塑料由料斗加入擠出機(jī)機(jī)筒后，隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)被螺紋強(qiáng)制推向機(jī)頭方向。由于機(jī)頭處過濾網(wǎng)、分流板和機(jī)頭模具的阻力，再加上螺紋間容積的逐漸縮小，在機(jī)筒中前進(jìn)的塑料受到很大的壓力，同時(shí)它又受到機(jī)筒熱源的加熱；另外，塑料在運(yùn)動(dòng)中受壓縮、剪切、攪拌等力的作用時(shí)，與機(jī)筒、螺桿間的摩擦及塑料分子間的摩擦，都會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。于是塑料在機(jī)筒中溫度不斷升高，則其物理狀態(tài)逐漸由玻璃狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，最后成為黏流態(tài)，達(dá)到完全塑化。   擠出過程中螺桿一直在穩(wěn)定不變的旋轉(zhuǎn)，把塑化好的物料等壓、等量從機(jī)頭模具口擠出，成為具有一定形態(tài)的塑料制品，然后經(jīng)冷卻定型，完成擠出成型工作。

實(shí)現(xiàn)上述過程的核心部件是螺桿，發(fā)生在螺桿上的擠出過程包括加料、輸送、壓縮、熔融、混合、排氣等六個(gè)階段。   

01、加料   塑料加入料斗后，依靠自重或在強(qiáng)制加料器的作用下，進(jìn)入螺桿螺槽的空間，在螺棱的推動(dòng)下向機(jī)頭處運(yùn)動(dòng)。但是，如果物料與金屬料斗之間的摩擦系數(shù)太大，或物料之間的內(nèi)摩擦系數(shù)太大，或料斗錐角太小，都會(huì)在料斗中逐步形成架橋和空心管現(xiàn)象，物料將不能順暢地進(jìn)入螺槽，擠出將被迫停止或極不穩(wěn)定。因此，如果擠出的生產(chǎn)率不正常地降低或不出料，便必須檢查加料情況，甚至更改料斗的設(shè)計(jì)。   

02、輸送   理論上，塑料進(jìn)入螺槽后，螺桿每轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)，所有的塑料將向前輸送一個(gè)導(dǎo)程，這時(shí)稱輸送率為1。但對(duì)螺桿來說，向前的輸送量事實(shí)上主要取決于塑料對(duì)機(jī)筒的摩擦系數(shù)fb和塑料對(duì)螺桿的摩擦系數(shù)fs，fb愈大或者fs愈小，向前輸送的固體塑料量將愈多。大量的實(shí)驗(yàn)表明：樹脂對(duì)金屬的摩擦系數(shù)主要取決于系統(tǒng)的溫度及金屬的表面粗糙度或者系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及形狀，與系統(tǒng)壓力及物料運(yùn)動(dòng)速度也有關(guān)系。   

03、壓縮   在擠出過程中，塑料被壓縮是絕對(duì)必要的。首先，塑料是熱的不良導(dǎo)體，顆粒之間如果有空隙，將會(huì)直接影響其傳熱，從而影響熔融速率；其次，也只有在沿螺桿長度方向逐漸增加的壓力下，才會(huì)將顆粒之間的氣體從料斗中排出，否則，制品將因?yàn)槠鋬?nèi)部產(chǎn)生氣泡而成為次品或者廢品；最后，較高的系統(tǒng)壓力也保證了制品比較密實(shí)。   

在螺桿上產(chǎn)生壓力的原因有以下三點(diǎn)：   

（1）在結(jié)構(gòu)上螺桿的螺槽深度逐漸變淺，物料逐漸被壓縮；   

（2）在螺桿頭部前方安裝有分流板、過濾網(wǎng)及機(jī)頭口模等阻力元件；   

（3）物料對(duì)金屬的摩擦引起的沿螺桿全長上建立的壓力。   機(jī)頭口模截面面積愈小，壓力峰值將愈大，且壓力最高點(diǎn)將會(huì)往機(jī)頭方向移動(dòng)，一般說來，壓力峰值在計(jì)量段前部或壓縮段后部。   

04、熔融   在壓力升高的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)著的固體塑料與加熱著的機(jī)筒壁不斷地接觸與摩擦，靠近機(jī)筒壁的塑料料溫不斷地提高，到達(dá)熔點(diǎn)后在機(jī)筒內(nèi)壁形成一層薄薄的熔膜，在此之后，固體塑料熔融的熱量來源有兩方面，一是機(jī)筒外部加熱器的傳導(dǎo)熱，二是在熔膜中由于各層熔體運(yùn)動(dòng)速度不同而產(chǎn)生的剪切（內(nèi)摩擦）熱，即流變學(xué)中所指的黏性耗散熱。   隨著熔融的進(jìn)行，當(dāng)熔膜的厚度大于螺桿和機(jī)筒的間隙時(shí)，運(yùn)動(dòng)著的螺棱將熔膜刮下來，在螺棱的推進(jìn)面前形成熔池。在熔融過程中，熔池愈來愈寬，剩下的固體寬度也愈來愈窄，直至最后完全消失，這便是Tadmor于1967發(fā)表的劃時(shí)代的著名的熔融理論。   

05、混合   擠出過程中，在高壓作用下，固體物料一般都被壓實(shí)成密實(shí)的固體塞，由于固體塞中顆粒之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，混合作用只能在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各層熔體間進(jìn)行。   一般說來，在熔體中，尤其在熔體輸送段發(fā)生著下列混合現(xiàn)象：一是物料體系中各組分均勻地分散混合，這些組分是指樹脂及各種添加劑；二是熱量的混合。   這是因?yàn)樵跀D出過程中，先熔融的物料溫度最高，后熔融的物料溫度最低，而固體與熔體之間的分界面的溫度正好為塑料的熔點(diǎn)。如果熔料從機(jī)頭擠出過早，勢必造成擠出物各處不均勻，輕則產(chǎn)生色差、形變，重則有造成制品開裂的可能性。   除此之外，考慮到塑料本身具有一定的相對(duì)分子質(zhì)量分布，混合可使相對(duì)分子質(zhì)量較高的部分均勻地分散在熔體中，與此同時(shí)，在剪切力的作用下，相對(duì)分子質(zhì)量較高的部分有可能因斷鏈而減少，這就減少了制品中出現(xiàn)晶點(diǎn)和硬塊的可能性。   顯然，為了保證得到混合均勻的制品，必須保證螺桿的熔體輸送段（即最后一段）有足夠的長度。故螺桿的熔體輸送段又稱為均化段。同時(shí)計(jì)算擠出機(jī)產(chǎn)量時(shí)，都以螺桿最后等深一段的螺槽體積作為計(jì)算的根據(jù)，也將螺桿的熔體輸送段稱為計(jì)量段。      

06、排氣   在擠出過程中，需要排出的氣體有三種：   第一種是在粉粒顆粒之間夾雜著的空氣，只要螺桿轉(zhuǎn)速不太高，一般來說，這部分氣體可以在逐漸增高的壓力下從料斗中排出。但是當(dāng)轉(zhuǎn)速太高時(shí)，物料往前運(yùn)動(dòng)速度太快，氣體有可能來不及全部排出，從而在制品中形成氣泡。   第二種氣體是物料從空氣中吸附的水分，在加熱時(shí)它們變成水蒸氣。對(duì)那些吸濕量不大的塑料如PVC、PS、PE、PP等，一般不會(huì)發(fā)生什么問題，這些少量的水蒸氣也可同時(shí)從料斗排出；但是對(duì)某些工程塑料如PA、聚砜(PSF)、ABS、PC等，由于它們的吸濕量太大，水蒸氣太多，因而來不及從料斗中排出，這便在制品中形成了氣泡。   第三種是在塑料顆粒內(nèi)部的一些物料，如低分子揮發(fā)物，低熔點(diǎn)增塑劑等，它們在擠出過程中產(chǎn)生的熱量作用下逐步氣化，只有當(dāng)塑料熔融后，這些氣體才能克服熔體的表面張力而逸出，但此時(shí)由于已遠(yuǎn)離料斗，從而無法通過料斗排出。在這種情況下，不得不使用排氣擠出機(jī)。   

由上述可見，任何一根螺桿都必須完成上述加料、輸送、壓縮、熔融、混合和排氣六大基本過程。顯然，加料和輸送影響擠出機(jī)的產(chǎn)量，而壓縮、熔融、混合和排氣卻直接影響擠出制品的質(zhì)量。這里所謂的質(zhì)量，不僅僅指熔融是否完全，而且還包括制品壓縮得是否密實(shí)，混合是否均勻及制品中不能有氣泡，這些均形成了最后的擠出制品塑化質(zhì)量。  來源：互聯(lián)網(wǎng)