擠出理論的研究是根據(jù)塑料在單螺桿擠出機中的三個歷程，即從加料區(qū)的固態(tài)到過渡區(qū) （熔融區(qū) ）的固態(tài)-黏流態(tài)，直到擠出區(qū)（均化區(qū)）的黏流態(tài)這三種物理過程進行研究的，其目的是提高擠出效率和產(chǎn)品質量。

在擠出成型中，提高制品質量和生產(chǎn)率均與螺桿各段及其技術參數(shù)有關，這是“擠出理論”所要研究的課題。根據(jù)塑料在擠出機中的三種物理狀況的變化過程以及對螺桿各部位的要，求通常將擠出機螺桿分為加料段 L1（又稱固體輸送段）、熔融段 L2（又稱壓縮段）和均化段 L3（又稱計量段），這就是通常所說的普通三段式螺桿（見圖 1-1）。這三個區(qū)段的作用是不同的，分別擔當各自的職能。?以圖 1-2為例加以描述。

圖1-1普通螺桿的基本結構

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圖 1-2?塑料在普通螺桿擠出機中的擠出過程簡圖

（1）加料段。塑料自料斗進入螺桿后，在旋轉著的螺桿的作用下，通過機筒內(nèi)壁和螺桿表面的摩擦作用被向前輸送和壓實。塑料在加料段是呈固態(tài)向前移動的。

（2）熔融段。此段的作用是使塑料進一步壓實和塑化，同時將塑料中夾帶的空氣壓回加料口處排除。塑料在這一段，由于螺槽逐漸變淺和機頭的阻力，機筒內(nèi)形成高壓，塑料進一步被壓實，在外加熱和螺桿剪切熱的作用下，塑料逐漸轉變?yōu)轲ち鲬B(tài)熔體。

（3）均化段。黏流態(tài)熔體在這一段里進一步塑化和均化，使之定壓、定量、定溫地從機頭擠出。

螺桿的基本參數(shù)有：螺桿的直徑 D；螺桿的有效長度L和長徑比 L/ D；螺桿螺槽深度H，加料段、熔融段和均化段螺槽深度分別為H1、H2、H3；螺桿的螺紋升程I，螺紋升角θ螺紋頭數(shù)Z，螺距S，螺棱寬度e；螺桿外徑與機筒內(nèi)壁的間隙δ。

由于擠出理論的研究尚不十全十美，有待在實踐中完善和發(fā)展，理論界較一致的認識是，擠出理論是以螺桿的三個職能區(qū)為研究對象的固體輸送理論、熔融理論和熔體輸送理論。為了在實際操作中得心應手地處理制品缺陷，下面就這三個理論作知識性介紹。

（一）固體輸送理論

對塑料在擠出機加料區(qū)的固體輸送的研究，即對自加料斗開始算起的幾個螺距中，物料向前輸送并壓實這一過程的研究，我們稱為固體輸送理論。研究固體輸送理論旨在提高擠出機加料段的固體輸送效率和擠出機的生產(chǎn)能力。在諸多的研究中，固體輸送理論以達涅耳（Da rnell）和莫耳（Mol）為代表，根據(jù)固體對固體摩擦靜力平衡原理建立起來的固體輸送理論，經(jīng)過一系列的計算和論證，要獲得最大的固體輸送速率，可采取下列途徑：

• 如圖1-3是螺桿的展開圖。當螺桿轉動一圈時，螺槽中固體塞上的A點移動到B點，這時AB與螺桿軸向垂直面的夾角φ，稱為輸送角。要使產(chǎn)量提高，必須增大固體塞的輸送角φ，當φ為90°時，可獲得理論上的固體輸送速率最大值。通常φ= 10°～25°；

圖1-3螺桿展開圖

（2）提高料筒表面的摩擦系數(shù)，可使輸送角增大，因而往往采取料筒加料段開槽及對該段加強冷卻，使料筒摩擦系數(shù)增大；

（3）適當加長加料段的長度 L1，有助于加大輸送角φ；

（4）盡早建立加料段的壓力，一方面有利于壓實物料，另一方面可增大輸送角φ；

（5）輸送段螺槽深度對輸送角和生產(chǎn)量的影響較為復雜，雖然加深螺槽深度，其輸送角φ和輸送速率值都增大，但加深螺槽要有一定限度，受到螺桿根徑承受扭矩的限制；

（6）螺桿的螺旋角θ對輸送速率也有影響。當輸送段進、出口的壓力相等，螺桿表面的摩擦系數(shù)為0，螺旋角為45°時，輸送速率最大，但必須考慮制造上的方便；

（7）螺桿表面的摩擦系數(shù)要低，輸送速率趨大。如果螺桿表面摩擦系數(shù)較高則物料包住螺桿，這就是我們常說的在生產(chǎn)中易發(fā)生的“不進料”，故料筒摩擦系數(shù)大于螺桿摩擦系數(shù)為佳。同時，它們的摩擦力應為恒定值，否則勢必引起輸送角φ的變化而造成擠出量的波動；

（8）從擠出工藝角度來考慮，控制加料段的溫度十分關鍵，此處的摩擦系數(shù)是隨溫度的變化而變化的。在螺桿的幾何參數(shù)確定之后，輸送角φ只與摩擦系數(shù)有關；

（9）值得注意的是，加料段的固體輸送能力應與其他兩個職能區(qū)的輸送能力相匹配。當然，單螺桿擠出機的實際擠出量不可能達到理論擠出量，存在一個固體輸送效率問題，比較理想的效率為0. 65～0. 85。