高剪切擠出機擠出最常見的問題不是排氣孔冒料，而是由給料段與壓縮段剪切熱過高，導(dǎo)致物料在排氣孔出現(xiàn)掛料“粘壁”癥狀。開機一段時間，型坯出現(xiàn)黃線，難以正常生產(chǎn)。


因此應(yīng)盡降低該兩段設(shè)定溫度，減少外供熱量或調(diào)整配方，適量增加潤滑劑或減少加工助劑。如果效果不顯著或配方潤滑劑與加工助劑的變化導(dǎo)致型材質(zhì)量變化，以及同時采用不同剪切性能擠出機生產(chǎn)，同一的混料、儲料、輸料系統(tǒng)，不可能為高剪切擠出機單另配料，只有降低擠出速度，在較低擠出效率區(qū)間運行。由此也可以提醒企業(yè)在增加或更新擠出機時，最好購置擠出機螺桿結(jié)構(gòu)與性能一致或相近的機型。 


1、在擠出過程中，物料由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化為熔融態(tài)的過程，除搞好物料塑化所需熱量與所供熱量的平衡，使物料完成理想的塑化外，熔壓也是一個十分重要的控制指標(biāo)。由于物料在擠出過程中受口模阻力、螺桿各段壓縮比的影響，本身不是以常壓存在的。不同口模，螺桿各段壓縮比基本是恒定的，不可變的。


螺桿各段壓縮比也只是對各段螺桿物料壓力進行分配與調(diào)整，不可能增加或減少熔體在擠出過程中的總壓力。總壓力調(diào)整主要依靠擠出速度、給料與W擠出速度比等工藝方法進行。調(diào)整擠出速度、給料與擠出速度比不僅是調(diào)整擠出溫度的重要措施，也是調(diào)整調(diào)整熔體壓力與擠出效率的主要措施。 


2、在擠出速度不變前提下，提高或降低給料速度，給料段螺桿物料容積發(fā)生變化，排氣段物料容積保持不變，故給料段、壓縮段隨壓縮比變化，其熔壓隨之提高或降低；在給料速度不變前提下，提高或降低擠出速度，給料段螺桿物料容積亦發(fā)生變化。排氣段物料容積依然不變，故給料段、壓縮段隨壓縮比變化，其熔壓隨之提高或降低；給料速度隨擠出速度同步提高或降低，由于給料段螺桿物料容積不變，僅是因速度增加或減少，導(dǎo)致的熔壓變化。


由此可知：


前兩種情況，隨熔體容積變化，熔體壓力同步變化，變化較大；


后一種情況因熔體容積不變，熔體壓力變化較小。


因此低剪切擠出機或高剪切擠出機在溫度調(diào)整時，都要注意物料熔壓變化情況，擠出型坯應(yīng)在保證既不“欠塑化”又不“過塑化”前提下，盡量提高熔壓，從而確保型材具有較好光潔度、密實度、尺寸變化率與沖擊性能。


不論高剪切擠出機還是低剪切擠出機運行一段時間，螺桿與螺筒軸向間隙磨損增加后，出現(xiàn)漏流現(xiàn)象，當(dāng)仍在允許范圍內(nèi)，都存在一個工藝與配方調(diào)整問題。


一般在不影響制品物化性能與外觀質(zhì)量的前提下，可以通過適當(dāng)降低擠出速度、設(shè)定溫度或適當(dāng)減少潤滑劑，增加填料，以減少熔體流動性的方法進行處理。當(dāng)然停機調(diào)整螺桿與螺筒軸向間隙，進行拋光處理，保持物料原有流變狀態(tài)，無疑是最有效的解決措施。 


3、關(guān)于機頭與過渡段、口模溫度控制情況，由于低剪切擠出機與高剪切擠出機剪切性能的差別主要在螺桿結(jié)構(gòu)，與機頭、過渡段、口模等關(guān)系不大。同時機頭、過渡段、口模設(shè)定溫度僅僅是為熔體物料改變流動方向、調(diào)整物料截面物料流速和提高制品外觀光潔度服務(wù)的。


故兩種不同剪切性能擠出機在溫度控制上，沒有大的區(qū)別。主要依據(jù)出口型坯的形態(tài)與外觀色澤進行調(diào)整。具體調(diào)整情況見筆者《UPVC型材擠出過程與物料的動態(tài)熱平衡》 應(yīng)該指出：采用高剪切或低剪切擠出機時應(yīng)與擠出型材規(guī)格相配套。


高剪切擠出機剪切產(chǎn)生熱量多、擠出量大，如果擠出型材規(guī)格過小，受口模與定型模線速度的制約，牽引速度又不能過高，使擠出效率得不到有效發(fā)揮，也不能有效利用擠出機自身機械能所轉(zhuǎn)化的熱能，達到節(jié)能的目的；低剪切擠出機剪切產(chǎn)生熱量少，擠出量小，如果擠出型材規(guī)格過大，擠出速度提高時，制品質(zhì)量難以保證。


因此在擠出機配置模具時，高剪切擠出機應(yīng)配置大規(guī)格型材模具，低剪切擠出機應(yīng)配置小規(guī)格型材模具。以確保在相近的工藝條件下，擠出所供熱量與所需熱量的平衡。 


不論采用高剪切或低剪切擠出機擠出生產(chǎn)型材，經(jīng)檢驗制品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求，工藝參數(shù)確定下來，一定要嚴(yán)格執(zhí)行，一般不要輕易改變。在試驗新配方時，盡量以原工藝參數(shù)為參考體系，根據(jù)物料流變情況，特別是熔壓與制品成型尺寸變化、光潔度等外觀質(zhì)量，適當(dāng)調(diào)整工藝溫度或配方中加工助劑、潤滑劑添加量。


總結(jié)：


①、擠出機的剪切性能是由螺桿錐度、螺紋頭數(shù)、螺距、螺棱寬度、螺槽深度、螺旋角等因素所決定的。其中螺桿錐度、螺距、螺棱寬度、螺槽深度主要通過螺槽物料容積改變，來增加或減少螺紋剪切面積與剪切熱的；螺旋角改變是通過增加或減少物料行程的方法來增大或減少剪切熱的。螺紋頭數(shù)增加，例如供料段、壓縮段由單頭變?yōu)殡p頭主要是將加熱區(qū)螺桿物料流動由串連流動改為并聯(lián)流動，流動速度加快，然后通過排氣段單頭螺紋堵截，提高其壓縮比和剪切熱的。實踐證明，增加螺桿前兩段螺紋頭數(shù)雖然導(dǎo)致物料行程減少，但增加的剪切熱遠遠大于物料行程減少所損失的熱量，是提高擠出機剪切性能最有效的措施； 


②、擠出機剪切熱是根據(jù)擠出物料特性、形態(tài)及塑化所需熱量進行配置的。由于給料段、壓縮段物料基本呈玻璃態(tài)，并要求至排氣段處于“微熔狀”并緊緊包裹螺桿，不被螺筒剝離，所需熱量較多；故該加熱區(qū)壓縮比較大；由于熔融段、計量段物料基本處于粘流態(tài)，只是局部不甚均勻，需要進一步恒溫，所需熱量較少，故恒溫區(qū)壓縮比較小。 


③、擠出工藝要依據(jù)不同規(guī)格型材擠出對熱量的需求進行控制，以確保擠出機所供熱量與不同規(guī)格型材物料體積所需熱量的平衡。對于低剪切擠出機，供料段與壓縮段設(shè)定溫度要保證外加熱不間斷工作，對擠出機剪切熱依然不足進行補充。熔融段與計量段設(shè)定溫度要保證外加熱適時停止工作，顯示溫度仍處于設(shè)定溫度的控制區(qū)間。否則應(yīng)降低擠出速度。對于高剪切擠出機除后兩段工藝控制基本相同外，最大不同點是前兩段剪切熱量即有可能不足，也可能過剩，應(yīng)依據(jù)顯示溫度偏離設(shè)定溫度的方向與幅度進行調(diào)整，如顯示溫度低于設(shè)定溫度，應(yīng)提高設(shè)定溫度，保持外加熱圈處于不間斷加熱狀態(tài)，如顯示溫度高于設(shè)定溫度，應(yīng)降低設(shè)定溫度，使外加熱熱圈適時停止工作并啟動螺桿與螺筒冷卻裝置實施強制冷卻。 


④、熔體壓力是保證型材密實度、尺寸變化率、沖擊強度等性能的主要指標(biāo)，調(diào)整擠出溫度與速度時，應(yīng)在保證型材外觀成型質(zhì)量前提下，盡量保持比較高的熔壓。 


⑤、擠出機剪切性能強弱應(yīng)依據(jù)型材規(guī)格大小進行配置，以充分發(fā)揮擠出機擠出效率。 


⑥、不同剪切性能擠出機有不同工藝參數(shù)。經(jīng)檢驗證明能保證型材質(zhì)量的工藝參數(shù)不要輕易改變，以免造成型材質(zhì)量波動。 


⑦、實驗配方應(yīng)以原工藝參數(shù)，特別是扭距為參照體系，以擠出機排氣孔是否冒料與口模擠出型坯形態(tài)為基準(zhǔn)進行調(diào)整。 


⑧、擠出機螺桿與螺筒徑向間隙發(fā)生變化，在不影響型材質(zhì)量的前提下，可通過調(diào)整擠出溫度、速度與配方，減少熔體流動性，適當(dāng)控制物料漏流。