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鋁材擠壓機的選型及采購原則

   日期:2017-01-03     瀏覽:2159    評論:0    

大家選購擠壓機時最重要的就是確定選用何種鋁材擠壓機,這里我們簡單介紹下選擇擠壓機的一般原則。首先我們要確定選擇依據(jù):單機年生產(chǎn)量、生產(chǎn)合金類型、制品最大外接圓直徑、生產(chǎn)的主要品種等。

(1)機型選擇

首先要根據(jù)生產(chǎn)的合金、品種和用途的原則來確定選擇擠壓機的類型。如以生產(chǎn)6063 合金的鋁門窗型材為主,可以選擇單動臥式擠壓機;以生產(chǎn)軟合金管材為主,可以選擇雙動 臥式擠壓機或反向擠壓機。正確選擇擠壓機類型是決定企業(yè)生產(chǎn)方向的大事,必須從實際出 發(fā),反復(fù)論證,做出合理的選擇。

(2)擠壓機能力的選擇

擠壓機類型確定以后,主要應(yīng)確定選擇多大生產(chǎn)能力的擠壓機。它必須根據(jù)產(chǎn)量大小、斷面大小和合金種類的原則來確定。首先要根據(jù)產(chǎn)量大小試選擠壓機。如選擇依據(jù)為年生產(chǎn)能力3000t,6063合金,制品最大外接圓直徑為Ø170 mm。選擇1650T或 1800T的擠壓機都可以達到年生產(chǎn)能力3000t的要求。但兩臺擠壓機的擠壓筒內(nèi)徑都是 Ø184 mm,難以生產(chǎn)Ø170mrn的斷面。1650T擠壓機已不可能再增加擠壓筒的內(nèi)徑。而1800T擠壓機有條件可以將擠壓筒改成Ø200mrn的內(nèi)徑。因而選擇1800T擠壓機較好。

最后還要用比壓和擠壓成形壓力來復(fù)核確認。所謂比壓是作用于擠壓墊上的單位壓力。 實踐證明:正向擠壓時純鋁擠壓成形所需最小單位擠壓力為100150 MPa,鋁合金普通型、 棒材為200400 MPa,鋁合金空心型材和壁板型材為4501000 MPa。反向擠壓機的擠壓力比正向擠壓機減小30%40%。經(jīng)計算1800T擠壓機用擠壓筒中Ø200 mm的內(nèi)徑,其比壓為563 MPa,說明這種選擇是正確、可靠的。

(3)擠壓機品質(zhì)的選擇

擠壓機類型和擠壓機能力確定后,就是考慮選擇什么品質(zhì)的擠壓機。它必須根據(jù)企業(yè)的 預(yù)計投資和產(chǎn)品定位的原則來確定。如果企業(yè)對產(chǎn)品定位為高檔產(chǎn)品,預(yù)計投資額較大。當(dāng)然要選擇最先進的擠壓機。如德國的西馬克、日本宇部或意大利達涅利波瑞達的前裝料短行 程擠壓機或具有等速擠壓和等溫擠壓多功能選擇的擠壓機。如投資額較小,產(chǎn)品定位為中高 檔產(chǎn)品,就只好選擇大陸生產(chǎn)的價廉物美的擠壓機。生產(chǎn)的擠壓機只要合理配置設(shè)備和嚴格生產(chǎn)工藝,通過人為的努力,也可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。我們?nèi)f俊機械有多年的擠壓機生產(chǎn)經(jīng)驗,產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)的起考驗,而且價格實惠,是大家理想的選擇。
擠出機的選擇: 
一,依成型制品規(guī)格進行選擇: 
制品規(guī)格不同,用料量也不一樣,可參照“螺桿直徑與制品規(guī)格尺寸”,先選出螺桿的直徑,然后由螺桿直徑再進一步選出擠出機的規(guī)格型號。 
二,按擠出成型制品所用的原材料選擇:  PVC擠出成型用設(shè)備 
① 單螺桿擠出機. 
20多年前,PVC擠出成型多采用漸變型單螺桿式擠出機,由于PVC是一種熱敏性塑料,擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速不能過高,要先把PVC粉(片)料造粒后,再投入制品的生產(chǎn),后來有了PVC粉料專用擠出機,不需要造粒,可直接把粉料混合好后投入擠出機生產(chǎn)成型制品即可. 
注:對于PVC料中需加入增塑劑的軟質(zhì)PVC制品,擠出成型前還必須先造粒,然后擠出成型。 
② 錐形異向雙螺桿擠出機. 
這類種的擠出機價格適當(dāng),對于PVC粉料的擠出不會引起過高的摩擦熱,避免了原料的分解,擠出料量穩(wěn)定、成品產(chǎn)量高且性能又得到保證,目前用PVC混合粉料生產(chǎn)硬質(zhì)PVC制品時,首先考慮用這種擠出機。
 ③ 平行異向雙螺桿擠出機. 
用這種擠出機可直接把PVC粉料直接擠出成型管材、異形材,也適合HDPE料擠出管材,產(chǎn)量也比以上兩種擠出機高,但由于價格過高且維修較復(fù)雜,目前應(yīng)用還較少。 

2,其他塑料擠出成型設(shè)備 
對于PE 、PP、PS、PC、ABS塑料的擠出成型,目前選用單螺桿擠出機,這主要是這種擠出機的價格便宜,操作和維修比較方便,而且現(xiàn)在也有了高效的單螺桿擠出機,長徑比為30:1,螺桿轉(zhuǎn)速可達100-300r/min。

 三,設(shè)備生產(chǎn)廠商的選擇 
擠出機的類型和規(guī)格型號確定后,如何找設(shè)備生產(chǎn)商也是應(yīng)該注意的一個問題,國內(nèi)質(zhì)量較好的生產(chǎn)廠商主要分布在上海、青島、大連、順德、張家港一帶,這些廠家建廠時間長,勢力雄厚且有多年的實踐經(jīng)驗,品質(zhì)可靠,使用壽命長,售后好! 
 
1.螺桿的轉(zhuǎn)速 
這是影響一臺擠出機產(chǎn)能最關(guān)鍵的因素。螺桿轉(zhuǎn)速不僅是提高對物料的擠出速度和擠出量,更重要的是使擠出機在實現(xiàn)高產(chǎn)量的同時得到好的塑化效果。     以往要提高擠出機產(chǎn)量,主要的辦法是加大螺桿直徑。雖然螺桿直徑增大后,在單位時間內(nèi)擠出的物料會增加。但擠出機不是螺旋輸送機。螺桿除了擠出物料,還要對塑料進行擠壓、攪拌、剪切,使塑料塑化。在螺桿轉(zhuǎn)速不變的前提下,大直徑大螺槽的螺桿對物料的攪拌、剪切效果不如小直徑的螺桿。 
    因此,現(xiàn)代擠出機主要通過提高螺桿轉(zhuǎn)速的方法提高產(chǎn)能和制管質(zhì)量。普通擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速,傳統(tǒng)的擠出機是60轉(zhuǎn)到90轉(zhuǎn)(每分鐘,下同)。而現(xiàn)在一般已提高到100~120轉(zhuǎn)。高速一點的擠出機達到了150轉(zhuǎn)到180轉(zhuǎn)。國外報導(dǎo)某擠出機生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的擠出機螺桿轉(zhuǎn)速在200轉(zhuǎn)以上,甚至達到了1000多轉(zhuǎn)。 

    螺桿直徑不變而提高螺桿轉(zhuǎn)速,螺桿所承受的扭矩會增大,扭矩達到一定程度時,螺桿有被扭斷的危險。但是通過改進螺桿的材料和生產(chǎn)工藝,合理設(shè)計螺桿結(jié)構(gòu),縮短進料段長度,提高物料的流速,降低擠出阻力,可以減少扭矩、提高螺桿的承受能力。如何設(shè)計最合理的螺桿,在螺桿能夠承受的前提下,最大限度地提高螺桿轉(zhuǎn)速,這需要專業(yè)人員通過大量試驗獲得。 

    同樣螺桿直徑的擠出機,高速高效的擠出機比常規(guī)的擠出機所消耗的能量多,電機功率要加大是必須的。高速的65擠出機,要配55千瓦至75千瓦的電機。高速的75擠出機,要配90千瓦至100千瓦的電機。高速的90擠出機,要配150千瓦至200千瓦的電機。這比普通擠出機所配置電機功率大一至二倍。     同樣螺桿直徑的擠出機配了較大的電機,看起來是費電,但如果按產(chǎn)量計算,高速高效的擠出機要比常規(guī)的擠出機節(jié)能。例如一臺普通型的90擠出機,電機為75千瓦,產(chǎn)能是180公斤,每擠出一公斤物料消耗0.42度電。而一臺高速高效的90擠出機,產(chǎn)能是600公斤,電機是150千瓦,每擠出一公斤物料只消耗0.25度電,單位擠出量的耗電量只有前者的60%,節(jié)能效果是顯著的。而且這還只是比較了電機的耗能,如果再把擠出機上加熱器和風(fēng)機等裝置的用電量考慮進去,能耗的差別就更大。大螺桿直徑的擠出機要裝較大的加熱器,散熱面積也增大。因此同樣產(chǎn)能的兩臺擠出機,高轉(zhuǎn)高效的新型擠出機機筒小一些,加熱器耗能比傳統(tǒng)的大螺桿擠出機的少,在加熱方面也節(jié)約了不少電。 

    在加熱器功率方面,高速高效的擠出機與螺桿直徑相同的普通擠出機相比,并不因產(chǎn)能增加而增大加熱器的功率。因為擠出機的加熱器耗電,主要是在預(yù)熱階段,在正常生產(chǎn)時,物料熔化的熱量主要是通過消耗電機電能轉(zhuǎn)化而來,加熱器的導(dǎo)通率很低,用電量并不大。這在高速擠出機中更加明顯。 

2、螺桿結(jié)構(gòu) 

    螺桿結(jié)構(gòu)是影響擠出機產(chǎn)能的主要因素。如果沒有合理的螺桿結(jié)構(gòu),想簡單地提高螺桿轉(zhuǎn)速以提高擠出量,違背了客觀規(guī)律,是不會成功的。 

    高速高效螺桿的設(shè)計基于高轉(zhuǎn)速。這種螺桿在低轉(zhuǎn)速時的塑化效果會差些,但在螺桿轉(zhuǎn)速提高后塑化效果逐漸改善,達到設(shè)計轉(zhuǎn)速時得到最佳效果。這時既有較高的產(chǎn)能,也能有合格的塑化效果。

 3.機筒結(jié)構(gòu) 
機筒結(jié)構(gòu)的改進,主要是改進進料段的溫度控制和設(shè)置進料槽。這種獨立的進料段全長就是一個水套,用先進的電控裝置對水套溫度控制。 

    水套的溫度是否合理,對擠出機的穩(wěn)定工作和高效的擠出非常重要。水套溫度過高,會使原料過早軟化,甚至原料顆粒表面產(chǎn)生熔融而削弱了原料與機筒內(nèi)壁間的磨擦力,從而降低了擠出推力和擠出量。但溫度也不能過低,溫度過低的機筒會使螺桿轉(zhuǎn)動阻力過大,超過了電機的承載能力時會造成電機起動困難或轉(zhuǎn)速成不穩(wěn)定。運用先進的傳感器和控制技術(shù),對擠出機水套進行監(jiān)測和控制,從而把水套溫度自動控制在最佳的工藝參數(shù)范圍內(nèi)。

 4.減速機 
在結(jié)構(gòu)基本相同的前提下,減速機的制造成本大致與其外形尺寸及重量成正比。因為減速機的外形和重量大,意味著制造時消耗的材料多,另所使用的軸承也比較大,使制造成本增加。 

    同樣螺桿直徑的擠出機,高速高效的擠出機比常規(guī)的擠出機所消耗的能量多,電機功率加大一倍,減速機的機座號相應(yīng)加大是必須的。但高的螺桿速度,意味著低的減速比。同樣大小的減速機,低減速比的與大減速比的相比,齒輪模數(shù)增大,減速機承受負荷的能力也增大。因此減速機的體積重量的增大,不是與電機功率的增大成線性比例的。如果用擠出量做分母,除以減速機重量,高速高效的擠出機得數(shù)小,普通擠出機得數(shù)大。 
以單位產(chǎn)量計,高速高效擠出機的電機功率小及減速機重量小,意味著高速高效擠出機的單位產(chǎn)量機器制造成本比普通擠出機低。

 5、電機驅(qū)動 
在變頻器技術(shù)還未普遍應(yīng)用的時候,傳統(tǒng)的大擠出量的擠出機,一般采用直流電機和直流電機控制器。因為以前一般認為直流電機比交流電機的功率特性比較好,調(diào)速范圍比較大,在低速段運行時比較穩(wěn)定。另大功率變頻器比較昂貴,這也限制了變頻器應(yīng)用。 
    近年來變頻器技術(shù)發(fā)展比較快,矢量型的變頻器實現(xiàn)了無傳感器控制電機轉(zhuǎn)速和扭矩,低頻特性有了長足的進步,價格也下降得比較快。變頻器與直流電機控制器相比,最大的優(yōu)點是節(jié)能。它使能耗與電機負荷成正比,負荷重就增加能耗,電機負荷下降就自動調(diào)低能耗。這在長期應(yīng)用中的節(jié)能效益是非常顯著的。

 6、減振措施 
高速的擠出機容易發(fā)生振動,過大的振動對設(shè)備的正常使用及機件的使用壽命是非常有害的。因此必須采取多重措施以減少擠出機的振動,以提高設(shè)備的使用壽命。 
    擠出機最容易產(chǎn)生振動的環(huán)節(jié)是電機軸和減速機的高速軸。首先,高轉(zhuǎn)擠出機要配置高質(zhì)量的電機和減速機,避免因電機轉(zhuǎn)子和減速機高速軸振動而成為振動源。第二是要設(shè)計一個好的傳動系統(tǒng)。注意提高機架的剛性、重量和加工、裝配各個方面質(zhì)量,也是減少擠出機振動的重要環(huán)節(jié)。一臺好的擠出機在使用時不用地腳螺栓固定,也基本上沒有振動。這依賴于機架有足夠的剛性和自重。另要加強各部件的加工和裝配的質(zhì)量控制。如加工時控制好機架上下平面的平行度,減速機安裝面與機架平面的垂直度等。在裝配時要認真測量電機和減速機的軸高度,嚴格地配制減速機墊塊,使電機軸與減速機輸入軸同心。以及使減速機安裝面與機架平面的垂直。 7、儀器儀表 
擠出的的生產(chǎn)操作基本是個黑箱子式,根本不能看到里面的情況,只有通過儀器儀表來反映,所以精密的儀器儀表會使我們更加了解其內(nèi)部情況,使生產(chǎn)能更快更好的達到生產(chǎn)效果。 
   
我們選擇好的擠出機呢?
1、首先確定擠出的產(chǎn)品是塑料還是橡膠;
2、根據(jù)產(chǎn)品截面大小確定螺桿直徑;
3、如果是橡膠制品,則需依據(jù)硫化工藝確定擠出機是否需排氣(冷喂料);
4、確定以上內(nèi)容后,再考察不同品牌設(shè)備的配置、質(zhì)量及制造商的能力。那么它的工作原理是怎么樣的呢??

 
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