挤出过程中的能量流

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第105页（803字）

图5－1是挤出成型的能量流示意图。在成型加工中，所有机械能由摩擦转变为热能或其它形式的能量。而机械能则是由电机将电能转变为机械能，以驱动螺杆。减速箱在内的驱动装置将部分机械能在轴承系统转变为热能，在减速箱内的润滑剂由于粘性效应也产生了热能。在电机中由于涡流或其它原因也有电能的损失。

图5－1 挤出成型中传入和排出挤出机的能量流

1－牵引 2－挤出物 3－冷却设备 4－口模 5－聚合物加料 6－电机 7－速度减速器 a－挤出物的冷却 b－外部冷却 c－外部加热 d－辐射和对流损失 e－料斗塑料热容 f－齿轮中损失 g－电机中的损失

通过挤出机料筒，机械能用于输送聚合物，塑化塑料并建立熔体压力。熔体压力也是机械能的一种形式。在成型加工中建立起的压力，通过挤出机螺杆熔化和输送并对塑料起剪切作用，并由于塑料的粘性而产生热量。从图5－1中可以看出，螺杆运转的主要作用是输送塑料，这部分机械能转变成热能。

以压力能的形式存在于熔体中剩余的能量在模头和滤网处转换成热能。这是必须的，因为在大气压下熔体从挤出机出口时，任何压力必须消失。

另外，还有两种来源的热能输入到挤出系统中：来源之一是喂入料斗中的塑料所含的热能。这种热能主要是指塑料各组分间的化学反应热。来源之二是料筒外部的加热器通过料筒壁传递的热能。

通过两种机理，热量从挤出机散失。第一是辐射和传导向周围散失的热量，第二是冷却系统所带走的热量。有了冷却系统，才能保持料筒温度。塑料离开挤出机时是所有热流的净量。