固體零件自動送料裝置

㈠ 自動配料系統的作用

提高生產效率，縮短生產周期

㈡ 快速成型的工作原理

RP系統可以根據零件的形狀，每次製做一個具有一定微小厚度和特定形狀的截面，然後再把它們逐層粘結起來，就得到了所需製造的立體的零件。當然，整個過程是在計算機的控制下，由快速成形系統自動完成的。不同公司製造的RP系統所用的成形材料不同，系統的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一樣的，那就是分層製造、逐層疊加。這種工藝可以形象地叫做增長法或加法。
每個截面數據相當於醫學上的一張CT像片；整個製造過程可以比喻為一個積分的過程。
RP技術的基本原理是：將計算機內的三維數據模型進行分層切片得到各層截面的輪廓數據，計算機據此信息控制激光器（或噴嘴）有選擇性地燒結一層接一層的粉末材料（或固化一層又一層的液態光敏樹脂，或切割一層又一層的片狀材料，或噴射一層又一層的熱熔材料或粘合劑）形成一系列具有一個微小厚度的的片狀實體，再採用熔結、聚合、粘結等手段使其逐層堆積成一體，便可以製造出所設計的新產品樣件、模型或模具。自美國3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形機以來，已經有十幾種不同的成形系統，其中比較成熟的有UV、SLA、SLS、LOM和FDM等方法。其成形原理分別介紹如下： Stereo lithography Appearance的縮寫，即立體光固化成型法.
用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由點到線，由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業，然後升降台在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面.這樣層層疊加構成一個三維實體.
SLA是最早實用化的快速成形技術，採用液態光敏樹脂原料，工藝原理如圖所示。其工藝過程是，首先通過CAD設計出三維實體模型，利用離散程序將模型進行切片處理，設計掃描路徑，產生的數據將精確控制激光掃描器和升降台的運動；激光光束通過 數控裝置控制的掃描器，按設計的掃描路徑 照射到液態光敏樹脂表面 ， 使表面特定區域內的一層樹脂固化後， 當一層加工完畢後，就生成零件的一個截面；然後 升降台下降一定距離 ， 固化層上覆蓋另一層液態樹脂，再進行第二層掃描，第二固化層牢固地粘結在前一固化層上，這樣一層層疊加而成三維工件原型。將原型從樹脂中取出後，進行最終固化，再經打光、電鍍、噴漆或著色處理即得到要求的產品。
SLA技術主要用於製造多種模具、模型等；還可以在原料中通過加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密鑄造中的蠟模。SLA技術成形速度較快，精度較高，但由於樹脂固化過程中產生收縮，不可避免地會產生應力或引起形變。因此開發收縮小、固化快、強度高的光敏材料是其發展趨勢。
3D Systems 推出的Viper Pro SLA system
SLA 的優勢
⒈ 光固化成型法是最早出現的快速原型製造工藝，成熟度高，經過時間的檢驗.
⒉ 由CAD數字模型直接製成原型，加工速度快，產品生產周期短，無需切削工具與模具.
⒊可以加工結構外形復雜或使用傳統手段難於成型的原型和模具.
⒋ 使CAD數字模型直觀化，降低錯誤修復的成本.
⒌ 為實驗提供試樣，可以對計算機模擬計算的結果進行驗證與校核.
⒍ 可聯機操作，可遠程式控制制，利於生產的自動化.
SLA 的缺憾
⒈ SLA系統造價高昂，使用和維護成本過高.
⒉ SLA系統是要對液體進行操作的精密設備，對工作環境要求苛刻.
⒊ 成型件多為樹脂類，強度，剛度，耐熱性有限，不利於長時間保存.
⒋ 預處理軟體與驅動軟體運算量大，與加工效果關聯性太高.
⒌ 軟體系統操作復雜，入門困難；使用的文件格式不為廣大設計人員熟悉.
⒍ 立體光固化成型技術被單一公司所壟斷.
SLA 的發展趨勢與前景
立體光固化成型法的的發展趨勢是高速化，節能環保與微型化.
不斷提高的加工精度使之有最先可能在生物，醫葯，微電子等領域大有作為. 選擇性激光燒結（以下簡稱SLS）技術最初是由美國德克薩斯大學奧斯汀分校的Carl ckard於1989年在其碩士論文中提出的。後美國DTM公司於1992年推出了該工藝的商業化生產設備Sinter Sation。幾十年來，奧斯汀分校和DTM公司在SLS領域做了大量的研究工作，在設備研製和工藝、材料開發上取得了豐碩成果。德國的EOS公司在這一領域也做了很多研究工作，並開發了相應的系列成型設備。
國內也有多家單位進行SLS的相關研究工作，如西安交通大學機械學院，快速成型國家工程研究中心，教育部快速成型工程研究中心，華中科技大學、南京航空航天大學、西北工業大學、中北大學和北京隆源自動成型有限公司等，也取得了許多重大成果，如南京航空航天大學研製的RAP-I型激光燒結快速成型系統、北京隆源自動成型有限公司開發的AFS一300激光快速成型的商品化設備。
選擇性激光燒結是採用激光有選擇地分層燒結固體粉末，並使燒結成型的固化層層層疊加生成所需形狀的零件。其整個工藝過程包括CAD模型的建立及數據處理、鋪粉、燒結以及後處理等。SLS技術的快速成型系統工作原理見圖1。
整個工藝裝置由粉末缸和成型缸組成，工作時粉末缸活塞（送粉活塞）上升，由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均勻鋪上一層，計算機根據原型的切片模型控制激光束的二維掃描軌跡，有選擇地燒結固體粉末材料以形成零件的一個層面。粉末完成一層後，工作活塞下降一個層厚，鋪粉系統鋪上新粉.控制激光束再掃描燒結新層。如此循環往復，層層疊加，直到三維零件成型。最後，將未燒結的粉末回收到粉末缸中，並取出成型件。對於金屬粉末激光燒結，在燒結之前，整個工作台被加熱至一定溫度，可減少成型中的熱變形，並利於層與層之間的結合。
與其它快速成型（RP）方法相比，SLS最突出的優點在於它所使用的成型材料十分廣泛。從理論上說，任何加熱後能夠形成原子間粘結的粉末材料都可以作為SLS的成型材料。可成功進行SLS成型加工的材料有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和它們的復合粉末材料。由於SLS成型材料品種多、用料節省、成型件性能分布廣泛、適合多種用途以及SLS無需設計和製造復雜的支撐系統，所以SLS的應用越來越廣泛。
SLS技術的金屬粉末燒結方法
3.1金屬粉末和粘結劑混合燒結
首先將金屬粉末和某種粘結劑按一定比例混合均勻，用激光束對混合粉末進行選擇性掃描，激光的作用使混合粉末中的粘結劑熔化並將金屬粉末粘結在一起，形成金屬零件的坯體。再將金屬零件坯體進行適當的後處理，如進行二次燒結來進一步提高金屬零件的強度和其它力學性能。這種工藝方法較為成熟，已經能夠製造出金屬零件，並在實際中得到使用。南京航空航天大學用金屬粉末作基體材料（鐵粉），加人適量的枯結劑，燒結成形得到原型件，然後進行後續處理，包括燒失粘結劑、高溫焙燒、金屬熔滲（如滲銅）等工序，最終製造出電火花加工電極（見圖2）。並用此電極在電火花機床上加工出三維模具型腔（見圖3）。
3.2金屬粉末激光燒結
激光直接燒結金屬粉末製造零件工藝還不十分成熟，研究較多的是兩種金屬粉末混合燒結，其中一種熔點較低，另一種較高。激光燒結將低熔點的粉末熔化，熔化的金屬將高熔點金屬粉末粘結在一起。由於燒結好的零件強度較低，需要經過後處理才能達到較高的強度。美國Texas大學Austin分校進行了沒有聚合物粘結劑的金屬粉末如CuSn NiSn青銅鎳粉復合粉末的SLS成形研究，並成功地製造出金屬零件。他們對單一金屬粉末激光燒結成形進行了研究，成功地製造了用於F1戰斗機和AIM9導彈的工NCONEL625超合金和Ti6A 14合金的金屬零件。美國航空材料公司已成功研究開發了先進的欽合金構件的激光快速成形技術。中國科學院金屬所和西安交通大學等單位正致力於高熔點金屬的激光快速成形研究，南京航空航天大學也在這方面進行了研究，用Ni基合金混銅粉進行燒結成形的試驗，成功地製造出具有較大角度的倒錐形狀的金屬零件（見圖4）。
3.3金屬粉末壓坯燒結
金屬粉末壓坯燒結是將高低熔點的兩種金屬粉末預壓成薄片坯料，用適當的工藝參數進行激光燒結，低熔點的金屬熔化，流人到高熔點的顆粒孔隙之間，使得高熔點的粉末顆粒重新排列，得到緻密度很高的試樣。吉林大學郭作興等用此方法對FeCu,Fe C等合金進行試驗研究，發現壓坯激光燒結具有與常規燒結完全不同的緻密化現象，激光燒結後的組織隨冷卻方式而異，空冷得到細珠光體，淬火後得到馬氏體和粒狀。
4 SLS技術金屬粉末成型存在的問題
SLS技術是非常年輕的一個製造領域，在許多方面還不夠完善，如製造的三維零件普遍存在強度不高、精度較低及表面質量較差等問題。SLS工藝過程中涉及到很多參數（如材料的物理與化學性質、激光參數和燒結工藝參數等），這些參數影響著燒結過程、成型精度和質量。零件在成型過程中，由於各種材料因素、工藝因素等的影響，會使燒結件產生各種冶金缺陷（如裂紋、變形、氣孔、組織不均勻等）。
4.1粉末材料的影響
粉末材料的物理特性，如粉末粒度、密度、熱膨脹系數以及流動性等對零件中缺陷形成具有重要的影響。粉末粒度和密度不僅影響成型件中缺陷的形成，還對成型件的精度和粗糙度有著顯著的影響。粉末的膨脹和凝固機制對燒結過程的影響可導致成型件孔隙增加和抗拉強度降低。
4.2工藝參數的影響
激光和燒結工藝參數，如激光功率、掃描速度和方向及間距、燒結溫度、燒結時間以及層厚度等對層與層之間的粘接、燒結體的收縮變形、翹曲變形甚至開裂都會產生影響。上述各種參數在成型過程中往往是相互影響的，如Yong Ak Song等研究表明降低掃描速度和掃描間距或增大激光功率可減小表面粗糙度，但掃描間距的減小會導致翹曲趨向增大。
因此，在進行最優化設計時就需要從總體上考慮各參數的優化，以得到對成型件質量的改善最為有效的參數組。製造出來的零件普遍存在著緻密度、強度及精度較低、機械性能和熱學性能不能滿足使用要求等一些問題。這些成型件不能作為功能性零件直接使用，需要進行後處理（如熱等靜壓HIP、液相燒結LPS、高溫燒結及熔浸）後才能投人實際使用。此外，還需注意的是，由於金屬粉末的SLS溫度較高，為了防止金屬粉末氧化，燒結時必須將金屬粉末封閉在充有保護氣體的容器中。
5 總結與展望
快速成型技術中，金屬粉末SLS技術是人們研究的一個熱點。實現使用高熔點金屬直接燒結成型零件，對用傳統切削加工方法難以製造出高強度零件，對快速成型技術更廣泛的應用具有特別重要的意義。展望未來，SLS形技術在金屬材料領域中研究方向應該是單元體系金屬零件燒結成型，多元合金材料零件的燒結成型，先進金屬材料如金屬納米材料，非晶態金屬合金等的激光燒結成型等，尤其適合於硬質合金材料微型元件的成型。此外，根據零件的具體功能及經濟要求來燒結形成具有功能梯度和結構梯度的零件。我們相信，隨著人們對激光燒結金屬粉末成型機理的掌握，對各種金屬材料最佳燒結參數的獲得，以及專用的快速成型材料的出現，SLS技術的研究和引用必將進入一個新的境界。 分層實體製造（LOM——Laminated Object Manufacturing）法，LOM又稱層疊法成形，它以片材（如紙片、塑料薄膜或復合材料）為原材料，其成形原理如圖所示，激光切割系統按照計算機提取的橫截面輪廓線數據，將背面塗有熱熔膠的紙用激光切割出工件的內外輪廓。切割完一層後，送料機構將新的一層紙疊加上去，利用熱粘壓裝置將已切割層粘合在一起，然後再進行切割，這樣一層層地切割、粘合，最終成為三維工件。LOM常用材料是紙、金屬箔、塑料膜、陶瓷膜等，此方法除了可以製造模具、模型外，還可以直接製造結構件或功能件。該方法的特點是原材料價格便宜、成本低。
成形材料：塗敷有熱敏膠的纖維紙；
製件性能：相當於高級木材；
主要用途：快速製造新產品樣件、模型或鑄造用木模。 熔積成型（FDM——Fused Deposition Modeling）法，該方法使用絲狀材料（石蠟、金屬、塑料、低熔點合金絲）為原料，利用電加熱方式將絲材加熱至略高於熔化溫度（約比熔點高 1℃），在計算機的控制下，噴頭作x-y平面運動，將熔融的材料塗覆在工作台上，冷卻後形成工件的一層截面，一層成形後，噴頭上移一層高度，進行下一層塗覆，這樣逐層堆積形成三維工件。該方法污染小，材料可以回收，用於中、小型工件的成形。下圖為FDM成形原理圖。
成形材料：固體絲狀工程塑料；
製件性能：相當於工程塑料或蠟模；
主要用途：塑料件、鑄造用蠟模、樣件或模型。
特點：1、優點：（1）操作環境干凈，安全，在辦公室課進行；（2）工藝干凈、簡單、易於操作且不產生垃圾；（3）尺寸精度高，表面質量好，易於裝配，可快速構建瓶狀或中空零件；（4）原材料以卷軸絲的形式提供，易於搬運和金額快速更換；（5）原料價格便宜；（6）材料利用率高；（7）可選用的材料較多，如染色的ABS、PLA和醫用ABD、PC、PPSF、人造橡膠、鑄造用蠟。
2、缺點：（1）精度較低，難以構建結構復雜的零件；（2）與截面垂直方向的強度小；（3）成型速度相對較慢，不適合構建大型零件。

㈢ 擠出機都有哪些部分構成

在擠出機中，一般情況下，最基本和最通用的是單螺桿擠出機。其主要包括：傳動、加料裝置、料筒、螺桿、機頭和口模等六個部分。
一、傳動部分
傳動部分通常由電動機，減速箱和軸承等組成。在擠出的過程中，螺桿轉速必須穩定，不能隨著螺桿負荷的變化而變化，這樣才能保持所得製品的質量均勻一致。但是在不同的場合下又要要求螺桿可以變速，以達到一台設備可以擠出不同塑料或不同製品的要求。因此，本部分一般採用交流整流子電動機、直流電動機等裝置，以達到無級變速，一般螺桿轉速為10~100轉/分。
傳動系統的作用是驅動螺桿，供給螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉速，通常由電動機、減速器和軸承等組成。而在結構基本相同的前提下，減速機的製造成本大致與其外形尺寸及重量成正比。因為減速機的外形和重量大，意味著製造時消耗的材料多，另所使用的軸承也比較大，使製造成本增加。
同樣螺桿直徑的擠出機，高速高效的擠出機比常規的擠出機所消耗的能量多，電機功率加大一倍，減速機的機座號相應加大是必須的。但高的螺桿速度，意味著低的減速比。同樣大小的減速機，低減速比的與大減速比的相比，齒輪模數增大，減速機承受負荷的能力也增大。因此減速機的體積重量的增大，不是與電機功率的增大成線性比例的。如果用擠出量做分母，除以減速機重量，高速高效的擠出機得數小，普通擠出機得數大。以單位產量計，高速高效擠出機的電機功率小及減速機重量小，意味著高速高效擠出機的單位產量機器製造成本比普通擠出機低。
二、加料裝置
供料一般大多採用粒料，但也可以採用帶狀料或者粉料。裝料設備通常都使用錐形加料斗，其容積要求至少能提供一個小時的用量。料斗底部有截斷裝置，以便調整和切斷料流，在料斗的側面裝有視孔和標定計量的裝置。有些料斗還可能帶有防止原料從空氣中吸收水分的減壓裝置或者加熱裝置，或者有些料筒還自帶攪拌器，能為其自動上料或加料。
1、料斗
料斗一般做成對稱形式。在料斗的側面開有視窗，以觀察料位及上料情況，料斗的底部有開合門，以停止和調節加料量。料鬥上方加蓋子，防止灰塵、濕氣及雜質落入。在選擇料斗材料時，最好用輕便、耐腐蝕和易加工材料，一般多用鋁板和不銹鋼板。料斗的容積要視擠出機的規格大小和上料方式而定。一般為擠出機1～1.5h的擠出量。
2、上料
上料方式有人工上料和自動上料兩種。自動上料主要有彈簧上料、鼓風上料、真空上料、運輸帶傳送上料等形式。一般情況下，小型擠出機用人工上料，大型擠出機用自動上料。
3、加料方式分類
①重力加料：
原理——物料依靠自身的重量進入料筒，包括人工上料、彈簧上料、鼓風上料。
特點——結構簡單，成本低。但容易造成進料不均勻，從而影響製件的質量。它只適用於小規格的擠出機。
②強制加料：
原理——在料斗中裝上能對物料施加外壓力的裝置，強制物料進入擠出機料筒中。
特點——能克服「架橋」現象，使加料均勻。加料螺旋由擠出機螺桿通過傳動鏈驅動，使其轉速與螺桿轉速相適應。能在加料口堵塞時啟動過載保護裝置，從而避免了加料裝置的損壞。
三、料筒
一般為一個金屬料桶，為合金鋼或者內襯為合金鋼的復合鋼管製成。其基本特點為耐溫耐壓強度較高，堅固耐磨耐腐蝕。一般料筒的長度為其直徑的15~30倍，其長度以使物料得到充分加熱和塑化均勻為原則。料筒應該有其足夠的厚度與剛度。內部應該光滑，但是有些料筒刻有各種溝槽，以增大與塑料的摩擦力。在料筒外部附有電阻、電感以及其他方式加熱的電熱器、溫度自控裝置及冷卻系統。
1、料筒在結構上存在著三種形式：
（1）整體式料筒
加工方法——在整體材料上加工出來。
優點——容易保證較高的製造精度和裝配精度，可以簡化裝配工作，料筒受熱均勻，應用較多。
缺點——由於料筒長度大，加工要求較高，對加工設備的要求也很嚴格。料筒內表面磨損後難以修復。
（2）組合料簡
加工方法——將料筒分幾段加工，然後各段用法蘭或其他形式連接起來。
優點——加工簡單，便於改變長徑比，多用於需要改變螺桿長徑比的情況。
缺點——對加工精度要求很高，由於分段多，難以保證各段的同軸度，法蘭連接處破壞了料筒加熱的均勻性，增加了熱量損失，加熱冷卻系統的設置和維修也較困難。
（3）雙金屬料筒
加工方法——在一般碳素鋼或鑄鋼的基體內部鑲或鑄一層合金鋼材料。它既能滿足料筒對材質的要求，又能節省貴重金屬材料。
①襯套式料筒：料筒內配上可更換的合金鋼襯套。節省貴重金屬，襯套可更換，提高了料筒的使用壽命。但其設計、製造和裝配都較復雜。
②澆鑄式料筒：在料筒內壁上離心澆鑄一層大約2mm厚的合金，然後用研磨法得到所需要的料筒內徑尺寸。合金層與料筒的基體結合得很好，且沿料筒軸向長度上的結合較均勻，既沒有剝落的傾向，又不會開裂，還有極好的滑動性能，耐磨性高，使用壽命長。
（4）IKV料筒
1）料筒加料段內壁開設縱向溝槽
為了提高固體輸送率，由固體輸送理論知，一種方法就是增加料筒表面的摩擦系數，還有一種方法就是增加加料口處的物料通過垂直於螺桿軸線的橫截面的面積。在料筒加料段內壁開設縱向溝槽和將加料段靠近加料口處的一段料筒內壁做成錐形就是這兩種方法的具體化。
2）強製冷卻加料段料筒
為了提高固體輸送量，還有一種方法。就是冷卻加料段料筒，目的是使被輸送的物料的溫度保持在軟化點或熔點以下，避免熔膜出現，以保持物料的固體摩擦性質。
採用上述方法後，輸送效率由0.3提高到0.6，而且擠出量對機頭壓力變化的敏感性較小。
四、螺桿
螺桿是擠出機的心臟，是擠出機的關鍵部件，螺桿的性能好壞，決定了一台擠出機的生產率、塑化質量、填加物的分散性、熔體溫度、動力消耗等。是擠出機最重要的部件，它可以直接影響到擠出機的應用范圍和生產效率。通過螺桿的轉動對塑料產生極壓的作用，塑料在料筒中才可以發生移動、增壓以及從摩擦中獲取部分熱量，塑料在料筒的中的移動過程中獲得混合和塑化，黏流態的熔體在被擠壓而流經口模時，獲得所需的形狀而成型。與料筒一樣，螺桿也是用高強度、耐熱和耐腐蝕的合金制備而成。
由於塑料的種類很多，它們的性質也各不相同。因此在實際操作中，為了適應不同的塑料加工需要，所需的螺桿種類不同，結構也有各有差別。以便能最大效率的對塑料產生最大化運輸、擠壓、混合和塑化作用。圖為幾種較常見的螺桿。
表示螺桿特徵的基本參數包括以下幾點：直徑、長徑比、壓縮比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺桿和料筒的間隙等。
最常見的螺桿直徑D大約為45~150毫米。螺桿直徑增大，擠出機的加工能力也相應提高，擠出機的生產率與螺桿直徑D的平方呈正比。螺桿工作部分有效長度與直徑之比（簡稱長徑比，表示為L/D）通常為18~25。L/D大，能改善物料溫度分布，有利於塑料的混合和塑化，並能減少漏流和逆流。提高擠出機的生產能力，L/D大的螺桿適應性較強，能用於多種塑料的擠出；但L/D過大時，會使塑科受熱時間增長而降解，同時因螺桿自重增加，自由端撓曲下垂，容易引起料簡與螺桿間擦傷，並使製造加工困難；增大了擠出機的功率消耗。過短的螺桿，容易引起混煉的塑化不良。
料筒內徑與螺桿直徑差的一半稱間隙δ，它能影響擠出機的生產能力，隨δ的增大，生產率降低．通常控制δ在0.1一0.6毫米左右為宜。δ小，物料受到的剪切作用較大，有利於塑化，但δ過小，強烈的剪切作用容易引起物料出現熱機械降解，同時易使螺桿被抱住或與料筒壁摩擦，而且，δ太小時，物料的漏琉和逆流幾乎沒有，在一定程度上影響熔體的混合。
螺旋角Φ是螺紋與螺桿橫斷面的夾角，隨Φ增大，擠出機的生產能力提高，但對塑料產生的剪切作用和擠壓力減小，通常螺旋角介於10°到30°之間，沿螺桿長度的變化方向而改變，常採用等距螺桿，取螺距等於直徑，Φ的值約為17°41′
壓縮比越大，塑料收到的擠壓比也就越大。螺槽淺時，能對塑料產生較高的剪切速率，有利於料筒壁和物料間的傳熱，物料混合和塑化效率越高，反而生產率會降低；反之，螺槽深時。情況剛好相反。因此，熱敏性材料（如聚氯乙烯）宜用深螺槽螺桿；而熔體粘度低和熱穩定性較高的塑料（如聚醯胺），宜用淺螺槽螺桿。
1、螺桿的分段
物料沿螺桿前移時，經歷著溫度、壓力、粘度等的變化，這種變化在螺桿全長范圍內是不相同的，根據物料的變化特徵可將螺桿分為加(送)料段、壓縮段和均化段。
①、塑料及塑料三態
塑料有熱固性和熱塑性二大類，熱固性塑料成型固化後，不能再加熱熔融成型。而熱塑性塑料成型後的製品可再加熱熔融成型其它製品。
熱塑性塑料隨著溫度的改變，產生玻璃態、高彈態和粘流態三態變化，隨溫度重復變動，三態產生重復變化。
a、三態中聚合物熔體不同的特徵：
玻璃態——塑料呈現為剛硬固體；熱運動能小，分子間力大，形變主要由鍵角變形所貢獻；除去外力後形變瞬時恢復，屬於普彈形變。
高彈態——塑料呈現為類橡膠物質；形變由鏈段取向引起大分子構象舒展作出的貢獻，形變值大；除去外力後形變可恢復但有時間依賴性，屬於高彈形變。
粘流態——塑料呈現為高粘性熔體；熱能進一步激化了鏈狀分子的相對滑移運動；形變不可逆，屬於塑性形變。
b、塑料加工與塑料三態：
塑料玻璃態時可切削加工。高彈態時可拉伸加工，如拉絲紡織、擠管、吹塑和熱成型等。粘流態時可塗復、滾塑和注塑等加工。
當溫度高於粘流態時，塑料就會產生熱分解，當溫度低於玻璃態時塑料就會產生脆化。當塑料溫度高於粘流態或低於玻璃態趨向時，均使熱塑性塑料趨向嚴重的惡化和破壞，所以在加工或使用塑料製品時要避開這二種溫度區域。
②、三段式螺桿
塑料在擠出機中存在三種物理狀態——玻璃態、高彈態和粘流態的變化過程，每一狀態對螺桿結構要求不同。
c、為適應不同狀態的要求，通常將擠出機的螺桿分成三段：
加料段L1(又稱固體輸送段)
熔融段L2(稱壓縮段)
均化段L3(稱計量段)
這就是通常所說的三段式螺桿。塑料在這三段中的擠出過程是不同的。
加料段的作用是將料斗供給的料送往壓縮段，塑料在移動過程中一般保持固體狀態，由於受熱而部分熔化。加料段的長度隨塑料種類不同，可從料斗不遠處起至螺杯總長75%止。
大體說，擠出結晶聚合物最長，硬性無定形聚合物次之，軟性無定形聚合物最短。由於加料段不一定要產生壓縮作用，故其螺槽容積可以保持不變，螺旋角的大小對本段送科能力影響較大，實際影響著擠出機的生產率。通常粉狀物料的螺旋角為30度左右，時生產率最高，方塊狀物料螺旋角宜選擇15度左右，因球形物料宜選選擇17度左右。
加料段螺桿的主要參數：
螺旋升角ψ一般取17°～20°。
螺槽深度H1，是在確定均化段螺槽深度後，再由螺桿的幾何壓縮比ε來計算。
加料段長度L1由經驗公式確定：
對非結晶型高聚物L1=(10%～20%)L
對於結晶型高聚物L1=(60%～65%)L
壓縮段(遷移段)的作用是壓實物料，使物料由固體轉化為熔融體，並排除物料中的空氣；為適應將物料中氣體推回至加料段、壓實物料和物料熔化時體積減小的特點，本段螺桿應對塑料產生較大的剪切作用和壓縮。為此，通常是使螺槽容積逐漸縮減，縮減的程度由塑料的壓縮率(製品的比重/塑料的表觀比重)決定。壓縮比除與塑料的壓縮率有關外還與塑料的形態有關，粉料比重小，夾帶的空氣多，需較大的壓縮比(可達4~5)，而粒料僅2.5~3。
壓縮段的長度主要和塑料的熔點等性能有關。熔化溫度范圍寬的塑料，如聚氯乙烯150℃以上開始熔化，壓縮段最長，可達螺桿全長100%(漸變型)，熔化溫度范圍窄的聚乙烯(低密度聚乙烯105~120℃，高密度聚乙烯125~135℃)等，壓縮段為螺桿全長的45~50%；熔化溫度范圍很窄的大多數聚合物如聚醯胺等，壓縮段甚至只有一個螺距的長度。
熔融段螺桿的主要參數：
壓縮比ε：一般指幾何壓縮比，它是螺桿加料段第一個螺槽容積和均化段最後一個螺槽容積之比。
ε=(Ds-H1)H1/(Ds-H3)≈H1/H3
式中，H1——加料段第一個螺槽的深度
H3——均化段最後一個螺槽的深度
熔融段長度L2由經驗公式確定：
對非結晶型高聚物L2=55%～65%L
對於結晶型高聚物L2=(1～4)Ds
均化段(計量段)的作用是將熔融物料，定容(定量)定壓地送入機頭使其在口模中成型。均化段的螺槽容積與加料段一樣恆定不變。為避免物料因滯留在螺桿頭端面死角處，引起分解，螺桿頭部常設計成錐形或半圓形；有些螺汗的均化段是一表面完全平滑的桿體稱為魚雷頭，但也有刻上凹槽或銑刻成花紋的。魚雷頭具有攪拌和節制物料、消除流動時脈動(脈沖)現象的作用，並隨增大物料的壓力，降低料層厚度，改善加熱狀況，且能進一步提高螺桿塑化效率。本段可為螺桿全長20一25%。
均化段螺桿的重要參數：
螺槽深度H3由經驗公式確定H3=(0.02～0.06)Ds
長度L3由下式確定L3=(20%～25%)L
d、根據熔體輸送理論，熔體在螺桿均化段的流動有四種形式，熔融物料在螺槽中的流動是這四種流動的組合：
正流——塑料熔體在料筒和螺桿間沿著螺槽方向朝機頭方向的流動。
逆流——流動方向與正流相反，由機頭、多孔板、過濾板等阻力引起的壓力梯度所造成。
橫流——熔體沿著垂直於螺紋壁方向的流動，影響擠出過程中熔體的混合和熱交換作用。
漏流——由於壓力梯度在螺桿與料筒間隙處形成的倒流，沿螺桿軸向方向。
2、普通螺桿的結構
常規全螺紋三段螺桿按其螺紋升程和螺槽深度的變化，可分為三種形式：
（1）等距變深螺桿
等距變深螺桿從螺槽深度變化的快慢可分為兩種形式：
①等距漸變螺桿：從加料段開始至均化段的最後一個螺槽的深度是逐漸變淺的螺桿。在較長的熔融段上，螺槽深度是逐漸變淺的。
②等距突變螺桿：即加料段和均化段的螺槽深度不變，在熔融段處的螺槽深度突然變淺的螺桿。
（2）等深變距螺桿
等深變距螺桿是指螺槽深度不變，螺距從加料段第一個螺槽開始至均化段末端是從寬漸變窄的。
等深變距螺桿的特點是由於螺槽等深，在加料口位置上的螺桿截面積較大，有足夠的強度，有利於增加轉速，從而可提高生產率。但螺桿加工較困難，熔料倒流量較大，均化作用差，較少採用。
（3）變深變距螺桿
變深變距螺桿是指螺槽深度和螺紋升角從加料段開始至均化末端都是逐漸變化的，即螺紋升程從寬逐漸變窄，螺槽深度由深逐漸變淺的螺桿。該螺桿具有前面兩種螺桿的特點，但機械加工較困難，較少採用。
3、螺桿材料
螺桿是擠出機的關鍵部件，作為螺桿的材料必須具備耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、高強度等特性，同時還應具有切削性能好、熱處理後殘余應力小、熱變形小等特點。
對於擠出機螺桿的材料，具體有如下幾點要求：
①力學性能高。要有足夠的強度，以適應高溫、高壓的工作條件，提高螺桿的使用壽命。
②機械加工性能好。要有較好的切削加工性能和熱處理性能。
③耐腐蝕和抗磨性能好。
④取材容易。
4、新型螺桿
常規全螺棱三段式螺桿存在的問題：
①熔融段同時有固體床和熔池同居一個螺槽中，熔池不斷增寬，固體床逐漸變窄，從而減少了固體床於機筒壁的接觸面積，減少了機筒壁直接傳給固體床的熱量，降低了熔融效率，致使擠出量不高；
②壓力波動、溫度波動和產量波動大；
③不能很好適應一些特殊塑料的加工進行混煉、著色等工藝。
對此類問題常用的處理方法：
加大長徑比；提高螺桿轉速；加大均化段的螺槽深度；
為了克服常規螺桿存在的缺點，人們創造了一些新型螺桿，主要包括：
①分離型螺桿
在壓縮段增設一條副螺紋，克服了常規螺桿中固體床和熔體共存一個螺槽中所產生的缺點，將熔融物料和未熔物料盡早分離，從而促進了未熔物料的熔融。
這種螺桿塑化效率高，塑化質量好。由於沒有固體床解體，產量波動、壓力波動和溫度波動都比較小，並具有排氣性能好、能耗低等優點，應用較廣。
②屏障型螺桿
在普通螺桿的某一部位設置屏障段，使未熔的固體不能通過，並促使固體熔融的一種螺桿。
這種螺桿通過剪切作用和渦流的混合作用，將機械能轉變為熱能並進行熱交換，使物料熔融均化，並且徑向溫差小，產量、質量都比常規螺桿好。
③銷釘螺桿
物料流經過銷釘時，銷釘將固體料或未徹底熔融的料分成許多細小料流，這些料流在兩排銷釘間較寬位置又匯合，經過多次匯合分離，物料塑化質量得以提高。
銷釘設置在熔融區，排列形狀有人字形、環形等，銷釘形狀有圓柱形、菱形、方形等。
由於銷釘將熔料多次分割分流，增加了對物料的混煉、均化和添加劑的分散性。另外，由於固體碎片在熔融的過程中不斷從熔體中吸收熱量，有可能降低熔料溫度，故可獲得低溫擠出。
④組合螺桿
由帶加料段的螺桿本體和各種不同職能的螺桿元件如輸送元件、混煉元件和剪切元件等組成。改變這些元件的種類、數量、和組合順序，可以得到各種特性的螺桿，以適應不同物料和不同製件的加工要求，並找出最佳工作條件。
這種螺桿適應性強，易獲得最佳工作條件，在一定程度上解決了萬能與專用的矛盾，因此得到越來越廣泛的應用。但設計復雜，組合元件之間拆裝較麻煩，在直徑較小的螺桿上實現有困難。
五、機頭和口模
機頭和口模通常為一整體，習慣上統稱機頭；但也有機頭和口模各自分開的情況。機頭的作用是將處於旋轉運動的塑料熔體轉變為平行直線運動，使塑料進一步塑化均勻，並使熔體均勻而平穩的導入口模，還賦予必要的成型壓力，使塑料易於成型和所得製品密實。口模為具有一定截面形狀的通道，塑料熔體在口模中流動時取得所需形狀，並被口模外的定型裝置和冷卻系統冷卻硬化而成型。機頭與口模的組成部件包括過濾網、多孔扳、分流器(有時它與模芯結合成一個部件)、模芯、口模和機頸等部件。
機頭中的多孔板能使機頭和料筒對中定位，並能支承過濾網(過濾熔體中不熔雜質)和對熔體產生反壓等。機頭中還有校正和調整裝置(定位螺釘)，能調正和校正模芯與口模的同心度、尺寸和外形。在生產管子或吹塑薄膜時，通過機頸和模芯可引入壓縮空氣。按照料流方向與螺桿中心線有無夾角，可以將機頭分為直角機頭(又稱T型機頭)、角式機頭(直角或其它角度)。直角機頭主要用於擠管、片和其它型材，角式機頭多用於擠薄膜、線纜包復物及吹塑製品等。

㈣ 自動化生產線的物料傳送可用哪些方法傳送

自動化生產線的物料傳送方法有以下幾種：

倍速鏈生產線

1. 傳送帶：用於傳輸小件物料或成品，可以是平面或傾斜的。

2. 磁懸浮傳輸系統：用磁場吸引和懸浮物料或成品，使其傳輸，具有高精度和高速度的特點。

3. 鏈式輸送系統：通過鏈條驅動行走，可以搭載大量物料或成品。

4. AGV（自動引導車）：可根據程序指示自主行駛，用於較重或較大物料的傳輸。

5. 懸掛線式輸送系統：利用懸掛的導軌來傳送一些比較長而且比較重的物品。

6. 滑道輸送系統：利用重力和斜坡的幫助，使得物品沿著滑道向前滑動，節省能源。

7. 機械臂：利用機械臂進行裝卸操作，可以在狹小的空間內操作，密度較高。

以上是一些常見的自動化生產線物料傳送方法，具體選擇什麼方法要根據生產情況和需求來決定。