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橡膠擠出機(jī)，是橡膠工業(yè)的一種基本設(shè)備，是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備之一，在輪胎和橡膠制品的生產(chǎn)過程中起著非常重要的作用。國外橡膠擠出機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了柱塞式擠出機(jī)、螺桿型熱喂料擠出機(jī)、普通冷喂料擠出機(jī)、主副螺紋冷喂料擠出機(jī)、冷喂料排氣擠出機(jī)、銷釘冷喂料擠出機(jī)、復(fù)合擠出機(jī)等階段。

柱塞式

擠出機(jī)起源于1 8世 紀(jì) ， 英 格 蘭 的 J o s e p h B r a ma h于 1 7 9 5年制造的用于制造無縫鉛管的手動(dòng)活塞式壓出機(jī)被認(rèn)為是世界上第一 臺(tái)擠出機(jī) 。從那時(shí)開始， 在 1 9世紀(jì)前 5 0年內(nèi)， 擠出機(jī)基本上只應(yīng)用于鉛管的生產(chǎn)、 通心粉和其它食品的加工、 制磚及陶瓷工業(yè)。

在擠出機(jī)作為一種制造方法的發(fā)展過程中，第 1次有明確記載的是 R ． B r o o m a n在 1 8 4 5年 申請(qǐng)的用擠出機(jī)生產(chǎn)固特波膠電線的專利。固特波公 司的 H．B e w l g y隨后對(duì)該 擠 出機(jī)進(jìn) 行了改進(jìn) ， 并于 1 8 5 1 年將它用于包覆在 D o v e r 和 C a l a i s公司之間的第 1根海底電纜的銅線上。在此后的 2 5年內(nèi)， 擠出方法 1 3漸重要 ， 并且逐漸由電動(dòng)操縱的擠出機(jī)迅速替代了以往的手動(dòng)擠出機(jī)。初期機(jī)械操縱的柱塞式擠出機(jī)生產(chǎn)了成千上萬公里的絕緣電線和電纜， 從而牢固地確立了擠出法用于生產(chǎn)電纜的地位。早期生產(chǎn)電纜的擠出機(jī)無論是手動(dòng)的、 機(jī)械的或者液壓的， 全都是柱塞式的。在這種生產(chǎn)過程中， 柱塞將熱的古塔波膠壓入到通有銅導(dǎo)線口模中， 古塔波膠從口模中 擠 出， 這樣就包覆在銅導(dǎo)線上形成絕緣層 。

螺桿型

1870年出現(xiàn)的橡膠擠出機(jī)是熱喂料擠 出機(jī)。它喂入的膠料要求必須經(jīng)過熱煉， 且供料均勻、 穩(wěn)定、 等速， 料溫保持在5 0～ 7 0 ℃。其螺桿短， 螺紋溝深 ， 均化效果不理想。從2 0世紀(jì) 70年代起 。 一度出現(xiàn)長徑 比變小的現(xiàn)象。由于熱喂料擠出機(jī)可連續(xù)擠出、 操作簡(jiǎn)單、 生產(chǎn)效率高、 擠 出成品形狀穩(wěn)定 ，在很多制 品的生產(chǎn)工藝中 ， 仍然采用熱喂料擠 出機(jī)。在輪胎生產(chǎn)中用于各種胎 面、 各種型膠的擠 出以及在膠管、 電纜及其它橡膠制品的生產(chǎn)中用于包膠及膠坯的擠出。

普通型

冷喂料擠出機(jī)出現(xiàn)于 2 0世紀(jì)4 0年代， 6 0年 代開始得到推廣和普及 ， 8 0年代成為發(fā)展主流。 至9 0年代初期， 歐美等發(fā)達(dá)國家用冷喂料擠出 機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品 已經(jīng) 占到生產(chǎn)總量的 9 5 % 。有分離型螺桿擠出機(jī)、 擋板螺桿擠出機(jī)、空穴式螺桿擠出機(jī)、傳遞式混煉擠出機(jī)、銷釘螺桿擠出機(jī)和多流道傳遞混合螺桿( MC T ) 擠出機(jī)等。從設(shè)備結(jié)構(gòu)來看 ， 冷喂料擠 出機(jī)與熱喂料擠出機(jī)相比， 一般有較長的機(jī)身， 長徑比( L / D) 為 8～2 0， 螺紋溝較淺。由于機(jī)身長、 功能多， 進(jìn)料溫度低， 其功率比熱喂料擠出機(jī)大得多， 約相當(dāng)于同規(guī)格熱喂料擠 出機(jī)的 2— 4倍。如德國貝爾斯托夫公司生產(chǎn) 的直徑 為 2 5 0 r a m的冷喂料擠 出機(jī) 的功率為5 0 0 k w， 而同規(guī)格的熱喂料擠出機(jī)僅為1 0 5 k w， 但生產(chǎn)能力卻比熱喂料擠出機(jī)低。冷喂料擠 出機(jī)的出現(xiàn)簡(jiǎn)化 了生產(chǎn)工藝 ， 所喂膠料不再需要熱煉， 膠料在室溫下喂入擠出機(jī)，即可得到各種形狀的制品膠胚。它完全可以替代熱喂料擠出機(jī)， 并可省去膠料熱煉工序， 簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝， 并可使機(jī)頭建立較高壓力， 對(duì)提高擠出制品質(zhì)量有一定效果， 因此在某些制品的生產(chǎn)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。但是為使膠料得到較好的塑化效果而設(shè)計(jì)的主副螺紋結(jié)構(gòu)的螺桿， 使擠出產(chǎn)量受到影響， 而且需要較大的驅(qū)動(dòng)功率， 在一些生產(chǎn)工藝中的使用受到了限制。 1.1.4 主副螺紋冷喂料擠出機(jī) 主副螺紋冷喂料擠 出機(jī) 出現(xiàn)于 1 9 7 0年 ， 它的主螺紋與普通型螺桿的螺紋相 同， 主要結(jié)構(gòu)是在主螺紋槽中設(shè)置了具有一定高低差的副螺紋，而副螺紋則在螺距和螺棱高度上有所變化 ， 只允許通過窄縫向前輸送膠料， 從而有效地消除了普通螺桿螺槽中膠料的“ 死區(qū)”． 強(qiáng)化了塑化和混煉的效果， 但它對(duì)膠料的混煉質(zhì)量不均勻， 消耗的能量較大。

冷喂料型

冷喂料 排 氣 擠 出機(jī) 的 出 現(xiàn) 源 于 1 9 5 6年B e r n h a t d t 提出的抽真 空擠 出機(jī)螺桿 的設(shè) 計(jì)。它使用的螺桿按膠料窄壓縮段螺槽中的流動(dòng)狀態(tài)可分普通型冷排螺桿和強(qiáng)力剪切型冷排螺桿。冷喂料排氣擠出機(jī)的螺桿分為喂料段、 壓縮段、節(jié)流段、 排氣段和擠出段。節(jié)流段采用了淺槽等距等深螺紋， 可使膠料獲得較高的剪切和穩(wěn)定的輸送過程， 同時(shí)也提高了排氣效果。在冷喂料螺桿擠出機(jī)中，向擠出機(jī)中加人的是室溫的膠條。橡膠擠出機(jī)也經(jīng)常按是否用于排氣來進(jìn)行分類。

銷釘型

在對(duì)擠出技術(shù)的不斷探索中， 常州市鋒金寶橡塑機(jī)械有限公司作出了一大貢獻(xiàn)， 即 2 0世紀(jì) 6 0年代后期和9 0年代初開始了銷釘技術(shù)的研究， 將銷釘從機(jī)筒圓周方向徑向插入螺桿螺紋槽中， 將流動(dòng)的膠料進(jìn)行剪切和攪拌。膠料變成熔體以低剪切速率在螺桿螺紋中流動(dòng)， 逐漸形成連續(xù)的粘流體， 這樣便破壞了膠料在擠出過程中的層流和結(jié)塊現(xiàn)象， 打破了膠塊， 達(dá)到了膠料塑化好、 膠溫低和節(jié)能的效果 ， 簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。1 9 7 9年該項(xiàng)技術(shù)在美國獲得了專利。 銷釘式冷喂料擠出機(jī)的出現(xiàn)， 使冷喂料擠出機(jī)技術(shù)得到了很大的發(fā)展和提高。這種擠出機(jī)不僅在螺桿結(jié)構(gòu)上有了較大改進(jìn)， 而且由于在機(jī)筒上增加了銷釘， 使其對(duì)膠料的塑化性能、 擠出制品的致密性、 擠出量都有很大的提高， 并且排膠溫度較低， 可滿足多種生產(chǎn)工藝的擠出要求，同時(shí)由于改進(jìn)了螺桿結(jié)構(gòu)， 使其驅(qū)動(dòng)功率下降，單位能耗明顯降低。由于其具有塑化性能好、 排膠溫度低、 擠出量大的特點(diǎn)， 在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

復(fù)合

在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中， 復(fù)合擠出機(jī)主要用于輪胎復(fù)合胎面的擠出 ， 汽車密封膠條 、 彩色力 車胎胎面， 膠管復(fù)合及膠塑復(fù)合擠出， 以及膠板多層共擠等。復(fù)合擠出生產(chǎn)工藝在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中屬于先進(jìn)技術(shù)， 它可根據(jù)制品的不同性能要求，采用不同配方和性能的膠料， 通過復(fù)合擠出設(shè)備生產(chǎn)出既能節(jié)省材料， 又能滿足多種性能需求的制品。