单螺杆挤出机模口胀大与出料波动带来的尺寸漂移不同
单螺杆挤出机牵引线速度变化时,制品直径和壁厚会反向一起变。牵引速度稳定而机头压力和熔温在变,则是模口胀大在变,不是牵引突然失速。

单螺杆挤出机挤出的制品尺寸漂移,常常被看成牵引速度和模口胀大没有配好。模口胀大是熔体离开口模后弹性回复,截面变大,大小随熔体温度、机头压力和口模平直段长度变化。出料波动是螺杆每分钟送出的质量在变,牵引速度即使不变,单位长度上的料量也变了。一个变的是出口处的弹性胀大,一个变的是质量流量,测速和测压力能把它们分开。
牵引偏快时,熔体被拉细,直径变小、壁厚变薄,长度方向的取向增加,冷却后纵向收缩更明显。牵引偏慢时,料在模口前堆积,直径变大、壁厚变厚,严重时出现皱折。此时机头压力和熔体温度可以是稳的,变的是牵引辊或履带的线速度。在模口处同时看制品线速度和螺杆转速,线速度变了而转速没变,尺寸漂移来自牵引和出料速度的比例。
牵引打滑时,设定值没变,实际线速度下降,制品突然变粗。辊面上有粉或油,速度表若采的是电机转速而不是制品速度,显示仍然正常。用接触式测速量制品本身,才能发现实际线速度掉了。模口胀大不会因为辊面打滑就变化,它不读取牵引电机的显示值。
螺杆出料速度自己波动时,牵引线速度是稳的,单位时间从模口出来的料却忽多忽少。直径和壁厚同时变大或同时变小,而不是拉细时那种直径和壁厚一起变小、长度取向变大。出料变多时,机头压力通常一起升高。压力和尺寸同向跳动、牵引测速平稳,就可以把原因放回喂料和螺杆,而不是去改牵引设定。
胀大跟着熔温和压力
熔体温度升高时,分子松弛更快,离模胀大通常变小,制品在同样牵引速度下变细。温度降低时胀大变大,制品变粗。牵引编码器的读数可以完全不变。机头压力升高、剪切历史改变,也会使胀大比变化。尺寸漂移和熔温、机头压力同向出现,和牵引速度读数无关,这是胀大在变,不是牵引失速。
口模平直段越长,弹性回复越小,胀大越稳定。平直段入口有焦料或划伤时,局部胀大不一致,制品一侧厚一侧薄,周向尺寸不对称。牵引速度是均匀的,不对称不会沿长度成段出现,而是沿圆周固定在口模的某个角度。清理或修复该处模唇以后,不对称消失,牵引不必改。
螺杆转速提高时,出料加快,若牵引没有按比例加快,制品变粗,这是速度比例。同时压力升高还会使胀大略有变化。要把比例失配和胀大分开,应在改变转速的同时按比例调整牵引,再看尺寸是否仍然偏移。比例已经对齐、尺寸仍随熔温漂移的,剩下的就是胀大。
先核对线速度再看熔温
尺寸变了的时候,先量制品实际线速度,再看机头压力和熔温。线速度变了、压力和熔温稳定、直径与壁厚反向匹配拉伸的,是牵引和出料速度不匹配。线速度稳定、压力或熔温在变、尺寸跟着变的,是模口胀大在变。线速度稳定而压力跳动、直径和壁厚同向增减的,是出料质量波动,胀大和牵引都不是主因。
冷却过早、制品在定型套里被强制贴住,也会把尺寸卡在定型套上,看起来不随牵引变化。此时改变牵引,尺寸变化很小,定型套内壁有摩擦亮痕。胀大和牵引的匹配问题发生在进定型套之前。进套以后尺寸被套固定,要和模口处的自由胀大分开记录。
口模温度单独偏高时,只在模唇附近黏度下降,胀大变小,料筒各段温度可以不变。尺寸变细但螺杆转速、牵引线速度和机头压力都稳,要先查口模加热,而不是去改牵引比。口模温度偏低则局部胀大变大,制品出现纵向厚条。这种厚条沿口模圆周的位置固定,和牵引打滑造成的整段变粗不同,打滑时整个截面一起变大。
单螺杆挤出机的制品尺寸漂移,牵引线速度变化造成直径和壁厚按拉伸比反向变化;牵引速度稳定而熔温和机头压力变化,则是模口胀大在变。一个看速度比,一个看熔体状态,两条记录不要写成同一个牵引故障。