隨著(zhù)塑料品種的增加,普通的橡膠擠出機螺桿已不能滿(mǎn)足多種塑料擠出成型的要求。針對這種情況,研究人員在普通螺桿的基礎上,設計了多種新型螺桿。新型螺桿主要是在螺紋的正常走向處,設置一些銷(xiāo)釘或開(kāi)設一部分非常規螺紋段,用于改變物料的輸送狀態(tài),從而提高物料的混煉能力和熔融速度等,使其更好地均勻塑化。新型螺桿有多種結構形式,目前應用較多的有屏障螺桿、分離型螺桿和分流型螺桿。
屏障型螺桿一般在螺桿計量段末端設置屏障段。沒(méi)有塑化好的塑料顆粒便不能通過(guò)間隙,在屏障段的進(jìn)料槽內受前端封閉的影響而成為旋轉渦流,直到進(jìn)一步塑化成熔融狀態(tài)時(shí)才能順利通過(guò)間隙被擠出。
分離型螺桿是在壓縮段的螺槽中,再增加一條螺紋。附加的螺紋外徑小于原螺紋外徑,螺距也小于原螺紋螺距。在塑料管材擠出中,分離型螺桿被廣泛用于擠出PEX料,而且需進(jìn)行螺桿內冷。
分流型螺桿是在壓縮段末端或計量段上,設置許多突起的圓柱形銷(xiāo)釘或菱形塊,以達到良好的塑化效果。在塑料管材擠出中,此螺桿被廣泛用于擠出PPR料。
螺桿作為擠出系統的主要零件,需在高壓、高溫的機筒內作大扭矩的旋轉動(dòng)作,因此用于制造螺桿的合金鋼材需要有很高的力學(xué)強度、能承受巨大的扭矩并在高溫條件下工作不變形,且經(jīng)熱處理后要有很高的表面硬度,能抵抗較大摩擦力的磨損。目前,國內多用合金鋼38CrMoAl鋼材制造螺桿,經(jīng)調質(zhì)處理,硬度為HB260-290,然后再對表面進(jìn)行滲氮處理,滲氮深度可達0.3~0.6mm,表面硬度>HV740,螺桿的脆性≥2級。
隨著(zhù)橡膠擠出機應用領(lǐng)域的不斷拓展和技術(shù)上的不斷進(jìn)步,擠出機市場(chǎng)始終保持著(zhù)一定的上升勢頭。近年來(lái),高速、高效和節能一直是國際塑料機械不斷改進(jìn)的主旋律。高速和高產(chǎn)量可使投資者以較低的投入獲得高額的回報。對于橡膠擠出機主機和生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)說(shuō),今后的市場(chǎng)將向高技術(shù)含量、價(jià)格更趨走低的方向發(fā)展。其中,單螺桿擠出機將向著(zhù)超大型、超微型、大長(cháng)徑比、高產(chǎn)出和良好的排氣性等方向發(fā)展,這就使得能適應特殊加工需要的螺桿機筒結構,成為大家爭相研發(fā)的重點(diǎn)。例如,廣州勵進(jìn)在2005年研發(fā)了新型熱塑性增強柔性(RTP)管生產(chǎn)線(xiàn),并配備了大擠出專(zhuān)用120螺桿,如圖7所示。在擠出高溫材料PERT時(shí),該生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)量實(shí)測超過(guò)1200kg/h。由于玻纖、鋼絲和聚酯等增強復合材料可以加強塑料管的承受壓力,因此RTP復合管可廣泛應用于溫泉、石油領(lǐng)域和天然氣的鋪設等,是目前世界上技術(shù)極先進(jìn)的擠出復合管之一。