物料的特性和所擠制品的類型來考慮。

3.螺槽深度及壓縮比

加料段的螺槽深度用H1表示，均化段螺槽深度用H2表示，它們是定值。熔化段的螺槽深度是變化的。壓縮比是螺桿加料段第一個(gè)螺槽的容積和均化段最后一個(gè)螺槽容積之比：

(D一H1)H1/

(D一H2) H2

該壓縮比是幾何壓縮比，并不完全與灰PP板物料的壓實(shí)程度相吻合。螺桿的幾何壓縮比取決于所加工的物料種類、進(jìn)料時(shí)的聚集狀態(tài)和擠出制品的形狀。物料的壓縮比應(yīng)比粒料的大，在擠出薄壁型材時(shí)壓縮比應(yīng)比擠出厚壁制品為大。壓縮比可從1.5到5。低密度聚乙烯、軟質(zhì)聚氯乙烯和聚酞胺的壓縮比為2—3；聚苯乙烯和硬聚氯乙烯為2.5-4.5；高密度聚乙烯和聚丙烯為3—5。

4.螺桿的其它參數(shù)

螺桿與料簡的間隙δ0的大小與擠出量和壓力有關(guān)。δ0加大，漏流加大，擠出量降低。δ0減小，擠出壓力增加，剪切增大。對于不同的物料，應(yīng)選擇不同的δ0。如對于PVC，由于其對溫度敏感，而應(yīng)取小一些。對PP,、PA等低粘度非熱敏性材料，δ0可選大一些。螺距S，螺紋升角θ、與螺桿直徑間的關(guān)系為S＝3.14Dtgθ，為機(jī)加工方便，一般取S=D，得到θ=17°42'。實(shí)驗(yàn)證明，物料形狀不同，對加料段的螺紋升角要求也不一樣。細(xì)粉料θ取30°最好，方塊料θ取15°左右，粒料θ取17°左右。螺棱寬度e的大小與漏流量和動(dòng)力消耗有關(guān)。e小，漏流量增加，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，e太大，增加螺棱上的動(dòng)力消耗，易產(chǎn)生局部過熱。一般取e=(0.08-0.12) D。螺桿的頭數(shù)P可以是單頭，也可以是雙頭。通常使用的是單頭螺紋。多頭螺紋擠出量高，但各處的灰PP板物料壓力不穩(wěn)定，易造成波動(dòng)。螺桿頭的形狀與擠出制品的質(zhì)量有關(guān)，主要有三種形狀：半圓頭、錐頭和尖頭，尖頭適于加工聚氯乙烯。