单螺杆挤出机熔体压力波动要分开喂料不稳和加热失常
单螺杆挤出机熔体压力若与电流一起随料斗起伏、料筒温度仍贴着设定,多半是喂料不稳。压力起伏若和某一段温度同相,则是加热失常。

单螺杆挤出机的熔体压力来回波动时,喂料量和料筒加热常被当成同一个不稳定来源。喂料不稳改变的是进入螺槽的固体量,螺杆转速可以不变,槽里的充满程度却在变。加热失常改变的是熔体温度和黏度,螺槽里的料量可以是稳的,黏度却随温控周期变。压力对两者都敏感,但伴随的电流和温度曲线并不相同。
料斗架桥、料位忽高忽低,或者粒料中粉料比例变化,都会使进入加料段的料忽多忽少。螺槽充满度下降时,机头压力下降,电机电流同时下降,因为螺杆输送的质量少了。压力波动的节奏和料斗里的塌料、补料时间对得上,料筒各段温度仍然贴着设定值,加热电流没有异常的长时间全开或全关。
饥饿喂料如果本身就不稳定,失重秤或容积给料的波动会原样传到机头。螺杆并不过载,压力波的幅度和给料波动的幅度成比例。把料斗临时保持满料、给料改成稳定溢流,压力波若明显减小,就可以认定波动来自喂料,而不是加热圈。加热问题不会因为多加了几分钟满料就消失。
加料口冷却不足时,粒料在入口处发黏,形成周期性的结块和脱落,压力也呈一冲一冲的变化。这仍然是进入螺槽的料量不稳,温度异常发生在加料口,而不是均化段的加热圈。均化段温度曲线是平的。清理加料口、恢复该处冷却以后,压力节奏变缓,加热圈的通断状态可以始终正常。
加热失常跟着温控周期
某一段加热圈接触不良或热电偶松动时,控制器会长时间通电或长时间断开。热电偶读数偏低,实际料温已经偏高,黏度下降,压力跟着下降;读数偏高时又把加热关掉,料温下降,压力回升。压力波动的周期是分钟级,和该段温度曲线的升降同相,料斗里的料位可以一直是满的,电流随黏度变化,而不是随塌料变化。
加热圈局部烧断时,该段圆周上温度不均匀,压力波动幅度较小,但制品上出现一侧光泽不同的条纹。热电偶如果正好顶在还完好的半边,显示温度正常,实际另一半已经偏冷。用手或点温计沿料筒圆周比较,能发现左右温差。喂料不稳不会造成料筒圆周方向的固定温差。
冷却风机失控、一直吹某一段,效果和加热不足相似:该段实际温度偏低,黏度偏高,压力偏高且慢慢抖动。风机的通断和压力抖动对得上。把风机强制停下做短时间对比,压力趋于平稳,而料斗状态没有改变。这是加热与冷却的平衡被破坏,不是固体料进得忽多忽少。
看温度曲线是否跟着压力
把机头压力、电机电流和各段料筒温度画在同一张时间轴上。压力和电流一起随料斗塌料起伏、温度仍贴设定的,是喂料不稳。压力起伏和某一段温度同相、料斗保持满料的,是该段加热或测温失常。圆周方向有温差而热电偶显示正常的,是加热圈局部失效。三条曲线对不上时,不能只把螺杆转速调高来压住波动。
螺杆转速本身不稳也会使压力波动,频率与转速波动相同,温度和料位都正常。用测速看螺杆是不是匀速。转速稳、料位稳、只有一段温度在周期性偏离,才去查加热圈和热电偶的安装。转速不稳时去更换加热圈,压力波的频率仍然跟着传动走。
热电偶插深不够时,测到的是料筒壁温而不是熔体温度,显示可以很稳,熔体实际在波动。壁温贴着设定,机头压力却仍随熔体黏度起伏,容易被误判成喂料。把热电偶插到接触熔体的深度再比较,压力若开始和读数同相,就是测温位置不对。喂料波动在插深改变后仍然跟着料斗走,不会因为热电偶多伸进几毫米就改变节奏。
单螺杆挤出机的熔体压力波动,伴随电流和料斗起伏而料筒温度不动的,是喂料不稳;伴随某一段温度曲线同相变化的,是加热失常。一个变的是螺槽里的料量,一个变的是熔体黏度。