目前在整個(gè)粉末涂料行業(yè)，各個(gè)企業(yè)對于粉末涂料工藝的研究不多，也只有一些大企業(yè)會(huì)投于研究。我們也是在2013年以后才開始成立工藝部門，經(jīng)過近5年的沉淀，才形成方向性的研究。

大家都認(rèn)為有了配方就有了一切，但經(jīng)我們研究研究發(fā)現(xiàn)，配方就像產(chǎn)品的軀體，而工藝就像產(chǎn)品的靈魂，好的配方＋好的工藝二好的質(zhì)量，這也是為什么高尖端的產(chǎn)品掌握在一些大的企業(yè)的原因。同時(shí)也是一些大的企業(yè)產(chǎn)品穩(wěn)定的原因之一。

在日常工作中您遇到過這些問題嗎：

同一產(chǎn)品昨天生產(chǎn)OK，今天再也不能復(fù)現(xiàn)。
同一產(chǎn)品換了一對新的螺桿／螺筒，產(chǎn)能反而下降了。

突然間工廠出現(xiàn)大面縮孔。

……

其實(shí)這些都和工藝過程控制，擠出機(jī)設(shè)置（螺桿設(shè)計(jì)和溫控）等有所關(guān)聯(lián)。

1） 螺桿，擠出機(jī)的主要部件，關(guān)系到設(shè)備的混煉效果和產(chǎn)能，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量因素之一。

2）溫控系統(tǒng)，影響產(chǎn)品光澤和紋理大小，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)螺桿直徑越大，溫度對產(chǎn)品影響越小。

3） 螺筒，螺筒與螺桿之間的間隙影響產(chǎn)能和產(chǎn)品的分散效果。

4） 電機(jī)與螺桿芯軸，制約設(shè)備產(chǎn)能的因素之一。

一般來說，電機(jī)和螺桿芯軸是配套使用的，電機(jī)和螺桿芯軸能承受的扭力不匹配會(huì)影響芯軸的使用壽命，但過小的電機(jī)，又會(huì)影響擠出機(jī)的設(shè)計(jì)產(chǎn)能（小馬拉大車）。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，往往我們的實(shí)際產(chǎn)能都是低于設(shè)計(jì)產(chǎn)能的，而螺筒和溫控系統(tǒng)一般都是固定的，在生產(chǎn)過程中變動(dòng)的可能性不大。唯一可變更的就是螺桿。

2.1 擠出機(jī)螺桿

2.1.1 螺桿分類

1.按照螺桿根數(shù)可以分為單螺桿、雙螺桿、三螺桿、多螺桿

2.雙螺桿又可以分為平行雙螺桿和錐形雙螺桿

3.雙螺桿按照旋轉(zhuǎn)方向又可以分為同向和異向

4．按照嚙合方式可以分為全嚙合、非嚙合、部分嚙合

5.全嚙合又可以分為共轆和非共輛

6.按照螺槽結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以分為等深螺桿和非等深螺

7.按照機(jī)筒結(jié)構(gòu)可以分排氣的不排氣的

8.按照加料方式可以分為一次喂料和多次喂料，也可以分為計(jì)量喂料和饑餓喂料

9.按照螺桿應(yīng)用場合可以分普通螺桿和二階螺桿或多階螺桿

10.按照應(yīng)用目的分混合型螺桿、輸送型螺桿、反應(yīng)擠出型螺桿等

目前國內(nèi)大多數(shù)廠家使用的是高速同向全嚙合共扼平行雙螺桿擠出機(jī)。

2.1.2 螺桿部件及功能

1.螺紋塊也稱輸送螺紋塊，在作業(yè)中起到輸送物料的作用，配合加料口設(shè)計(jì)決定設(shè)備產(chǎn)能的因素之一。通常下料口位置不超過3個(gè)螺紋槽導(dǎo)程。

2.角度塊，在作業(yè)中起到降低扭矩緩沖螺桿壓力同時(shí)對產(chǎn)品分散混合的作用。

3.直角塊，在作業(yè)中起到均質(zhì)分布混合的作用

4.螺桿芯軸與電機(jī)

螺桿的芯軸、聯(lián)軸器、AB軸能承受的扭力和電機(jī)的最大扭力應(yīng)該是相同的。

2.1.3 產(chǎn)能＆螺桿設(shè)計(jì)

1.產(chǎn)能設(shè)計(jì)

進(jìn)料口設(shè)計(jì)：進(jìn)料口有效面積通常影響進(jìn)料量，這是因?yàn)樵弦ㄟ^自由落體落到螺桿上再通過螺紋螺桿帶走，與此同時(shí)螺紋螺桿也在通過內(nèi)應(yīng)力將物料壓實(shí)，多余的空氣通過進(jìn)料口排出。

送料螺紋：送料段螺紋導(dǎo)程的大小關(guān)系到螺桿的輸送能力和螺桿所需承受的扭力。

2.螺桿設(shè)計(jì)

通常送料段，最長是螺桿直徑的7-9倍，過長影響產(chǎn)品的分散，過短會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)能下降。熔融分散區(qū)為4-8倍，分布區(qū)約為螺桿直徑的15-23倍。

2.2 實(shí)例

A通常我們實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)螺桿是不能完全匹配的，（圖一）就算一樣設(shè)計(jì)的螺桿，也不一定能做出來一樣的產(chǎn)品（圖二）

我們用2.1.3的設(shè)計(jì)改變喂料口的孔徑和導(dǎo)程，使其兩套螺桿的比例接近；并在磨粉時(shí)控制粒徑一致；共進(jìn)行了30組砂紋產(chǎn)品測試看匹配度（一般情況下砂紋的光澤匹配度最低）

1）誤差標(biāo)準(zhǔn)：≤3°

2）結(jié)果：

由上面數(shù)據(jù)可以看到，重新設(shè)計(jì)后的擠出機(jī)設(shè)計(jì)，能使在不改變其他條件下，使得大小設(shè)備做出來的產(chǎn)品品質(zhì)相接近。

通過控制螺桿設(shè)計(jì)可以大幅提高不同設(shè)備的匹配程度，可降低因不同設(shè)備造成的品質(zhì)差異，不會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)品線的切換導(dǎo)致產(chǎn)品異常，從而保證產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定。

文/老虎粉末涂料制造（太倉）有限公司