铸铝电加热板对挤出机的节能高效生产影响

近些年，随着越来越多的塑料制品被广泛使用在人们生活中的各方面，高效节能的挤出机成为了时代的“新宠”。尤其是铸铝电加热板、铸铜电加热器的应用。从1935年的德国机械制造商Paul Troestar生产出用于热塑性塑料的挤出机，历经八十余载光阴，挤出机实现了突破性的进展，更是推动着塑料工业的发展。

挤出机的功能是通过将固态的塑料经过加热熔化，并经螺杆挤压塑化后，并送至下一工艺的过程。在这个过程中，挤出机的加热系统好坏显得尤为重要！
挤出机的加热系统结构大部分是由螺杆、机筒、加热器和排气系统组成的。而加热器作为挤出机加热系统结构的一部分，对于挤出产品的生产质量和效率提供了重要的维持作用。

在挤出机的发展过程中，先后出现过4中加热方法：载热体加热、电阻加热、电感应加热、红外线加热。

载热体加热利用载热体(如蒸汽、油等)作为加热介质的加热方法称为载热体加热。由于采用的载热体的不同，又可分为液体加热和蒸汽加热。液体加热所使用的加热介质，在低于200℃时用矿物油，高于200℃时，一般都采用有机溶剂或其混合物。蒸汽加热所使用的介质为蒸汽。

缺点：要求加热系统密封良好，以免因液体的渗漏而影响到产品的质量;同时还需要配备一套加热循环装置，这就提高了设备的成本;所用的载热体(如有机溶剂)因受热分解 往往带有毒性和腐蚀性;另外装置的维修也不方便，故目前很少采用。

蒸汽加热因其压力很难维持一定值，且波动也较大，其温度亦难达到工艺要求，而且还需配备一套专门的蒸汽设备，这对于许多工厂来说是很难做到的，因此也很少采用。

电阻加热采用电阻丝加热机筒后再把热传到的物料上，而机筒又是一个具有一定厚度的筒体，因此在机筒的径向方向上便形成较大的温度梯度，如图1所示。另外，用它加热也需要较长的时间。同时，使用云母片作绝缘材料的电阻加热器，其电阻丝易氧化受潮等，也会使其寿命缩短。由于要使用大量的云母片作绝缘材料，加热器的成本也较高。

图1 电阻加热器和感应加热器加热机筒时的温度梯度

在电阻加热器中，有一种加热器叫铸铝电加热板，其结构如图2所示。它是将电阻丝装于金属管中，并填进氧化镁粉之类的绝缘材料，然后将此金属管铸于铝合金中。虽然省去了云母作为绝缘材料降低了生产成本，但是加热温度范围仅为350～370℃。如要求更高温度，则需要采用铸铁电加热器或铸铜电加热器。在实际生产中，频繁更换加热器无疑增大生产成本。

图2 铸铝电加热板
1—接线柱 2—钢管 3—电阻丝 4—氧化镁粉 5—铸铝

电感应加热通过电磁感应在机筒内产生电的涡流而使机筒发热的一种加热方法。图3所示为一种电感应加热器的原理结构图。

　　图3 电感应加热器的结构原理图
1—硅钢片 2—冷却剂(水或空气) 3—机筒 4—电流(机筒上) 5—线圈

这种加热器是在机筒的外壁上隔一定的间距装上若干组外面包以主线圈5的硅钢片1。当将交流电源通入主线圈时，就产生了如图中所示方向的磁力线，并且在硅钢片和机筒之间形成了一个封闭的磁环。当磁通发生变化时，就会在封闭回路中产生感应电动势，从而引起二次感应电压及感应电流，即图中所示的环形电流，亦叫电的涡流。涡流在机筒中遇到阻力就产生热量。

不足之处：加热温度会受感应线包绝缘性能的限制，这对成型加工温度要求比较高的物料是不适合的。其次是它的径向尺寸大，用在大型挤压机上必然会使机器的体积庞大，而且需要大量的硅钢片等材料。另外，它在形状复杂的机头上安装也不方便。

红外线加热与上面三种传统加热方式相比，红外线加热是近年来发展起来的一项新的加热技术。

传统加热圈通过接触传导方式把热量传递到机筒，其中有一半的热量散发到了空气中；保温型的红外线加热圈，发热效率高，导向性的辐射可将热量直接转换成机筒上的温度，避免热量的散发。其外观结构如图5、图6、图7。

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