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铝材挤压机的选型及采购原则

   日期:2017-01-03     浏览:2051    评论:0    

大家选购挤压机时最重要的就是确定选用何种铝材挤压机,这里我们简单介绍下选择挤压机的一般原则。首先我们要确定选择依据:单机年生产量、生产合金类型、制品最大外接圆直径、生产的主要品种等。

(1)机型选择

首先要根据生产的合金、品种和用途的原则来确定选择挤压机的类型。如以生产6063 合金的铝门窗型材为主,可以选择单动卧式挤压机;以生产软合金管材为主,可以选择双动 卧式挤压机或反向挤压机。正确选择挤压机类型是决定企业生产方向的大事,必须从实际出 发,反复论证,做出合理的选择

(2)挤压机能力的选择

挤压机类型确定以后,主要应确定选择多大生产能力的挤压机。它必须根据产量大小、断面大小和合金种类的原则来确定。首先要根据产量大小试选挤压机。如选择依据为年生产能力3000t6063合金,制品最大外接圆直径为Ø170 mm。选择1650T或 1800T的挤压机都可以达到年生产能力3000t的要求。但两台挤压机的挤压筒内径都是 Ø184 mm,难以生产Ø170mrn的断面。1650T挤压机已不可能再增加挤压筒的内径。而1800T挤压机有条件可以将挤压筒改成Ø200mrn的内径。因而选择1800T挤压机较好。

最后还要用比压和挤压成形压力来复核确认。所谓比压是作用于挤压垫上的单位压力。 实践证明:正向挤压时纯铝挤压成形所需最小单位挤压力为100150 MPa,铝合金普通型、 棒材为200400 MPa,铝合金空心型材和壁板型材为4501000 MPa。反向挤压机的挤压力比正向挤压机减小30%40%。经计算1800T挤压机用挤压筒中Ø200 mm的内径,其比压为563 MPa,说明这种选择是正确、可靠的。

(3)挤压机品质的选择

挤压机类型和挤压机能力确定后,就是考虑选择什么品质的挤压机。它必须根据企业的 预计投资和产品定位的原则来确定。如果企业对产品定位为高档产品,预计投资额较大。当然要选择最先进的挤压机。如德国的西马克、日本宇部或意大利达涅利波瑞达的前装料短行 程挤压机或具有等速挤压和等温挤压多功能选择的挤压机。如投资额较小,产品定位为中高 档产品,就只好选择大陆生产的价廉物美的挤压机。生产的挤压机只要合理配置设备和严格生产工艺,通过人为的努力,也可以生产出优质产品。我们万俊机械有多年的挤压机生产经验,产品质量经的起考验,而且价格实惠,是大家理想的选择。
挤出机的选择: 
一,依成型制品规格进行选择: 
制品规格不同,用料量也不一样,可参照“螺杆直径与制品规格尺寸”,先选出螺杆的直径,然后由螺杆直径再进一步选出挤出机的规格型号。 
二,按挤出成型制品所用的原材料选择:  PVC挤出成型用设备 
① 单螺杆挤出机. 
20多年前,PVC挤出成型多采用渐变型单螺杆式挤出机,由于PVC是一种热敏性塑料,挤出机的螺杆转速不能过高,要先把PVC粉(片)料造粒后,再投入制品的生产,后来有了PVC粉料专用挤出机,不需要造粒,可直接把粉料混合好后投入挤出机生产成型制品即可. 
注:对于PVC料中需加入增塑剂的软质PVC制品,挤出成型前还必须先造粒,然后挤出成型。 
② 锥形异向双螺杆挤出机. 
这类种的挤出机价格适当,对于PVC粉料的挤出不会引起过高的摩擦热,避免了原料的分解,挤出料量稳定、成品产量高且性能又得到保证,目前用PVC混合粉料生产硬质PVC制品时,首先考虑用这种挤出机。
 ③ 平行异向双螺杆挤出机. 
用这种挤出机可直接把PVC粉料直接挤出成型管材、异形材,也适合HDPE料挤出管材,产量也比以上两种挤出机高,但由于价格过高且维修较复杂,目前应用还较少。 

2,其他塑料挤出成型设备 
对于PE 、PP、PS、PC、ABS塑料的挤出成型,目前选用单螺杆挤出机,这主要是这种挤出机的价格便宜,操作和维修比较方便,而且现在也有了高效的单螺杆挤出机,长径比为30:1,螺杆转速可达100-300r/min。

 三,设备生产厂商的选择 
挤出机的类型和规格型号确定后,如何找设备生产商也是应该注意的一个问题,国内质量较好的生产厂商主要分布在上海、青岛、大连、顺德、张家港一带,这些厂家建厂时间长,势力雄厚且有多年的实践经验,品质可靠,使用寿命长,售后好! 
 
1.螺杆的转速 
这是影响一台挤出机产能最关键的因素。螺杆转速不仅是提高对物料的挤出速度和挤出量,更重要的是使挤出机在实现高产量的同时得到好的塑化效果。     以往要提高挤出机产量,主要的办法是加大螺杆直径。虽然螺杆直径增大后,在单位时间内挤出的物料会增加。但挤出机不是螺旋输送机。螺杆除了挤出物料,还要对塑料进行挤压、搅拌、剪切,使塑料塑化。在螺杆转速不变的前提下,大直径大螺槽的螺杆对物料的搅拌、剪切效果不如小直径的螺杆。 
    因此,现代挤出机主要通过提高螺杆转速的方法提高产能和制管质量。普通挤出机的螺杆转速,传统的挤出机是60转到90转(每分钟,下同)。而现在一般已提高到100~120转。高速一点的挤出机达到了150转到180转。国外报导某挤出机生产厂商生产的挤出机螺杆转速在200转以上,甚至达到了1000多转。 

    螺杆直径不变而提高螺杆转速,螺杆所承受的扭矩会增大,扭矩达到一定程度时,螺杆有被扭断的危险。但是通过改进螺杆的材料和生产工艺,合理设计螺杆结构,缩短进料段长度,提高物料的流速,降低挤出阻力,可以减少扭矩、提高螺杆的承受能力。如何设计最合理的螺杆,在螺杆能够承受的前提下,最大限度地提高螺杆转速,这需要专业人员通过大量试验获得。 

    同样螺杆直径的挤出机,高速高效的挤出机比常规的挤出机所消耗的能量多,电机功率要加大是必须的。高速的65挤出机,要配55千瓦至75千瓦的电机。高速的75挤出机,要配90千瓦至100千瓦的电机。高速的90挤出机,要配150千瓦至200千瓦的电机。这比普通挤出机所配置电机功率大一至二倍。     同样螺杆直径的挤出机配了较大的电机,看起来是费电,但如果按产量计算,高速高效的挤出机要比常规的挤出机节能。例如一台普通型的90挤出机,电机为75千瓦,产能是180公斤,每挤出一公斤物料消耗0.42度电。而一台高速高效的90挤出机,产能是600公斤,电机是150千瓦,每挤出一公斤物料只消耗0.25度电,单位挤出量的耗电量只有前者的60%,节能效果是显著的。而且这还只是比较了电机的耗能,如果再把挤出机上加热器和风机等装置的用电量考虑进去,能耗的差别就更大。大螺杆直径的挤出机要装较大的加热器,散热面积也增大。因此同样产能的两台挤出机,高转高效的新型挤出机机筒小一些,加热器耗能比传统的大螺杆挤出机的少,在加热方面也节约了不少电。 

    在加热器功率方面,高速高效的挤出机与螺杆直径相同的普通挤出机相比,并不因产能增加而增大加热器的功率。因为挤出机的加热器耗电,主要是在预热阶段,在正常生产时,物料熔化的热量主要是通过消耗电机电能转化而来,加热器的导通率很低,用电量并不大。这在高速挤出机中更加明显。 

2、螺杆结构 

    螺杆结构是影响挤出机产能的主要因素。如果没有合理的螺杆结构,想简单地提高螺杆转速以提高挤出量,违背了客观规律,是不会成功的。 

    高速高效螺杆的设计基于高转速。这种螺杆在低转速时的塑化效果会差些,但在螺杆转速提高后塑化效果逐渐改善,达到设计转速时得到最佳效果。这时既有较高的产能,也能有合格的塑化效果。

 3.机筒结构 
机筒结构的改进,主要是改进进料段的温度控制和设置进料槽。这种独立的进料段全长就是一个水套,用先进的电控装置对水套温度控制。 

    水套的温度是否合理,对挤出机的稳定工作和高效的挤出非常重要。水套温度过高,会使原料过早软化,甚至原料颗粒表面产生熔融而削弱了原料与机筒内壁间的磨擦力,从而降低了挤出推力和挤出量。但温度也不能过低,温度过低的机筒会使螺杆转动阻力过大,超过了电机的承载能力时会造成电机起动困难或转速成不稳定。运用先进的传感器和控制技术,对挤出机水套进行监测和控制,从而把水套温度自动控制在最佳的工艺参数范围内。

 4.减速机 
在结构基本相同的前提下,减速机的制造成本大致与其外形尺寸及重量成正比。因为减速机的外形和重量大,意味着制造时消耗的材料多,另所使用的轴承也比较大,使制造成本增加。 

    同样螺杆直径的挤出机,高速高效的挤出机比常规的挤出机所消耗的能量多,电机功率加大一倍,减速机的机座号相应加大是必须的。但高的螺杆速度,意味着低的减速比。同样大小的减速机,低减速比的与大减速比的相比,齿轮模数增大,减速机承受负荷的能力也增大。因此减速机的体积重量的增大,不是与电机功率的增大成线性比例的。如果用挤出量做分母,除以减速机重量,高速高效的挤出机得数小,普通挤出机得数大。 
以单位产量计,高速高效挤出机的电机功率小及减速机重量小,意味着高速高效挤出机的单位产量机器制造成本比普通挤出机低。

 5、电机驱动 
在变频器技术还未普遍应用的时候,传统的大挤出量的挤出机,一般采用直流电机和直流电机控制器。因为以前一般认为直流电机比交流电机的功率特性比较好,调速范围比较大,在低速段运行时比较稳定。另大功率变频器比较昂贵,这也限制了变频器应用。 
    近年来变频器技术发展比较快,矢量型的变频器实现了无传感器控制电机转速和扭矩,低频特性有了长足的进步,价格也下降得比较快。变频器与直流电机控制器相比,最大的优点是节能。它使能耗与电机负荷成正比,负荷重就增加能耗,电机负荷下降就自动调低能耗。这在长期应用中的节能效益是非常显著的。

 6、减振措施 
高速的挤出机容易发生振动,过大的振动对设备的正常使用及机件的使用寿命是非常有害的。因此必须采取多重措施以减少挤出机的振动,以提高设备的使用寿命。 
    挤出机最容易产生振动的环节是电机轴和减速机的高速轴。首先,高转挤出机要配置高质量的电机和减速机,避免因电机转子和减速机高速轴振动而成为振动源。第二是要设计一个好的传动系统。注意提高机架的刚性、重量和加工、装配各个方面质量,也是减少挤出机振动的重要环节。一台好的挤出机在使用时不用地脚螺栓固定,也基本上没有振动。这依赖于机架有足够的刚性和自重。另要加强各部件的加工和装配的质量控制。如加工时控制好机架上下平面的平行度,减速机安装面与机架平面的垂直度等。在装配时要认真测量电机和减速机的轴高度,严格地配制减速机垫块,使电机轴与减速机输入轴同心。以及使减速机安装面与机架平面的垂直。 7、仪器仪表 
挤出的的生产操作基本是个黑箱子式,根本不能看到里面的情况,只有通过仪器仪表来反映,所以精密的仪器仪表会使我们更加了解其内部情况,使生产能更快更好的达到生产效果。 
   
我们选择好的挤出机呢?
1、首先确定挤出的产品是塑料还是橡胶;
2、根据产品截面大小确定螺杆直径;
3、如果是橡胶制品,则需依据硫化工艺确定挤出机是否需排气(冷喂料);
4、确定以上内容后,再考察不同品牌设备的配置、质量及制造商的能力。那么它的工作原理是怎么样的呢??

 
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