稳定挤出过程的7种方法

在挤出成型电线、电缆、型材、轮胎内胎、胶管等制品过程中，对制品的形状、尺寸要求较严格。挤出物料流量的波动Δq要求控制在一定的范围内，即要求挤出成型过程应当稳定。

当匀化计量段入口处，考察因某种原因物料压力发生波动时，螺杆挤出机的流量有多大变化。为描述挤出成型过程的稳定性，由流量Δq_V和压力的Δp₁差分定义不稳定挤出系数为

式中，u_Qp为不稳定挤出系数，其值越大，表示挤出过程越不稳定；p₁为螺杆均化计量段入口处的物料压力，在多数情况下，可近似看作加料口处物料的压力。

重新将螺杆挤出机内的物料压力分布简化为图7.1.20的形式。

图7.1.20 匀化计量段入口处物料压力p₁和挤出机内的压力分布

由图7.1.20可知，由于匀化计量段入口处物料压力为p₁，因此匀化计量段的实际压力降Δp′变为

式中，Δp为整个螺杆上的总压力降，它等于机头口模区的压力降Δp＝Δp_K。

由于匀化计量段的实际压力降变为Δp′，将Δp′代替式(7.1.6)的Δp，得到

再将式(7.1.14)代入上式，通过螺杆流体的体积流量就改写为

而式(7.1.7)表示的通过机头口模的体积流量可以改写为(www.xing528.com)

由这几个公式，下面讨论保证稳定挤出的几点流变措施。

① 为稳定挤出，首先要求尽量减少不稳源。匀化计量段入口处的压力p₁应尽可能保持稳定，这要求加料口的供料速度必须均匀。

② 由式(7.1.13)的定义和式(7.1.15)的微分代替差分计算不稳定挤出系数

通过上一小节的分析已知，反流系数β与成比例，漏流系数γ与成比例。由此可知，若要实现稳定挤出，在其他条件不变的情况下，应适当地减小螺槽深度H和减小机筒与螺杆突棱间隙δ。特别注意到，螺槽深度H和突棱间隙δ均以三次方比率影响不稳定挤出系数u_qp。然而，若螺槽太浅，一则使流量锐减，二则造成剪切摩擦生热过大，易使物料受损，因此，必须综合考虑选择螺槽的深度。

③ 同式(7.1.17)的计算方法，由式(7.1.16)得到

分析式(7.1.18)可知，调节机头流通系数可调节挤出过程的稳定性。一般小口径机头K值较小，不稳定挤出系数u_Qp值较小，易实现稳定挤出。

④ 由式(7.1.17)和式(7.1.18)可知，物料黏度越大，不稳定挤出系数u_Qp越小。因此，在保证质量的前提下，适当降低挤出温度，有助于挤出稳定。

⑤ 由②可知，适当增加螺杆长度L，也会降低不稳定挤出系数。由于被加工物料具有松弛特性。因此，在加料处物料发生内压力波动。但是，物料经过长螺杆L，至均化计量段会得到较多的松弛、变弱，从而使挤出过程稳定。