目前在整個粉末涂料行業(yè)，各個企業(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。

……

其實這些都和工藝過程控制，擠出機設置（螺桿設計和溫控）等有所關聯(lián)。

1） 螺桿，擠出機的主要部件，關系到設備的混煉效果和產(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） 電機與螺桿芯軸，制約設備產(chǎn)能的因素之一。

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

2.1 擠出機螺桿

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)特點可以分為等深螺桿和非等深螺

7.按照機筒結(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，也可以分為計量喂料和饑餓喂料

9.按照螺桿應用場合可以分普通螺桿和二階螺桿或多階螺桿

10.按照應用目的分混合型螺桿、輸送型螺桿、反應擠出型螺桿等

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。

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，配合加料口設計決定設備產(chǎn)能的因素之一。通常下料口位置不超過3個螺紋槽導程。

2.角度塊，在作業(yè)中起到降低扭矩緩沖螺桿壓力同時對產(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

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

2.1.3 產(chǎn)能＆螺桿設計

1.產(chǎn)能設計

進料口設計：進料口有效面積通常影響進料量，這是因為原料要通過自由落體落到螺桿上再通過螺紋螺桿帶走，與此同時螺紋螺桿也在通過內(nèi)應力將物料壓實，多余的空氣通過進料口排出。

送料螺紋：送料段螺紋導程的大小關系到螺桿的輸送能力和螺桿所需承受的扭力。

2.螺桿設計

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，過短會導致產(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 實例

A通常我們實驗室和生產(chǎn)螺桿是不能完全匹配的，（圖一）就算一樣設計的螺桿，也不一定能做出來一樣的產(chǎn)品（圖二）

我們用2.1.3的設計改變喂料口的孔徑和導程，使其兩套螺桿的比例接近；并在磨粉時控制粒徑一致；共進行了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）誤差標準：≤3°

2）結(jié)果：

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

通過控制螺桿設計可以大幅提高不同設備的匹配程度，可降低因不同設備造成的品質(zhì)差異，不會因為產(chǎn)品線的切換導致產(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