?軟膠擠出機在工作中因原料特性(如高黏度、彈性大)、設(shè)備磨損或工藝參數(shù)設(shè)置不當,易出現(xiàn)多種運行故障。以下從原料處理、設(shè)備異常、工藝缺陷等維度,結(jié)合具體場景分析常見問題及解決策略:
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一、原料輸送與塑化環(huán)節(jié)問題
1. 進料口堵塞 / 打滑
原因:
軟膠原料吸潮結(jié)塊(如 TPU 含水率>0.05% 時易成團);
進料段溫度過高(超過原料軟化點,導致原料提前熔融黏附螺桿);
螺桿壓縮比不足(軟膠需壓縮比 1.8~2.5,過低會導致推送力不足)。
解決措施:
原料預干燥(TPU 需在 80℃下干燥 4 小時,含水率≤0.03%);
降低進料段溫度(比原料熔點低 10~15℃,如 EVA 進料段設(shè)為 120℃);
更換漸變型螺桿(壓縮段長度占螺桿總長 30%),并增加強制喂料裝置(如齒輪進料器)。
2. 塑化不良 / 熔體不均勻
現(xiàn)象:擠出物表面出現(xiàn)顆粒狀雜質(zhì),或截面有未熔融膠塊。
原因:
螺桿轉(zhuǎn)速過低(軟膠需高剪切塑化,轉(zhuǎn)速應(yīng)≥60rpm);
加熱段溫度設(shè)置不合理(如 PVC 軟膠熔融段溫度需 180~200℃,低溫區(qū)不足導致塑化不充分);
螺桿磨損(螺棱間隙>0.5mm 時,熔體滯留時間不均)。
解決措施:
提高螺桿轉(zhuǎn)速并搭配背壓閥(背壓 1~3MPa 增強剪切);
分段控溫優(yōu)化(例:三段加熱溫度分別為 160℃、190℃、210℃);
更換雙金屬螺桿(表面硬度 HRC60+),定期檢測螺棱磨損量。
二、擠出成型與模具相關(guān)問題
1. 擠出物尺寸不穩(wěn)定(波動>±0.1mm)
原因:
熔體壓力波動(液壓系統(tǒng)泄漏或止逆環(huán)磨損,導致壓力維持不足);
模具溫度不均(軟膠模具需恒溫控制,溫差>5℃會導致收縮不一致);
牽引速度波動(牽引機皮帶打滑或電機轉(zhuǎn)速不穩(wěn))。
解決措施:
更換止逆環(huán)(間隙≤0.05mm),檢測液壓系統(tǒng)壓力穩(wěn)定性(波動≤±0.3MPa);
模具加裝恒溫油循環(huán)系統(tǒng)(溫控精度 ±1℃);
采用伺服電機驅(qū)動牽引裝置,速度控制精度≤±0.5%。
2. 表面缺陷(氣泡、流痕、開裂)
典型問題及對策:
缺陷類型 核心原因 解決方案
氣泡 原料含水率高 / 排氣孔堵塞 加強干燥(露點≤-40℃),清理排氣槽(深度≥2mm)
熔體破裂(鯊魚皮紋) 擠出速度超過臨界值(如 TPU>15m/min) 降低口模流速(V≤10m/min),口模入口倒角 R=1mm
流痕 模具流道有死角(如直角過渡) 流道拋光(粗糙度 Ra≤0.4μm),采用圓弧過渡(R≥5mm)
表面開裂 冷卻過快(冷卻水溫<15℃) 提高冷卻水溫至 25~30℃,采用分段冷卻(先風冷后水冷)
三、設(shè)備運行異常與安全問題
1. 螺桿扭矩過高(超過額定值 120%)
風險:電機過載跳閘,螺桿斷裂(安全系數(shù)<2 時易發(fā)生)。
原因:
原料黏度突變(如 PVC 增塑劑添加量不足,黏度驟升);
背壓過高(口模堵塞或濾網(wǎng)目數(shù)過高,如 400 目濾網(wǎng)導致阻力激增);
螺桿與機筒間隙過小(新設(shè)備未磨合,間隙<0.1mm 時摩擦增大)。
解決措施:
實時監(jiān)測熔體黏度(安裝在線黏度計,控制波動≤±5%);
更換低阻力口模(流道長徑比 L/D≤20),定期更換濾網(wǎng)(建議 200 目);
新機運行前空轉(zhuǎn)磨合 2 小時(轉(zhuǎn)速 30rpm),間隙調(diào)整至 0.15~0.2mm。
2. 設(shè)備異常發(fā)熱(軸承溫度>70℃)
原因:
潤滑不足(齒輪箱油位低于視窗 1/2,或潤滑脂型號錯誤,如用鈣基脂代替鋰基脂);
軸承磨損(游隙>0.08mm 時產(chǎn)生異響發(fā)熱);
冷卻系統(tǒng)故障(冷卻水量不足,或換熱器結(jié)垢導致散熱效率下降)。
解決措施:
按說明書要求補充潤滑油(齒輪油黏度 ISO VG 220),每 5000 小時更換;
定期檢測軸承振動值(速度≤4.5mm/s),超過閾值立即更換;
冷卻水路加裝過濾器(精度 50μm),每年化學清洗換熱器(用 5% 檸檬酸溶液循環(huán) 2 小時)。
四、工藝參數(shù)設(shè)置不當引發(fā)的問題
1. 冷卻定型不良(尺寸收縮率>3%)
原因:
冷卻距離過短(軟膠需冷卻長度≥3 倍制品直徑,如 φ10mm 膠條需冷卻槽長≥300mm);
牽引速度與擠出速度不匹配(速比需 1.05~1.1,速比過大導致拉伸過度)。
解決措施:
延長冷卻水槽長度(建議配置 1.5m 長槽,分三段控溫);
安裝張力傳感器(控制張力 5~10N),自動調(diào)節(jié)牽引速度。
2. 產(chǎn)量波動(波動>5%)
原因:
料斗供料不均勻(軟膠顆粒大小差異>0.5mm,導致下料量波動);
熔體壓力傳感器故障(誤差>±1% FS 時,PID 調(diào)節(jié)失靈)。
解決措施:
原料過篩(篩網(wǎng)孔徑 2mm),并配置失重式計量喂料機(精度 ±0.5%);
定期校準壓力傳感器(每年一次,零點漂移≤±0.5%),備用傳感器實時比對。
五、特殊原料加工難點及對策
1. 硅膠擠出(高彈性、低黏度)
問題:熔體易打滑,擠出尺寸不穩(wěn)定。
對策:
采用銷釘式螺桿(銷釘數(shù)量 12~16 個,增強混煉);
口模內(nèi)表面鍍硬鉻(硬度 HV1000+),降低摩擦系數(shù);
搭配真空定型裝置(真空度 - 0.06MPa),減少彈性恢復。
2. TPR 軟膠(易黏附、熱穩(wěn)定性差)
問題:螺桿積料導致分解(超過 200℃時硫化為黑色)。
對策:
螺桿表面鍍鉻(厚度 5~8μm),減少積料死角;
加工溫度控制在 170~190℃,停機前用 PP 料清洗螺桿(清洗時間≥30 分鐘);
加裝熔體溫度報警器(超溫 195℃時自動停機)。
六、預防性維護建議
日常巡檢清單:
每 2 小時記錄熔體壓力(波動≤±0.5MPa)、各段溫度(偏差≤±3℃);
檢查減速箱油溫(≤60℃)、軸承噪音(聲壓級≤75dB)。
定期保養(yǎng)計劃:
每周清理進料口濾網(wǎng)(目數(shù) 80),檢查螺桿磨損(用塞尺檢測螺棱間隙);
每季度更換液壓油(過濾精度≤10μm),校準溫度傳感器(誤差≤±1℃)。
關(guān)鍵部件壽命管理:
螺桿 / 機筒:累計運行 8000 小時后檢測磨損,間隙>0.3mm 時更換;
止逆環(huán) / 密封圈:每 500 次開關(guān)機后檢查,出現(xiàn)劃痕立即更換。