橡膠擠出機橡膠機械

MC T擠出機沿螺桿軸向分為進料段、 傳遞混合段和出料段。在傳遞混合段， 螺桿和機筒內(nèi)壁有螺旋相反的螺紋， 在螺桿上流道數(shù)逐增、 螺紋深度逐減， 在混合傳遞區(qū)中部達到極值后逐漸恢復(fù)原狀， 在螺桿流道增多過程中， 機筒內(nèi)壁上流道數(shù)與螺桿上流道數(shù)相反、 流道深度也與螺桿相反 。

MC T擠出機與普通冷喂料螺桿擠出機在本質(zhì)上有很大的區(qū)別， 普通螺桿擠出機是利用摩擦作用進行塑化， 而 MC T擠出機膠料塑化是依靠機械作用進行 的， 摩擦力很小 ， 因此 MC T擠 出機的螺桿長度遠比普通擠出機的螺桿長度要短， 僅為螺桿直徑的7倍左右。

MC T擠出機不僅能用于生產(chǎn)易擠 出的載重輪胎胎面膠等混煉膠及半成 品， 還能用于生產(chǎn)較難擠出的高合成橡膠組分物料， 并且表面質(zhì)量和外輪廓邊角形狀好。M C T擠出機的螺桿比普通型擠出機螺桿短， 易于將兩個或三個 MC T擠出機組合在一起， 實現(xiàn)復(fù)雜制品的“ 復(fù)合” ， 共擠出。如可 以 由一 臺 9 5 mm 主 MC T擠 出機 和兩 臺5 0 m m副 MC T擠出機組成“ 三復(fù)合” 擠出機。 由于 MC T擠出機 的塑化混合 區(qū)很短( 約 2.5 D) ， 流道內(nèi)沒有障礙干擾元件， 螺翅和流道對 物料有助推作用， 物料在機內(nèi)的溫升低， 使得螺 桿轉(zhuǎn)速高， 生產(chǎn)能力大， 一般 MC T擠出機在螺桿、 機頭、 軸承和加料區(qū)設(shè)置調(diào)溫 口， 在溫升相同的 條件下， MC T擠出機的生產(chǎn)能力大于銷釘機筒擠 出機 ， 更大于光滑機筒擠出機。

2 O世紀 9 O年代末， 全球已有數(shù)百臺 MC T擠 出機投入使用， 僅在北美就有 1 0 0多臺用于輪胎 的熱翻和冷翻 ， 并且 與 C T C—S B I 和 C T C—S BⅡ 擠出機/ 成型機配合， MC T直接擠出到胎體上， 既 提高了質(zhì)量， 也節(jié)省了人力和物力。2 5 4 m m規(guī)格 的 MC T已經(jīng)進行了工業(yè)實驗， 而且德國橡膠技術(shù) 研究所在 9 O年代末就在探索利用超聲波來降低 彈性體的粘度， 以期解決 MC T擠出機對于普通工 業(yè)膠料在擠出質(zhì)量 、 產(chǎn)量和節(jié)能方面的不足。 歐美主要橡膠擠出機廠商將發(fā)展 MC T擠出 機作為新的方 向。最近幾年重點發(fā)展 的是改進 型 MC T擠出機。第三代 M C T擠出機MC T D和銷釘式MC T擠出機可能是未來發(fā)展的方向， 尤其是銷釘式 M C T擠出機兼?zhèn)滗N釘螺桿擠出機和 MC T擠出機的優(yōu)點， 具有廣闊的市場前景和發(fā)展空間。

多復(fù)合

擠 出機頭是決 定擠 出制 品最終質(zhì)量 的一 個關(guān)鍵部件。傳統(tǒng)的單螺桿擠出機頭僅能用于擠出單一品種膠料的制品， 機頭結(jié)構(gòu)比較簡單， 機頭壓力也比較低， 因此技術(shù)問題容易處理。隨著擠出工藝的發(fā)展和生產(chǎn)的需要， 擠出機頭的結(jié)構(gòu)和技術(shù)與十多年前相比， 有了很大的發(fā)展， 特別是輪胎生產(chǎn)中要求采用不同性能的膠料在機頭內(nèi)復(fù)合擠出胎面、 胎側(cè)和三角膠等部件， 為此從6 O年代起由德國 T r o e s t e r 公司和 B e r s t o r f f 公司首先開發(fā)了用于擠出兩種膠料的雙復(fù)合擠出機頭，到了 8 O年代 和 9 O年代 已開發(fā) 了三復(fù)合和 四復(fù)合擠出機頭， 正在研制開發(fā)五復(fù)合擠出機頭 ， 不久將有產(chǎn)品問世。

從 2 0世紀 5 0年代起 ， 我 國一些橡膠機械生產(chǎn)廠家如常州市鋒金寶橡塑機械有限公司相繼開發(fā)出了熱喂料擠出機， 并廣泛應(yīng)用于輪胎、 膠管、 塑料等行業(yè)。我國對銷釘冷喂料擠出技術(shù)的開發(fā)始于 1 9 8 4年， 至今已有二 十多年的歷史。該技術(shù)在歷經(jīng)對螺紋結(jié)構(gòu)、 螺紋參數(shù)、 銷釘配置方式與數(shù)量、 溫控及 喂料方式 等方面的不斷改進 和完 善后 ， 終 于被 國際認 可。 銷釘式冷喂料擠出機 已成 為擠出機市場的主導(dǎo)產(chǎn)品。

由于在斜交輪胎和子午線輪胎的生產(chǎn)中， 胎面、 胎側(cè)及三角膠等部件的生產(chǎn)， 大都采用 膠料復(fù)合擠出技術(shù)， 因此， 國內(nèi)外二復(fù)合、 三復(fù)合或四復(fù)合銷釘 式冷喂料 擠 出機 也就應(yīng) 運而生。我國的復(fù)合擠出技術(shù)已日趨成熟， 復(fù)合擠出機的設(shè)計制造水平達到了國際先進水平， 不僅能提供各種組合形式的復(fù)合擠出機， 還能向國外著名的輪胎公司出口。桂林橡膠工業(yè)新技術(shù)開發(fā)實業(yè)總公司是國內(nèi)唯一能設(shè)計制造 四復(fù)合銷釘式冷喂料擠出機的企業(yè)， 也是國際上少數(shù)幾個能夠設(shè)計制造四復(fù)合銷釘式冷喂料擠出機的企業(yè) 之一， 該企業(yè)為法國米其林公 司開發(fā)的 ( P 9 0 / ①1 2 O / 中 2 o 0 / l 5 O四復(fù)合銷釘式冷喂料擠出機獲 得了用戶的好評。

國外橡膠擠 出機 的主要生產(chǎn)廠家約有 2 2家， 主要有德國特樂斯特( T r o e s t e r ) 、 貝爾斯托夫、 克虜伯、 A—Z( V MI ) ， 日本中田工程、 三菱重工、 神戶機械、 神戶制鋼、 今中機械， 美國法勒爾、 戴維斯標準 ， 意大利 波米 尼， 瑞士 R C M、 I m t e r p l a s t i -c a ， 英國的 I d d o r B r o t h e r 等公司。德國特樂斯特機械制造廠創(chuàng)建于 1 8 9 2年，其主要致力于輪胎， 電纜， 密封膠條和運輸帶等機械設(shè)備的開發(fā)研制和生產(chǎn)制造工作。該公司 生產(chǎn)的螺旋式橡膠擠出機( G S ) 被歐洲和其他國 家主要橡膠加工廠使用， 近一個世紀來其橡膠擠 出機產(chǎn)量和生產(chǎn)質(zhì)量被公認為行業(yè)標準。2 O世紀7 O年代中葉， 特樂斯特公司對 Q S M( 橫向流攪拌) 工藝的發(fā)展起到了推波助瀾的作用， 開發(fā)出 了Q S M銷釘式冷喂料擠出機。從此以后， 這一不斷發(fā)展的工藝使輪胎制造商和其他橡膠制品加 工者能夠在不需要更換螺桿的情況下， 以最佳的 塑化效果加工各種各樣 的膠料 ， 出膠量高、 質(zhì)量好。由于 Q S M銷釘式冷喂料擠出機對所有膠料均適用。 所以已迅速推廣到橡膠工業(yè)的各個行業(yè)中。

德國貝爾斯托夫橡塑機械公司， 創(chuàng)建于 1 0 0年前， 是曼內(nèi)斯曼塑膠機械集團公司的成員公司。作為橡塑設(shè)備供應(yīng)商的翹楚， 今天貝爾斯托夫已經(jīng)成為全世界塑膠橡膠生產(chǎn)加工擠出系統(tǒng)的領(lǐng)先的制造商之一。1 9 5 4貝爾斯托夫建立了它的第一個技術(shù)中心， 1 9 6 6開發(fā)并制造出其第一臺雙螺桿擠出機， 1 9 9 8年并入曼內(nèi)斯曼塑料機械集團。它為輪胎制造業(yè)提供擠出機和擠出系統(tǒng)、 復(fù)合擠出系統(tǒng)、 輥筒機頭擠出壓出系統(tǒng)及壓延機生產(chǎn)線。它的兩復(fù)合、 三復(fù)合和四復(fù)合擠出系統(tǒng)所制備的產(chǎn)品包括胎面、 胎側(cè)膠條和三角膠條等部件。該公司推出的 Z E B a s i c系列雙螺桿擠出機， 由于各部件實現(xiàn)了高度標準化， 這一系 列的設(shè)備具有極其優(yōu)異的性價比。Z E B a s i c新機型特別適用于通用型配混改性用途。隨著新的 Z E B a s i c機型的推出， 貝爾斯托夫公司構(gòu)筑完成了全系列的雙螺桿擠出機產(chǎn)品， 其中包括超高性 能的 Z E U T X和 Z E U T型雙螺桿擠出機。Z E B a s i c 雙螺桿擠出機將在全球推廣。

2 0 0 4年荷蘭橡膠機械制造商 V MI 買斷了德 國A— z模型及機械制造有限公司的擠出機部 門， 從而擴展了產(chǎn)品范圍。這個事件拓展了 V MI在輪胎成型和橡膠工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品范圍。A—z 擠出產(chǎn)品包括： 多復(fù)合、 三復(fù)合及四復(fù)合擠出機， 擠出量由每小時 6 0 k g / 6 0 r am到每小時 78 0 0 k s / 2 5 0r am。

總的來說， 冷喂料橡膠擠出機已成為歐美等 發(fā)達國家的發(fā)展主流， 至9 O年代初歐美等發(fā)達 國家冷喂料擠 出機 已經(jīng) 占到生產(chǎn) 總量的 9 5 %。歐美等發(fā)達國家正在開發(fā)、 生產(chǎn) MT C D和 其它高速、 精密的新型擠出設(shè)備。

我國橡膠擠出機的年產(chǎn)量近 8 0 0臺， 生產(chǎn)廠 家有 5 O家左右， 主要分布在青島、 桂林、 內(nèi)蒙、 上 海等地。國內(nèi)雖然有眾多橡膠螺桿擠出機制造 企業(yè)。 但具備開發(fā)設(shè)計能力并在行業(yè)中頗有影響 者僅有 4—5家。 如常州市鋒金寶橡塑機械有限公司、桂林橡膠工業(yè)新技術(shù)開發(fā)實 業(yè)總公司、 天津賽象科技股份有限公司、 內(nèi)蒙古富特橡塑機械有限公司和內(nèi)蒙古宏立達橡塑機械有限公司等。 國內(nèi)在八十年代中期開始接觸和使用 B e t - s t o r f f 公司及 T r o e s t e r 公司的三復(fù)合擠出技術(shù)和雙 復(fù)合擠出技術(shù)。內(nèi)蒙古富特橡塑機械有限公司與國外多家公司進行技術(shù)交流，在吸收國 外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上， 開發(fā)生產(chǎn)了多種規(guī)格的銷 釘式冷喂料復(fù)合擠出機， 使復(fù)合擠出設(shè)備實現(xiàn)了國產(chǎn)化， 并使該技術(shù)達到了比較成熟的程度。近 年。 該公司為北京輪胎廠提供了 * 2 0 0 / 2 5 0雙復(fù) 合銷釘冷喂料擠出機， 為合肥佳通輪胎公司提供 了 ．1 2 0 / 1 5 0 / 1 2 0三復(fù)合銷釘式冷喂料擠出機，又為越南和臺資輪胎廠提供了多臺不同規(guī)格的銷釘式冷喂料復(fù)合擠出機。

在密封膠條生產(chǎn)中， 三復(fù)合機頭、 四復(fù)合機頭也得到較快 的發(fā) 展。我 國較早 引進 的密封膠條生產(chǎn)線復(fù)合機頭大都配有剪切機頭， 機頭結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜， 經(jīng)過多年發(fā)展， 使用的三復(fù)合、 四復(fù)合機頭結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單， 使用效果較好， 已不再采用剪切機頭。隨著國產(chǎn)化復(fù)合擠出設(shè)備的發(fā)展， 復(fù)合擠出技術(shù)及生產(chǎn)工藝將會出現(xiàn)較快發(fā)展的局 面 。 內(nèi)蒙古富特橡塑機械有限公司自行設(shè)計、 生產(chǎn)的配置“ L ” 型輥筒機頭 的銷釘式冷喂料擠出機， 已在輸送帶覆蓋膠膠片的生產(chǎn)工藝以及子午線輪胎氣密層膠 片生產(chǎn)中得到應(yīng)用。其最大的特點是綜合了壓延機和擠出機的諸多優(yōu)點， 擠出膠片的氣密性好， 簡化了生產(chǎn)工藝， 減少了生產(chǎn)設(shè)備 ， 降低 了大量 能耗， 提高 了制 品質(zhì)量。

據(jù)報道， 部分國產(chǎn)復(fù)合擠出設(shè)備已可完全替代進口設(shè)備。桂林橡膠工業(yè)新技術(shù)開發(fā)實業(yè)總公司開發(fā) 的 中l(wèi) 5 0冷/ ~ 2 5 0熱雙復(fù)合擠出機組， 由于采用 了新結(jié)構(gòu)螺桿 ， 膠料輸送能力大大提高， 擠 出量達 到 4 2 0 0 k g / h ； 擠出 1 1.O O以下規(guī)格的胎面速度在 1 6—2 2 m / r a i n之間， 超出大多數(shù)同類進 口設(shè)備指標約 1倍。其開發(fā) 的 ~1 2 0 /中 2 0 0 / 中 2 5 0冷喂料三復(fù)合擠出機組， 成為國內(nèi)首臺用于全鋼輪胎生產(chǎn)的三復(fù)合擠出設(shè)備。中國化學(xué)工業(yè)桂林 工程公 司還 成功研制出四復(fù)合擠出機組 ， 達到和接近 國外先進水平， 已經(jīng)用于米其林公司生產(chǎn)的子午線輪胎的胎側(cè)擠出。該機組價值千萬元， 是專門生產(chǎn)各類高檔子午線輪胎的生產(chǎn)線。該套設(shè)備是長達百米的龐然大物， 僅擠 出機組 的一個 機頭 重達 2 3噸， 全球只有少數(shù)廠商可以提供類似產(chǎn)品。 先進設(shè)備國產(chǎn)化， 有利于新型設(shè)備與技術(shù)的推廣， 提高企業(yè)裝備水平， 促進生產(chǎn)發(fā)展， 特別是由于我國子午線輪胎生 產(chǎn)的快速發(fā)展及銷釘式冷喂料擠出機所具有的優(yōu)勢， 使銷釘式冷喂料擠出機的推廣應(yīng) 用具有更大優(yōu)勢 ， 成為熱喂料擠出機和普通冷喂料擠 出機的換代產(chǎn)品， 為銷釘式冷喂料擠 出機提供了廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景 。

歐美等發(fā)達國家主要以冷喂料擠出機為主， MC T擠出機 已經(jīng)進入推廣階段。 至 2 0世紀 9 0年代末。 全球 已有數(shù)百臺 MC T擠出機投入使用， 僅在北美就有 1 0 0多臺用于輪胎的熱翻和冷翻。 據(jù)介紹， 目前最先進的橡膠擠出機是德國 A —z公 司設(shè) 計 的 由 MC T D 一9 0 、 M C T D 一1 5 0 、 MC T D一 2 0 0組成的三復(fù)合擠出機， 其特點是體積 小 ， 節(jié)能 2 0 % ， 在北美地區(qū)用于翻胎作業(yè)。 盡管 MC T和 MC T D擠 出技術(shù)在開發(fā)商的宣 傳中介紹了許多優(yōu)點， 但并不是所有的MC T擠出 機都是成功的。國內(nèi)曾引進過 MC T 9 5 / 5 0 / 5 0三 復(fù)合設(shè)備， 計劃用于力車胎胎面的擠出， 但由于 塑化不均等問題而宣告失敗。根據(jù)德國 T r o e s t e r 公司的意見， 這種設(shè)計是不成功的。

隨著冷喂料擠出機的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用 ， 熱喂 料擠出機的應(yīng)用范圍正逐步縮小。 橡膠擠出機由 熱喂料向冷喂料發(fā)展， 冷喂料銷釘式擠出機已成 為發(fā)展主流。 銷釘式擠出機已較多地在我 國橡膠工 業(yè)中應(yīng)用， 涉及輪胎胎面、 子午線輪胎胎側(cè)、 胎圈 膠、 各種膠管及 內(nèi)襯層膠片等。所用機 臺進 口、 國產(chǎn)都有， 螺桿直徑為 8 5～2 5 0 m m， 長徑比為 1 2 ～1 6。 銷釘式冷喂料擠 出機 由于具有優(yōu) 于熱喂料 擠出機和普通冷喂料擠出機的許多優(yōu)勢。 近十多 年來在我國橡膠工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用， 用途 不斷擴大。國 內(nèi)早期 引進 的銷釘式冷喂料擠 出 機主要用于子午線輪胎胎面膠擠 出和膠 管生產(chǎn) 中的膠芯和包膠生產(chǎn)工藝。半鋼、全鋼子午線輪胎胎面大多數(shù)都采用銷釘式冷喂料擠出 機生產(chǎn)。在斜交輪胎生產(chǎn)工藝以及其它橡膠制 品生產(chǎn)工藝 中， 許 多生產(chǎn)廠家都采用了銷釘式冷 喂料擠出機。在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中， 傳統(tǒng)的生產(chǎn)工 藝是擠出機作為成型擠出工藝設(shè)備， 銷釘式冷喂 料擠 出機 由于擠出量大、 塑化效果好而已經(jīng)普遍 用于鋼絲 、 纖維簾線壓延機及氣密層膠片壓延機 的供膠。最近幾年 ， 銷釘式冷喂料擠出機也推廣 用于濾膠， 并得到了用戶的好評。

銷釘式冷 喂料 內(nèi)復(fù) 合擠 出機也 已廣 泛應(yīng) 用在子午線輪胎生產(chǎn)中， 成為子午線輪胎生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備， 雖然一些企業(yè)在生產(chǎn)中仍然采用機外復(fù)合擠出工藝 ， 但 隨著新技術(shù) 、 新工藝 的改 進和更新， 以及市場經(jīng)濟的發(fā)展， 舊的生產(chǎn)工藝及裝備必將被淘汰， 內(nèi)復(fù)合擠出機是復(fù)合生產(chǎn)工藝的必然發(fā)展方向。

然而， 在我 國橡 膠工業(yè)生產(chǎn)企業(yè) 中， 熱喂料擠出機仍占有很大的比例。據(jù)不完全統(tǒng)計使用開煉機供膠的熱喂料擠出生產(chǎn)工藝在國內(nèi)占7 0 %左右， 我國很多老的橡膠生產(chǎn)企業(yè)使用的是2 O世紀 5 O年代的擠出設(shè)備， 工藝和設(shè)備落后。有些企業(yè)認為老的擠出設(shè)備有其一定的優(yōu)勢 ， 如開煉機煉膠分散性好 ， 可操作性好， 操作人員熟練等 ， 但銷釘式冷喂料擠出機 的優(yōu)勢大于熱喂料擠出機。銷釘式冷喂料擠出機代表了橡膠

擠出機的發(fā)展方向， 具有很大的發(fā)展?jié)摿?。由此可見?我國橡膠生產(chǎn)企業(yè) 中擠出工藝的技術(shù)改造， 進一步推廣使用銷釘式冷喂料擠出機還有很大的空間。

發(fā)展趨勢多螺桿

螺桿擠出機螺紋元件的嚙合區(qū)具有較大的速度梯度， 因此在嚙合區(qū)有利于物料的充分混合 。雙螺桿 、 “ 一” 字型三螺桿、 三角形三螺桿和 四螺桿擠出機的嚙合區(qū)個數(shù)分別為 1 、2 、3 、4個 ， 由于嚙合區(qū)個數(shù)的增加， 物料混合能力也逐漸增強。 三角形三螺桿和四螺桿擠出機具有特殊的結(jié)構(gòu)—— 中心區(qū)。中心區(qū)的物料形成環(huán)流， 環(huán)流的存在促進了中心區(qū)物料的混合， 增加了物料在中心區(qū)的混合時間。經(jīng)過分析， 物料不會滯留于 中心區(qū)。 雙螺桿、 “ 一” 字型三螺桿、 三角形三螺桿和 四螺桿擠出機 的流量、 回流量 、 回流系數(shù) 以及平 均剪切速率依次逐漸增大， 從理論上驗證了多螺 桿擠出機在物料輸運能力以及物料混合能力等 方面均具有較佳的生產(chǎn)能力， 多螺桿擠出機更適 合聚合物的加工。

在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中， 復(fù)合擠出機主要用于輪胎復(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。

擠出機起源于1 8世 紀 ， 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活塞式壓出機被認為是世界上第一 臺擠出機 。從那時開始， 在 1 9世紀前 5 0年內(nèi)， 擠出機基本上只應(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 申請的用擠出機生產(chǎn)固特波膠電線的專利。固特波公 司的 H．B e w l g y隨后對該 擠 出機進 行了改進 ， 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 ， 并且逐漸由電動操縱的擠出機迅速替代了以往的手動擠出機。初期機械操縱的柱塞式擠出機生產(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)電纜的擠出機無論是手動的、 機械的或者液壓的， 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 。

1870年出現(xiàn)的橡膠擠出機是熱喂料擠 出機。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 70年代起 。 一度出現(xiàn)長徑 比變小的現(xiàn)象。由于熱喂料擠出機可連續(xù)擠出、 操作簡單、 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。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。

冷喂料擠出機出現(xiàn)于 2 0世紀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)達國家用冷喂料擠出 機生產(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、 擋板螺桿擠出機、空穴式螺桿擠出機、傳遞式混煉擠出機、銷釘螺桿擠出機和多流道傳遞混合螺桿( MC T ) 擠出機等。從設(shè)備結(jié)構(gòu)來看 ， 冷喂料擠 出機與熱喂料擠出機相比， 一般有較長的機身， 長徑比( L / D) 為 8～2 0， 螺紋溝較淺。由于機身長、 功能多， 進料溫度低， 其功率比熱喂料擠出機大得多， 約相當(dāng)于同規(guī)格熱喂料擠 出機的 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 的功率為5 0 0 k w， 而同規(guī)格的熱喂料擠出機僅為1 0 5 k w， 但生產(chǎn)能力卻比熱喂料擠出機低。冷喂料擠 出機的出現(xiàn)簡化 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，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， 并可省去膠料熱煉工序， 簡化了生產(chǎn)工藝， 并可使機頭建立較高壓力， 對提高擠出制品質(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 主副螺紋冷喂料擠 出機 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)”． 強化了塑化和混煉的效果， 但它對膠料的混煉質(zhì)量不均勻， 消耗的能量較大。

冷喂料 排 氣 擠 出機 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 出機螺桿 的設(shè) 計。它使用的螺桿按膠料窄壓縮段螺槽中的流動狀態(tài)可分普通型冷排螺桿和強力剪切型冷排螺桿。冷喂料排氣擠出機的螺桿分為喂料段、 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， 同時也提高了排氣效果。在冷喂料螺桿擠出機中，向擠出機中加人的是室溫的膠條。橡膠擠出機也經(jīng)常按是否用于排氣來進行分類。

在對擠出技術(shù)的不斷探索中， 常州市鋒金寶橡塑機械有限公司作出了一大貢獻， 即 2 0世紀 6 0年代后期和9 0年代初開始了銷釘技術(shù)的研究， 將銷釘從機筒圓周方向徑向插入螺桿螺紋槽中， 將流動的膠料進行剪切和攪拌。膠料變成熔體以低剪切速率在螺桿螺紋中流動， 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， 達到了膠料塑化好、 膠溫低和節(jié)能的效果 ， 簡化了生產(chǎn)工藝。1 9 7 9年該項技術(shù)在美國獲得了專利。 銷釘式冷喂料擠出機的出現(xiàn)， 使冷喂料擠出機技術(shù)得到了很大的發(fā)展和提高。這種擠出機不僅在螺桿結(jié)構(gòu)上有了較大改進， 而且由于在機筒上增加了銷釘， 使其對膠料的塑化性能、 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，同時由于改進了螺桿結(jié)構(gòu)， 使其驅(qū)動功率下降，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， 在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

隨著擠出工藝對擠出機性能要求的提高和驅(qū)動技術(shù)的進步 ， 擠出機的驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生了許 多變化， 傳統(tǒng) 的交流 電機定速驅(qū)動、 整流子 電機變速驅(qū)動及交流電機齒輪箱有級變速驅(qū)動在國內(nèi)外現(xiàn)代擠出機中已被淘汰， 取而代之的是直流電機無級變速驅(qū)動。直流電機在低 速時具有 良好的扭矩性能 ， 調(diào)速范圍廣。國內(nèi)直流電機在西 門子技術(shù)的支持下 已達到國際一流水平， 已在各種冷喂料擠出機上得到廣泛應(yīng)用。

瑞典 Ha g g l u n d s D r i v e r s A B公司在三十多年前開始生產(chǎn)大功率液壓電機， 先后被用于開煉機、密煉機、 雙螺桿擠出壓片機和壓延機等大功率設(shè)備的驅(qū)動系統(tǒng)， 同時也被用于橡膠螺桿擠出機的驅(qū)動系統(tǒng)。 由于我國液壓技術(shù)發(fā)展的相對滯后 ， 還沒有高扭矩液壓電機， 進 口配套則價格昂貴， 因此國產(chǎn)螺桿擠 出機上 至今還沒有使用過這種驅(qū)動技術(shù) 。

發(fā)達國家的擠出機已普遍采用現(xiàn)代電子和 計算機控制技術(shù)， 對整個擠出過程的工藝參數(shù)如熔體壓力及溫度、 各段機身溫度、 主螺桿和喂料螺桿轉(zhuǎn)速 、 喂料量， 各種原料的配比、 電機的電流電壓等參數(shù)進行在線檢測， 并采用微機閉環(huán)控制。有的公 司已采用 網(wǎng)上遠 程監(jiān)測 、 診 斷和控制 ， 對擠出成型生產(chǎn)線進行 網(wǎng)絡(luò)控制。這對保證工藝條件的穩(wěn)定， 提高產(chǎn)品的精度都極為有利。

隨著擠出機的復(fù)合化， 其機械性能必然更為復(fù)雜， 與之相匹配的控制系統(tǒng)也隨之復(fù)雜化， 控制精度也更高。因此， 如何設(shè)計出合適的控制系 統(tǒng)才能保證其經(jīng)濟、 安全可靠地運行， 且不至于在短時間內(nèi)成為淘汰或過渡產(chǎn)品， 是我們工程設(shè)計人員所必須考慮的問題。 在多復(fù)合擠出機 的控制 中， 總線技術(shù) 、 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單， 技術(shù)性能穩(wěn)定， 不但大大減少了布線量， 便于安裝調(diào)試及維修， 而且極大地增強了系 統(tǒng)的靈活性與可靠性， 在保證系統(tǒng)先進性的同 時， 也取得了良好的社會經(jīng)濟效益。

收縮變形小、尺寸精度高、 擠出速度快的精密型擠出機 新型螺桿擠出機開發(fā)、 復(fù)合共擠技術(shù)的不斷 成熟， 最近幾年， 橡膠工業(yè) 飛速發(fā)展， 帶動 中國橡 膠擠出技術(shù)的迅速提升。其中子午線輪胎復(fù)合 共擠技術(shù)可謂橡膠擠出技術(shù)水平的典型代表。

擠出成型是一種高效、 連續(xù)、 低成本、 適應(yīng)面 寬 的加工成型方法， 但人們錯誤地認為 ， 擠 出成 型是一種低精密度、 低附加值的成型加工方法。 隨著各種高精密制品市場， 如以光導(dǎo)纖維、 醫(yī)用 導(dǎo)管、 音像片基、 照相膠片片基、 投影膠片為代表 的一系列高精密制品的市場需求與日俱增 ， 對精 密擠出成型設(shè)備與技術(shù)的要求也不斷增加。對 一些特殊的加工成型， 如對一些危險和有毒物料 的加工、 反應(yīng)擠 出過程等需要嚴格控 制溫 度、 壓 力、 物料停留時間及其分布等過程參數(shù)， 以及反 應(yīng)物料與外界的熱量傳遞等， 這些用普通擠出機 往往是不能勝任的， 精密擠出成型機為各種復(fù)雜 的反應(yīng)擠出工藝提供了必要的裝備條件。 國內(nèi)廠家在高速、 精密設(shè)備方面與世界 先進水平相比還有較大差距。專家認為， 高產(chǎn)擠 出設(shè)備無論是在實際水平， 還是加工水平上都與 國外先進水平存在 1 5—2 O年的差距。在實時工 藝參數(shù)和制品參數(shù)監(jiān)測， 以及先進控制技術(shù)的采用方面存在的差距也很大。先進的高精度在線 檢測儀器主要依賴進 口， 國內(nèi)的產(chǎn)品寥寥可數(shù)， 且與國外產(chǎn)品的差距在 1 O年以上。整體來說， 中國精密擠出成型裝備還處在起步階段， 發(fā)展空 間很大。

擠出機設(shè)計的模塊化和專業(yè)化

“ 模塊化” 生產(chǎn)可以適應(yīng)不同用戶的特殊要求， 縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期， 爭取更大的市場份 額；而“ 專業(yè)化” 生產(chǎn)可以將擠出成型裝備的各個系統(tǒng)模塊部件安排定點生產(chǎn)甚至進行全球采購， 這對保證整機質(zhì)量、 降低成本、 加速資金周轉(zhuǎn)都 非常有利。

結(jié)語

自從銷釘式冷喂料擠出技術(shù)問世以來， 國內(nèi) 外擠出機制造商仍在不斷探索新的擠 出技術(shù)。 但到為止， 無論是 MC T D和齒輪泵擠出技 術(shù)， 還是其它擠出技術(shù)， 雖然它們都具有某些優(yōu) 點， 然而在提高產(chǎn)量、 降低膠溫和降低能耗方面 并不占優(yōu)勢， 相反， 由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 維護保養(yǎng)困 難， 難以被用戶接受， 因此實際使用中不具有規(guī) 模優(yōu)勢。在未來擠出技術(shù)領(lǐng)域中， 銷釘式冷喂料 擠出技術(shù)依然會獨領(lǐng)風(fēng)騷。同時， 我國的復(fù)合擠 出技術(shù)日趨完善， 完全可以滿足不同用戶的各種需要。

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橡膠機械

是用以制造輪胎等各種橡膠制品的機械，包括通用橡膠機械、輪胎機械和其他橡膠制品機械三大類。

通用橡膠機械是制備膠料或半成品的機械，包括原材料加工機械、煉膠機、擠出機、壓延機、簾帆布預(yù)處理裝置和裁斷機等。

煉膠機分為開放式和密閉式兩類。開放式煉膠機主要用于橡膠的熱煉、壓片、破膠、塑煉和混煉等，開放式煉膠機在1826年就開始用于生產(chǎn)，它的結(jié)構(gòu)比較簡單，現(xiàn)代仍普遍使用；密閉式煉膠機主要用于橡膠的塑煉和混煉，它比開放式煉膠機多一個密煉室。自從1916年發(fā)明橢圓形轉(zhuǎn)子密閉式煉膠機以來，密閉式煉膠機在橡膠工業(yè)中迅速發(fā)展，后來又出現(xiàn)其他形式轉(zhuǎn)子的密閉式煉膠機?，F(xiàn)代密閉式煉膠機的煉膠周期為2.5～3分鐘，密煉室的最大容量達650升。

擠出機是用于擠出胎面、內(nèi)胎、膠管和各種橡膠型條的橡膠機械，它還用于包覆電纜和電線產(chǎn)品等。常見的是螺桿擠出機，它在工作時，膠料借助擠出螺桿的旋轉(zhuǎn)作用在機筒內(nèi)攪拌、混合、塑化和壓緊，然后向機頭方向移動，最后從口型擠出一定形狀的產(chǎn)品。

壓延機主要用于簾帆布的貼膠或擦膠、膠料的壓合、貼合壓型和壓花。第一臺壓延機于1857年制成并用于生產(chǎn)，其后不斷得到改進。尤其是二十世紀50年代以來，塑料工業(yè)的發(fā)展有力地促進了高精度、高速度壓延機的改進。

輪胎機械包括輪胎成型機、輪胎鋼絲圈機械、輪胎定型硫化機、膠囊硫化機、墊帶硫化機、內(nèi)胎接頭機和內(nèi)胎硫化機，以及力車胎機械、輪胎翻修機械和再生膠生產(chǎn)機械等。世界60%以上的橡膠用于制造輪胎，因此輪胎機械在橡膠機械中占有重要地位。

輪胎成型機主要用于將掛膠簾布、鋼絲圈、胎面等各種部件貼合加工成輪胎的胎坯。按用途不同可分為普通輪胎成型機和子午線輪胎成型機兩大類。由一臺成型機完成子午線輪胎成型全過程的，稱為一次成型法；胎體用經(jīng)過改造的普通輪胎成型機制作，然后再在子午線輪胎成型機上成型的，稱為兩段成型法。

輪胎定型硫化機是用于汽車、工程車、拖拉機和飛機等充氣輪胎外胎硫化的機械，這種機器出現(xiàn)于二十世紀40年代。在定型硫化機上可完成裝胎、定型、硫化、卸胎和后充氣冷卻等操作，對膠囊內(nèi)過熱水的溫度、壓力和蒸汽室溫度等均能測量、記錄和控制，整個生產(chǎn)過程可自動進行。

其他的橡膠制品機械有制作膠帶、膠管、膠鞋、模型制品、膠漿和乳膠制品所用的機械。

世界32強中的日本神戶制鋼、荷蘭VMI、臺灣精元和東毓油壓等都在中國大陸開設(shè)合資或獨資企業(yè)。32強以外在我國的三資型橡機企業(yè)也有10余家，如上海西瑪偉力、安徽磐石、深圳佳鑫電子設(shè)備科技、青島旭光和亞東、桂林銀河、建陽龍翔、廣東華大、紹興精誠等，絕大部分為小型專業(yè)工廠。另外，還有斯洛伐克的馬塔多與青島高校軟控實行技術(shù)合作，聯(lián)合開發(fā)子午線輪胎壓延、擠出、裁斷和成型等裝置。加拿大RMS與大連冰山橡塑兩家合作生產(chǎn)三復(fù)合擠出生產(chǎn)線，日本石川島播磨重工與大連冰山橡塑共同合作生產(chǎn)鋼簾線壓延機。美國法勒爾與青島高校軟控聯(lián)合經(jīng)銷和組裝維修密煉機。2006年青島環(huán)球集團和印度L&T公司共同出資成立了合資企業(yè)拉森特博洛（青島）橡膠機械有限公司。

1995年，日本神戶制鋼等已陸續(xù)前來中國落戶，開展了多種形式的生產(chǎn)和技術(shù)、資本和營銷的合作業(yè)務(wù)。這些企業(yè)大部分都發(fā)展很快，取得了值得自傲的業(yè)績。如上海精元機械銷售額已超過了臺灣總部企業(yè)，擠進世界第13位，煙臺飛邁(VMI)機械銷售額已占荷蘭VMI總量的1/4以上。湖南益神80%產(chǎn)品出口，成為日本神戶制鋼的海外橡機主力企業(yè)。寧波東毓的投產(chǎn)，使臺灣東毓油壓更加強了平扳硫化機在亞洲首屈一指的地位。斯洛伐克的馬塔多與青島高校軟控合作之后，在華全鋼輪胎成型機銷量大增，一躍成為中歐最活躍的企業(yè)，2006年進入世界橡機第22位。另外，世界橡機10強如德國克虜伯、貝爾斯托夫，VMI、三菱重工等部在華都有駐地辦事處，32強之外的松日制作所、中田造機等也跟著前來。大繁、微電子還設(shè)立了法人公司。

我國是世界橡膠機械的生產(chǎn)大國，是世界橡膠機械發(fā)展最快的地區(qū)，正成為世界橡膠機械的中心。

硅橡膠擠出機通常按熱喂料和冷喂料機器來分類。熱喂料擠出機中，混煉膠由開煉機的機械作用加熱，這些被加熱的膠條被割下并連續(xù)向擠出機供料。在冷喂料螺桿擠出機中，向擠出機中加人的是室溫的膠條。橡膠擠出機也經(jīng)常按是否用于排氣來進行分類。

硅橡膠擠出機混煉膠的螺桿擠出是擠出技術(shù)較為古老的領(lǐng)域之一，它完全可以追溯到19世紀。硅橡膠擠出機與熱塑性塑料擠出機有明顯的不同。首先，橡膠擠出是在較低的溫度下(最高130°C)進行。其次，橡膠擠出經(jīng)常加入膠料條(只有在例外情況下才加入粒料)，它們在螺桿擠出機系統(tǒng)內(nèi)不經(jīng)歷相變或很大程度的增稠作用。這一點不像熱塑性塑料，熱塑性塑料在螺桿擠出機內(nèi)要經(jīng)過180^-300℃(或更高)溫度的加工，擠出機內(nèi)經(jīng)常匯集加入低密度固體粒料，當(dāng)粒料沿螺桿向前運動時，熔融井被壓實。