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擠塑機的工作原理是：利用特定形狀的螺桿，在加熱的機筒中旋轉，將由料斗中送來(lái)的塑料向前擠壓，使塑料均勻的塑化（即熔融），通過(guò)機頭和不同形狀的模具，使塑料擠壓成連續性的所需要的各種形狀的塑料層，擠包在線(xiàn)芯和電纜上。 塑料擠出過(guò)程 電線(xiàn)電纜的塑料絕緣和護套使是采用連續擠壓方式進(jìn)行的，擠出設備一般是單螺桿擠塑機。塑料在擠出前，要事先檢查塑料是否潮濕或有無(wú)其它雜物，然后把螺桿預熱后加入料斗內。在擠出過(guò)程中，裝入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋進(jìn)入機筒中，在旋轉螺桿的推力作用下，不斷向前推進(jìn)，從預熱段開(kāi)始逐漸的向均化段運動(dòng)；同時(shí)，塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用，并且在機筒的外熱及塑料與設備之間的剪切摩擦的作用下轉變?yōu)檎沉鲬B(tài)，在螺槽中形成連續均勻的料流。在工藝規定的溫度作用下，塑料從固體狀態(tài)轉變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的可塑物體，再經(jīng)由螺桿的推動(dòng)或攪拌，將完全塑化好的塑料推入機頭；到達機頭的料流，經(jīng)模芯和模套間的環(huán)形間隙，從模套口擠出，擠包于導體或線(xiàn)芯周?chē)�，形成連續密實(shí)的絕緣層或護套層，然后經(jīng)冷卻和固化，制成電線(xiàn)電纜產(chǎn)品。 擠出過(guò)程的三個(gè)階段 塑料擠出最主要的依據是塑料所具有的可塑態(tài)。塑料在擠出機中完成可塑過(guò)程成型是一個(gè)復雜的物理過(guò)程，即包括了混合、破碎、熔融、塑化、排氣、壓實(shí)并最后成型定型。大家值的注意的是這一過(guò)程是連續實(shí)現的。然而習慣上，人們往往按塑料的不同反應將擠塑過(guò)程這一連續過(guò)程，人為的分成不同階段，即為：塑化階段（塑料的混合、熔融和均化）；成型階段（塑料的擠壓成型）；定型階段（塑料層的冷卻和固化）。 第一階段是塑化階段。也稱(chēng)為壓縮階段。它是在擠塑機機筒內完成的，經(jīng)過(guò)螺桿的旋轉作用，使塑料由顆粒狀固體變?yōu)榭伤苄缘恼沉黧w。塑料在塑化階段取得熱量的來(lái)源有兩個(gè)方面：一是機筒外部的電加熱；二是螺桿旋轉時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱。起初的熱量是由機筒外部的電加熱產(chǎn)生的，當正常開(kāi)車(chē)后，熱量的取得則是由螺桿選裝物料在壓縮、剪切、攪拌過(guò)程中與機筒內壁的摩擦和物料分子間的內摩擦而產(chǎn)生的。 第二階段是成型階段。它是在機頭內進(jìn)行的，由于螺桿旋轉和壓力作用，把粘流體推向機頭，經(jīng)機頭內的模具，使粘流體成型為所需要的各種尺寸形狀的擠包材料，并包覆在線(xiàn)芯或導體外。 第三階段是定型階段。它是在冷卻水槽或冷卻管道中進(jìn)行的，塑料擠包層經(jīng)過(guò)冷卻后，由無(wú)定型的塑性狀態(tài)變?yōu)槎ㄐ偷墓腆w狀態(tài)。 在塑化階段，塑料沿螺桿軸向被螺桿推向機頭的移動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)歷著(zhù)溫度、壓力、粘度，甚至化學(xué)結構的變化，這些變化在螺桿的不同區段情況是不同的。塑化階段根據塑料流動(dòng)時(shí)的物態(tài)變化過(guò)程又人為的分成三個(gè)階段，即加料段、熔融段、均化段，這也是人們習慣上對擠出螺桿的分段方法，各段對塑料擠出產(chǎn)生不同的作用，塑料在各段呈現不同的形態(tài)，從而表現出塑料的擠出特性。 在加料段，首先就是為顆粒狀的固體塑料提供軟化溫度，其次是以螺桿的旋轉與固定的機筒之間產(chǎn)生的剪切應力作用在塑料顆粒上，實(shí)現對軟化塑料的破碎。而最主要的則是以螺桿旋轉產(chǎn)生足夠大的連續而穩定的推力和反向摩擦力，以形成連續而穩定的擠出壓力，進(jìn)而實(shí)現對破碎塑料的攪拌與均勻混合，并初步實(shí)行熱交換，從而為連續而穩定的擠出提供基礎。在此階段產(chǎn)生的推力是否連續均勻穩定、剪切應變率的高低，破碎與攪拌是否均勻都直接影響著(zhù)擠出質(zhì)量和產(chǎn)量。 在熔融段，經(jīng)破碎、軟化并初步攪拌混合的故態(tài)塑料，由于螺桿的推擠作用，沿螺槽向機頭移動(dòng)，自加料段進(jìn)入熔融段。在此段塑料遇到了較高溫度的熱作用，這是的熱源，除機筒外部的點(diǎn)加熱外，螺桿旋轉的摩擦熱也在起著(zhù)作用。而來(lái)自加料段的推力和來(lái)自均化段的反作用力，使塑料在前進(jìn)中形成了回流，這回流產(chǎn)生在螺槽內以及螺桿與機筒的間隙中，回流的產(chǎn)生不但使物料進(jìn)一步均勻混合，而且使塑料熱交換作用加大，達到了表面的熱平衡。由于在此階段的作用溫度已超過(guò)了塑料的流變溫度，加之作用時(shí)間較長(cháng)，致使塑料發(fā)生了物態(tài)的轉變，與加熱機筒接觸的物料開(kāi)始熔化，在機筒內表面形成一層聚合物熔膜，當熔膜的厚度超過(guò)螺紋頂與機筒之間的間隙時(shí)，就會(huì )被旋轉的螺紋刮下來(lái)，聚集在推進(jìn)螺紋的前面，形成熔池。由于機筒和螺紋根部的相對運動(dòng)，使熔池產(chǎn)生了物料的循環(huán)流動(dòng)。螺棱后面是固體床（固體塑料），物料沿螺槽向前移動(dòng)的過(guò)程中，由于熔融段的螺槽深度向均化段逐漸變淺，固體床不斷被擠向機筒內壁，加速了機筒向固體床的傳熱過(guò)程，同時(shí)螺桿的旋轉對機筒內壁的熔膜產(chǎn)生剪切作用，從而使熔膜和固體床分界面的物料熔化，固體床的寬度逐漸減小，知道完全消失，即由固態(tài)轉變?yōu)檎沉鲬B(tài)。此時(shí)塑料分子結構發(fā)生了根本的改變，分子間張力極度松弛，若為結晶性高聚物，則其晶區開(kāi)始減少，無(wú)定形增多，除其中的特大分子外，主體完成了塑化，即所謂的“初步塑化”，并且在壓力的作用下，排除了固態(tài)物料中所含的氣體，實(shí)現初步壓實(shí)。 在均化段，具有這樣幾個(gè)突出的工藝特性：這一段螺桿螺紋深度最淺，即螺槽容積最小，所以這里是螺桿與機筒間產(chǎn)生壓力最大的工作段；另外來(lái)自螺桿的推力和篩板等處的反作用力，是塑料“短兵相接”的直接地帶；這一段又是擠出工藝溫度最高的一段，所以塑料在此階段所受到的徑向壓力和軸向壓力最大，這種高壓作用，足以使含于塑料內的全部氣體排除，并使熔體壓實(shí)，致密。該段所具有的“均壓段”之稱(chēng)即由此而得。而由于高溫的作用，使得經(jīng)過(guò)熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化，從而最后消除“顆�！�，使塑料塑化充分均勻，然后將完全塑化熔融的塑料定量、定壓的由機頭均勻的擠出。 在擠出過(guò)程中，由于螺桿的旋轉使塑料推移，而機筒是不動(dòng)的，這就在機筒和螺桿之間產(chǎn)生相對運動(dòng)，這種相對運動(dòng)對塑料產(chǎn)生摩擦作用，使塑料被拖著(zhù)前進(jìn)。另外，由于機頭中的模具、多孔篩板和濾網(wǎng)的阻力，又使塑料在前進(jìn)中產(chǎn)生反作用力，這就使塑料在螺桿和機筒中的流動(dòng)復雜化了。通常將塑料的流動(dòng)狀態(tài)看成是由以下四種流動(dòng)形式組成的： 正流――是指塑料沿著(zhù)螺桿螺槽向機頭方向的流動(dòng)。它是螺桿旋轉的推擠力產(chǎn)生的，是四種流動(dòng)形式中最主要的一種。正流量的大小直接決定著(zhù)擠出量。 倒流――又稱(chēng)逆流，它的方向與正流的流動(dòng)方向整好相反。它是由于機頭中的模具、篩板、和濾網(wǎng)等阻礙塑料的正向運動(dòng)，在機頭區域里產(chǎn)生的壓力（塑料前進(jìn)的反作用力）造成的。由機頭至加料口形成了“壓力下的回流”，也稱(chēng)為“反壓流動(dòng)”。它能引起生產(chǎn)能力的損失。 橫流――它是沿著(zhù)軸的方向，即與螺紋槽相垂直方向的塑料流動(dòng)。也是由螺桿旋轉時(shí)的推擠所形成的。它的流動(dòng)受到螺紋槽側壁的阻力，由于兩側螺紋的相互阻力，而螺桿是在旋轉中，使塑料在螺槽內產(chǎn)生翻轉運動(dòng)，形成環(huán)狀流動(dòng)，所以橫流實(shí)質(zhì)是環(huán)流。環(huán)流對塑料在機筒中的混合、塑化成熔融狀態(tài)，是和環(huán)流的作用分不開(kāi)的。環(huán)流使物料在機筒中產(chǎn)生攪拌和混合，并且利于機筒和物料的熱交換，它對提高擠出質(zhì)量有重要的意義，但對擠出流率的影響很小。 漏流――它也是由機頭中模具、篩板和濾網(wǎng)的阻力產(chǎn)生的。不過(guò)它不是螺槽中的流動(dòng)，而是在螺桿與機筒的間隙中形成的倒流。它也能引起生產(chǎn)能力的損失。由于螺桿與機筒的間隙通常很小，故在正常情況下，漏流流量要比正流和倒流小的多。在擠出過(guò)程中，漏流將影響擠出量，漏流量增大，擠出量將減小。 擠出質(zhì)量主要指塑料的塑化情況是否良好，幾何尺寸是否均一，即徑向厚度是否一致，軸向外徑是否均勻。決定塑化情況的因襲除塑料本身外，主要是溫度和剪切應變率及作用時(shí)間等因素。擠出溫度過(guò)高不但造成擠出壓力的波動(dòng)，而且導致塑料的分解，甚至可能釀成設備事故。而減小螺槽深度，增大螺桿長(cháng)徑比，雖然有利于塑料的熱交換和延長(cháng)受熱時(shí)間，滿(mǎn)足塑化均勻要求，但將影響擠出量，又為螺桿制造和裝配造成困難。所以確保塑化的重要因素應是提高螺桿旋轉對塑料所產(chǎn)生的剪切應變率，以達到機械混合均勻，擠出熱交換均衡，并由此為塑化均勻提供保障。這個(gè)應變率的大小由螺桿與機筒間的剪切應變力所決定，在保證擠出量的要求下，可以在提高轉速的情況下加大螺槽深度。此外，螺桿與機筒的間隙也對擠出質(zhì)量有影響，間隙過(guò)大時(shí)則塑料的倒流、漏流增加，不但引起擠出壓力波動(dòng)，影響擠出量；而且由于這些回流的增加，使塑料過(guò)熱而導致塑料焦燒或成型困難。
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