UPVC异型材挤出技术
异向双螺杆挤出PVC
异向双螺杆挤出PVC-U技术及发展趋势北京福田建材机械有限责任公司总工程师王夕举世界上第一台双螺杆挤出机是1869年英格兰为制造香肠而开发制造的,用于塑料加工的第一台双螺杆挤出机是1937年在意大利研制成功的,自此以后,双螺杆挤出机的应用不断增加。
50年代以前,由于其挤压系统中螺杆和机筒加工制造的复杂性以及机器装配的精密要求,再加上双螺杆挤出机中结构的限制,推力轴承寿命问题没有得到很好的解决,因而未能得以快速发展。
世界性的石油危机,造成了合成树脂和塑料制品的成本显著提高,影响了塑料制品的应用推广。
于是人们就以降低成本的方法来扭转这个局面:一方面往树脂中加入廉价的材料(如C aCO3、木粉等),但加入的填料与树脂的相容性差,比重和流动性等各不相同,难以达到有效地混合、均化,给挤出生产带来了一定困难;另一方面不断改进加工成型设备,用廉价的树脂原料生产高性能和高质量的制品。
越来越高的要求使单螺杆挤了机难以胜任,而双螺杆挤出机恰恰能适应这种要求,这时,双螺杆挤出机开始引起了人们的普遍重视,并使其得到了迅速发展。
自50年代以来,人们对双螺杆挤出机的啮合原理、物料的塑化理论、传动系统的结构、物料的温控精度、加工工艺和制品配方等的理论研究都有了突破性的进展,特别是近二十多年来,双螺杆挤出机设计与制造中的一系列问题都得到了解决,使其得到了长足的发展。
目前,应用于型材挤出生产的挤出机主要有单螺杆挤出机、平行异向双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机。
锥形双螺杆挤出机作为异向双螺杆挤出机的一个特殊分支,经过近年的发展,并以其自身的一些独特特点,在型材挤出生产行业得到了十分广泛的应用。
下面就双螺杆挤出技术在P VC-U型材/管材挤出中的应用及发展趋势作一探讨。
一、异向双螺杆挤出机的性能特征1)对P VC-U挤出生产线,有以下几个方面的普遍要求:1)能连续而高效地使PVC物料充分塑化,实现稳定连续的生产。
2)建立稳定的挤出压力,有效克服机头阻力,做到定温、定压、定量的挤出。
浅议PVC双色共挤异型材挤出技术(精)
成的三元聚合物,也可以作为双色共挤型材的外层。&&树脂与$’(共挤生产的彩色塑料型材有较高耐候性和丰富稳定的色彩,但原材料的价格比较昂贵。&&具有优良的低温抗冲击性能,在1
2*3仍能保持4.5的常温抗冲击,也正是由于&&的抗低温性很强,材质较软,使得&&在加工及
目前,在市场上彩色门窗的生产较为流行的三种生产方式主要是#双色共挤、覆膜和静电喷涂。双色共挤的表面共挤层按不同材质有:$%%&、
加工过程中的磕碰、切割都会造成大块裂纹和崩角,从而大量产生废品,增加成本。另外,$’(1
$%%&双色共挤型材按白色型材标准检测时,此种
型材易出现分层现象,在使用过程中分层现象亦不可避免,大大影响共挤型材的使用寿命。
!%&—!%&粉料双色共挤型材从近几年的应用
来看,无论从质量还是从耐候性上均取得较好的效果。另外,型材主体与共挤层为同一种原料,配方类似,又同为粉料,加工起来非常容易,而且成本较低,有很大的市场竞争力,得到了用户的广泛接受。
基于上述情况,久利公司于二十世纪末期开发出了!%&—!%&粉料双色共挤型材,上述问题迎刃而解。生产共挤型材需用两台挤出机:一台为生产普通型材的螺杆直径较大的双螺杆挤出机(包括定型及牵引等附属设备),用于挤共挤型材的主体;另一台为螺杆直径较小的双螺杆挤出机,用于挤共挤型材的彩色表面。模具可以购置新模具或改造现有模具。通常保留原单色型材模具,后加做机头或机头的一部分实现共挤彩色表面。共挤模具与原单色型材模具最大不同在于口模板上的共挤流道,共挤层材料由共挤辅机进入口模板上共挤流道,实现型材的彩色表面。不制作彩色表面时,共挤模具仍可恢复生产单色型材。
PVC型材挤出工艺
硬质聚氯乙烯型材挤出工艺一、硬质PVC异型材生产工艺流程原辅料过筛配方称量高速热混冷混过筛储料风送挤出定型牵引检验入库二、硬质PVC异型材加工工艺及产品性能(一)、混料设备与工艺及产品性能现代硬质PVC异型材加工使用双螺杆挤出机对混合粉料直接进行挤出,其塑化混合能力和产量大幅提高。
但是,双螺杆挤出机的正位移输送能力远大于螺杆的混合能力,直接用双螺杆挤出机挤出产品仍不能得到分散良好、塑化均匀的产品,因此在进入挤出机前必须对配方原料进行预混,包括热混和冷混两个阶段,使混合料取得较好的的预分散和塑化效果,同时取得较高的表观密度。
1、混料的目的:混料就是将PVC和助剂按配方要求经准确计量后,在高速混合机中经热混和冷混后使其达到半凝胶度高,流动性好,均匀密实的干混料。
2、混料设备:原材料的输送与储存部分、计量部分、盒式输送带,热混和冷混锅、干混料存储与输送部分、动力风机和中央控制部分组成。
3、混料的流程:PVC储罐 PVC秤群青辅料罐热混冷混缓冲罐筛分机辅料秤干混料罐微料罐中间仓4、混料工艺:混料过程中一方面是助剂的均匀分散,另一方面则是使树脂半凝胶化,凝胶化:PVC树脂即有颗粒细化,粒径均匀的形态变化,形成松散的粉料。
它的工艺控制点、加料量、冷却水温度、混料温度和时间等是控制干混料质量和产量的关键因素。
A、加料量与升温速度有一定的关系,即热混机中物料的热量只是搅拌叶片剪切和物料之间产生产热量。
所以投料量有一个的最佳值,如果加料量太多,物料翻腾阻力大影响升温速度,致使转速下降,给混料带来不利。
加料量少内部剪切热达不到,混料时间长直接影响混料效率。
经实验控制在70%左右为最佳。
B、混料温度:混料温度的影响干粉料性能的主要因素之一。
热混温度在一般为120℃左右冷混卸料温度一般低于40℃。
原料的含水量必须合乎优质品的要求,并应通过排气以除去物料中的水分。
C、冷却水温度:冷混缸的冷却水温度通常控制在13~15℃。
挤出U-PVC门窗异型材配方设计(1)
硬聚氯⼄烯(PVC-U)门窗异型材是由PVC、稳定剂、抗冲击改性剂、加⼯助剂、填料等按⼀定的配⽅配混、挤出成型的,PVC及助剂的选⽤对制品的性能有很⼤影响。
随着挤出硬PVC-U门窗异型材及塑料门窗⾏业的⾼速发展,相关的PVC及助剂⾏业也有了新的进展。
1 树脂及助剂的选择1.1 PVC⽣产PVC-U门窗异型材的,⼀般都使⽤悬浮法⽣产的疏松型PVC(SG-5)。
特别需要指出的是,⽣产PVC原料的⼄烯宜选⽤⽯油裂解法⽣产的,不⽤电⽯法⽣产的。
1.2 热稳定剂(1)热稳定剂的常⽤品种铅类热稳定剂 在铅类热稳定剂中,三盐基硫酸铅的热稳定性,应⽤最⼴;⼆盐基亚磷酸铅的热稳定性和耐初期着⾊性显著,同时赋予制品良好的耐候性,⽽⼆盐基硬脂酸铅和硬脂酸铅热稳定性稍差,但润滑性强,铅盐的缺点是有毒性,且外观易变⾊。
铅类热稳定剂的发展重点在于消除粉尘污染,开发复合型铅盐。
南京、温州、重庆是国内三⼤⽆尘复合盐⽣产基地,制造时⼤多是配合脂类润滑剂,产品有粒状、⽚状,可较好地解决粉尘污染问题。
⾦属皂类稳定剂 依其功能和机理分为主辅两类。
主⾦属皂以CdZn为主,辅助⾦属皂类稳定剂以Ba.Ca为主,主辅助⾦属皂配合使⽤,具有协同效应,具有代表性的是Ba-Cd,Ba-Zn和Ca-Zn。
国内常⽤的为Ba-Zn和Zn-Ca体系。
有机锡稳定剂 有机锡类稳定剂主要分为含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类。
有机辅助稳定剂 有机辅助稳定剂通常与⾦属盐稳定剂并⽤,具有协同效应,主要包括亚磷酸脂、环氧化合物、多元醇、含硫辅助稳定剂、β-⼆酮辅助稳定剂。
稀⼟稳定剂 稀⼟稳定剂是我国新近开发出的新型热稳定剂,具有价廉、⽆毒、性能⾼、透明性好、储存稳定、耐候性优良等优点。
实际使⽤的稀⼟稳定剂通常是稀⼟与⾦属钙或锌的有机配混复合物。
(2)热稳定剂的选⽤不同国家和地区使⽤热稳定剂的种类差别较⼤。
美国热稳定剂的构成特点是有机锡类稳定剂产量较⾼,铅盐稳定剂⽐例低,热稳定剂的开发⽅向是⽆铅、⽆铬化。
UPVC异型材挤出口模流道设计技巧
6———————————————————————————————————————————————————————作者简介:周密,男,1994年毕业于北京化工大学,高级工程师,江苏省模具工业协会副理事长,连云港杰瑞模具技术有限公司副总经理,南京航天大学机电学院机械工程硕士班在读,已发表论文十余篇。
近年来,受市场需求的拉动,我国塑料门窗异型材挤出模具研制技术得到较快发展,国产模具不仅在很大范围内替代了进口产品,而且在进军国际市场上也成绩斐然。
然而,在进步的同时,模具制造厂也经常遇到这样的问题:由于产品技术升级、市场竞争的需要或受利益的驱动,许多中、小型材生产厂家常常改换配方,此举往往因为破坏了口模出料的均匀性而需对口模流道系统进行重新修正,从而使模具的供需双方都遭受到经济上的损失。
因此,如何提高模具对配方的适应性就变得非常重要了。
笔者结合多年的实践经验和对国外先进技术的消化吸收,力求建立一套不需复杂计算的、适应配方范围更广的异型材口模流道设计方案。
1U PVC 异型材口模流道典型结构UPVC 异型材口模流道典型结构见图1。
口模的主要作用是提供连续均匀、塑化良好、组织致密的异型型坯。
结合热敏性塑料UPVC 的性能特点,要实现其在异型流道中的均匀挤出,口模设计必须采取流线型长流道结构,主要包含两个要素:(1)流线型流道:整个流道没有急剧的扩张或压缩(扩张角或收缩角皆小于30°),不存在台阶、尖角(所有棱角控制在R0.3~R3之间为宜)、死角等,以免产生熔体滞流、过热分解、过度拉伸、熔体破裂等不良现象;(2)长流道结构:特别是分流段较长,以降低熔体大分子的无序流动、均衡异型流道从入口到出口各点的流程、保证挤出型坯的致密度。
值得注意的是:虽然定型段的加长有利于提高挤出型坯的致密度,但同时会显著增加挤出背压,可能造成挤出机过载,较长的定型段间隙也会使熔体分子取向加剧,不利于制品尺寸变化率指标的控制。
硬PVC门窗异型材挤出成型工艺
硬PVC门窗异型材挤出成型工艺一、生产工艺流程硬PVC门窗异型材的生产工艺路线主要有单螺杆挤出成型工艺和双螺杆挤出成型工艺两种,而两种工艺挤出用的原料都是前道工序按一定配方配好的混合粉料。
目前,硬PVC 门窗异型材的挤出大多采用锥形螺杆挤出生产线。
(一)单螺杆挤出成型单螺杆挤出成型工艺特别适用于小批量、小规格异型材的生产。
其工艺流程如下:混合粉料→单螺杆挤出造粒→单螺杆挤出成型→定型→牵引→切割→翻转台→成品(二)双螺杆挤出成型双螺杆挤出成型工艺可用粉料直接成型,生产能力大,特别适用于大批量常规型材和大规格异型材的生产。
其工艺流程如下:混合粉料→双螺杆挤出成型→定型→牵引→切割→翻转台→成品二、双螺杆挤出机挤出硬PVC门窗异型材工艺控制要点硬PVC门窗异型材的挤出过程可简述如下:改性PVC混合料在机筒内经过螺杆混炼,在内磨擦热和电加热的作用下,物料逐渐变成熔融粘流态,物料在旋转螺杆的流动下向机头方向螺旋运动。
进入机头模具后,在高温、高压下经过机头模具型腔进行分流压缩成型,挤出近似制品断面的型坯,再经过定型模具对型坯真空冷却定型,达到制品设计要求。
成型温度、定型冷却、螺杆转速、牵引速度、加料速度等都是影响异型材制品质量的重要因素,现分述如下:(一)温度控制PVC混合粉料进入挤出机后,要完成压实、输送、熔融、均化以及在较低温度下挤出。
为获得高质量、高产量型材,各段的温度需反复调节、准确控制,使物料在挤出成型过程中,始终在熔融温度与分解温度区间进行。
要正确设定温度,则需充分考虑和指导物料成型温度的相关因素。
1影响物料加工温度的因素1)配方及原料质量对加工温度影响最大的是配方,不同原料组成的混合物料其塑化温度不同。
配方确定后,加工温度也就基本确定了,只需视产品质量作小范围的调节;同一配方不同厂家生产的原料,挤出成型温度往往也有差异,只有通过生产实践,依据塑料型坯的质量,适时调整设定温度。
2)挤出速度在正常生产工艺条件下,提高挤出速度会使物料磨擦生热,所以应适当降低加热温度。
低发泡硬PVC异型材挤出技术简介
低发泡硬P V C异型材挤出技术简介(总2页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--低发泡硬PVC异型材挤出技术简介硬PVC低发泡门窗异型材挤出是20世纪70年代在国外发展起来的新型技术,近年在世界各地迅速发展,这类产品主要有以下优点:1、节省原材料消耗,生产费用及制品体积价格比低,符合当前全球范围内对能源保护的意识;2、在同等长度和重量的情况下,发泡制品因横截面增大而刚性提高;3、制品内残余的内应力很小,产品尺寸稳定性好;4、隔音,保温性能优良。
硬PVC低发泡材料通常采用自由发泡,结皮控制发泡或共挤出发泡三种工艺之一进行生产,门窗异型材一般采用结皮控制发泡工艺,此种工艺是指,采用一个特殊的,内有型芯的口模,使塑化的料束分流,当料束被送入口模前的有冷却装置的定型套中时,其表面冷却形成皮层,发泡在内部进行,通过控制冷却温度和强度,可以获得皮层厚度在~毫米,制品壁厚大于6毫米的制品。
这种采用一步法生产而成的形状复杂的型材制品,具有密度低,硬度高和表面光滑的特点。
与非发泡制品相比,发泡异型材的挤出对配方、设备、工艺的要求更为严格,发泡挤出的关键就是使发泡剂的分解、成核、气泡的长大及固定等系列过程和PVC树脂的熔融塑化及面型过程相适应。
其原料配方、成型工艺和设备模具与非发泡制品均存在很多相同点和不同处。
一、原料配方1、PVC树脂:生产发泡制品的主要原料是悬浮法疏松型PVC树脂,其特点是吸收添加剂快、易塑化、热稳定性好,易获得泡孔结构均匀,表面平整的制品,一般宜选用K值62~65的树脂。
2、发泡剂及其它促进剂:PVC常用的发泡剂是偶氮二甲酰胺(AC),其发气量大,分解时放出的气体和分解残渣无毒、无害,与PVC树脂相容性、分散性均好,纯AC的分解温度较高,为保证发泡剂的分解温度介于PVC树脂的塑化温度和降解温度之间,使用时必须加入一些稳定剂做发泡促进剂,别外为了获得致密又均匀的泡孔,成核剂是必不可少的。
#PVC门窗异型材的生产工艺
(2)螺杆转速
螺杆转速是根据型材的大小、形状、单位长度重(kg/m)、冷却定型台、冷却定型模和牵引机的能力综合考虑决定的。在冷却定型台、冷却定型模及牵引机的能力得到充分利用的原则下,挤出机的螺杆转速应尽量大一些,以提高生产率。通常挤出机的螺杆转速大都在10~35转/分的范围内调节。螺杆转速大的好处是使塑料受到较强的剪切作用而有利于塑料的塑化、均化,从而提高塑料制品的机械性能(如抗拉强度、抗冲击强度等)。但是螺杆转速也不能过高,过高会使塑料受到过强的剪切作用而使温度"跑高",型坯会产生过大的离模膨胀而使表面质量下降;此外,料筒内塑料流动时产生过多的漏流量和逆流;增加了挤出机电力消耗,加快螺杆磨损而挤出量并不能得到明显提高。另一方面螺杆转速过低也是不好的。过低的转速度造成生产率过低,塑料得不到充分的塑化和均化,型材质量会下降。转速低,塑料在料筒及模头中停留的时间加长,会使塑料中的稳定剂、抗冲剂等被分解、消耗的量增加,不利于型材生产后的使用寿命。一般情况下20~25转/分的转速是可行的。螺杆转速选定后须保持稳定,否则会造成塑料挤出量不均匀,型材的壁厚、形状都不稳定。
(1)成型温度
如上所述,要把固体颗粒的粉状模塑料变成有一定剖面形状的硬PVC型材需要加热升温,使之由80℃以下的固体颗粒的"玻璃态",经过升温至160℃以下变为柔软的富有弹性的"高弹态"。之后继续加温至220℃以下成为塑化了的液状熔融体,称为"粘流态"。再从模头以型材剖面形状挤出并立即冷却变硬定形。从玻璃态经高弹态到粘流态这一变化过程,是在挤出机的料筒和锥形双螺杆中完成的。料筒外面分四段包围着四组电加热圈;每组加热圈与料筒之间还缠绕着螺旋形内通循环冷却油的铜管,冷却油由外部的油泵、冷却管系统独立供应。这样,既可加热升温也可冷却降温。由传感器、温控表按预先设定的温度工作,以达到自动控制温度的目的。塑料加热升温除靠料筒外的电加热圈提供热量外,塑料与料筒和螺杆之间、塑料内部分子之间的摩擦、剪切运动也会发生热量。料筒的四组加热圈从加料口起依次分为1、2、3、4个加热区,在2、3区之间有一个排气口,上方有玻璃盖,可以观察塑料塑化情况。排气口侧有管子通真空表、过滤器及真空泵,从塑料中分解析出的气体和水蒸汽由排气口经管子、过滤器被真空泵抽吸出去,真空表用以指示抽吸力度。螺杆上的排气段正处于排气口的位置。加热1、2区则分别处于螺杆的加料段和塑化压缩段。螺杆上的均化段和挤出段(总称为计量段)处于料筒加热的3、4区。从料筒和螺杆端挤出的塑料剖面呈"∞"形并且塑化良好。把"∞"形的剖面形状塑料变成所需的型材剖面形状,是经由过渡段先将"∞"形变成圆形,经过圆形多孔板扩散,成型材轮廓,再经模头分流、成形、稳压定型逐渐完成的。为了保持塑料温度不致影响其流动成形,必须在过渡段、进入模头前由多孔板整流、均压再经扩散段、分流段、成型、稳压段,并在这些段的外部加装电加热圈或加热板。以使塑料从模头挤出时各处流速均匀、温度大体一致。因此控制加热、检测温度的加热圈、加热板和温度传感器在一台挤出机及其模头上分别达到8~10个。
PVC门窗异型材的生产工艺(二)
c、开车运转:按下“开车”钮,慢慢旋转挤出机螺杆转速调节旋钮,螺杆转动。一般输料螺杆与挤出机螺杆都是同步联动的,其转速比例也是可调的,所以螺杆转动时,输料螺杆也同时按预先调好的比例转动,并将料斗中的粉状模塑料送入料筒中。两者的转速的匹配比例;在不同厂家和不同型号的挤出机上有不同的匹配方法和比例;不同的配方或工艺也不有同的匹配比例。输料螺杆比主机螺杆转速要快,一般两者比例在1.5~2.5之间。螺杆转动工作时,要注意电流表和扭矩情况。开始时扭矩很小,随着转速增加,扭矩逐渐加大,直到预定的转速。在正常生产情况下的扭矩应在60%~70%较好,也有时低于60%,但最低不宜小于40%。超过70%是不好的,个别特殊情况可以短时间达到80%。
PVC异型材挤出生产线工艺流程及工作标准
PVC异型材挤出生产线工艺流程及工作标准工艺流程:工作标准:1、配件流程1-1配料人员必须在库房领取足量的原材料,在配料期间一定要把袋中原料倒干净,不得留有半点余料。
1-2严格按照生产管理部门下达的配方单要求的物料品种和规定的重量,准确检斤称重。
1-3按生产计划要求每完成一种原料的检斤称重任务后,必须及时地将该种干净的落地料回收至收料容器(带有垃圾杂物等落地料严禁回收)1-4全部原材料检斤完毕后,要严格按照搅拌机每一搅拌筒容量为单位分别将不同的原材料按比例要求混放入固定容器内待用。
2、混料流程2-1 开动搅拌机(搅拌机静止时严禁往搅拌机内添加物料)。
将配好的原料按顺序填装至搅拌机热搅拌筒内。
2-2 控制热搅拌筒脚板温度,当温度达到工艺规定的标准温度(实际温度可以高于标准温度2°C之内,但决不允许低于标准温度)后,将原料放入冷搅拌筒内继续搅拌。
2-3 控制冷搅拌筒搅拌温度,当搅拌温度冷却到生产需要的标准温度(实际温度可以低于标准温度2°C之内,但决不允许高于标准温度)后,将搅拌好的原料放入提升机存储箱内。
2-4 通知投料人员(必须通知)并得到同意后启动提升机,将原料提升至振动筛进料口。
2-5 检查筛漏是否符合质量标准,如不合格及时停机将存储罐内的原料返回搅拌机重新按要求搅拌,(停机前必须通知投料人员)3、投料流程3-1 提升机启动前,必须将空存储罐准确放置在震动筛出料口处(绝对对准出料口,不允许有一丝偏差)。
3-2 提升机启动后,投料人员坚持在出料口处,观察存储罐内原料装至所需容量后,及时通知混料人员停止提升机运行。
3-3 将装有原料的存储罐运走,再将空罐准确的放置在震动筛出料口处。
3-4 将装有原料的存储罐运输至生产设备(挤出机)进料斗的进料口后,打开存储罐阀门,并及时通知投料人员。
3-5 按循序循环检查存储罐内原料是否顺畅流通,如不顺畅时采取有效措施及时处理(严禁用硬物敲击存储罐)。
塑料异型材挤出工艺流程介绍
塑料异型材产品工艺流程介绍一、工艺流程PVC →各种助剂→高速搅拌捏合→挤出→冷却真空定型→牵引→定长切割→成品→检验→包装入库二、主要设备1、主机:车间大部分机台使用的为SJZ65/132型双螺杆挤出机,长径比:1∶22 ,螺杆转速7r/ min~48r/ min ,螺杆的旋转方向: 异向向外旋转。
2、辅机:(1) 冷却定型装置:,由气水分流器、活动台板、调整机构组成。
真空冷却段数:4 段,水环真空泵电机功率:10kW。
(2) 牵引装置:大平面橡胶带牵引。
(3) 锯切装置:配有计长装置,能跟踪切割的气动式锯切机。
(4) 堆放装置:气动式可翻转托架。
三、生产工艺要点型材的挤出成型是利用螺杆旋转加压方式,连续地将塑化好的成型物料从挤出机料筒中挤入机头,熔融物料通过机头口模成型为与口模形状相仿的型坯,用牵引装置将成型制品连续地从模具中拉出,同时冷却定型,制得所需形状的制品。
要获得外观与内在质量均优良的型材制品,需要对挤出工艺条件进行控制,控制要点主要为混料、成型温度、螺杆冷却与转速、挤出压力、冷却定型等。
3.1 混料混料过程先将PVC 树脂以及配方计量加入其它组份加入到热混机,高速搅拌升温到120℃进行混合,混合均匀后,放到冷混机中边混料边冷却至45℃,形成松散、易流动的粉状混合物,然后出料备用。
混料时温度控制很重要,混合温度过高,物料易发粘、结块、塑化不均;混合温度过低,则物料混合不充分,达不到预塑目的。
所以一般情况下,高温混合终点温度控制在(115~120) ℃,高混时间10min~15min ,冷混出料温度45 ℃。
3.2 挤出成型温度生产产品选用的是有排气装置的异向向外旋转的双螺杆挤出机。
挤出机经过预热、加料之后通过输送、排气、熔化等过程,将物料均匀塑化形成熔体,到达机头后进一步均化,通过机头压力,压实成型为密实的型坯,以流动状态连续通过口模成型。
挤出成型温度是促使成型物料塑化和熔体流动的必要条件,它对挤出成型过程中物料塑化、型材制品的质量和产量均有十分重要的影响。
浅议PVC双色共挤异型材挤出技术
塑料门窗浅议$’(双色共挤异型材挤出技术! 范佳忠0丛敬梅, 孙长海2摘要#本文对几种双色共挤塑料异型材进行了由于二者流变性能的较大差异导致粘度差距大,挤出厚度和形状很难控制,由于两种材料的膨胀系数不同,把它们压合到一起易出现分层。
同时,共挤出的型材不象一般的$’(表面很平整,有痕迹,故一般还需增加一个细腻的金属刷把表面刷平。
简要介绍,并说明了各自的优缺点;同时重点介绍了公司开发的$’(—$’(粉料双色共挤型材的研制及生产应用情况。
关键词:双色共挤;色母料;着色力;分散;耐候性6中图分类号789.2,+46文献标识码7:6文章编号70!40122!, (,**.)*!1**,*1*,$%%&色粒易吸潮,因而在挤出前需将$%%&色母粒经过恒温干燥处理,将$%%&中的水分除掉,以保证共挤出时型材表面的质量。
$%%&硬度在0, 左右,相对$’(型材本体硬且脆,运输和二次塑料门窗作为新时代的建筑节能门窗" 其产品以其固有的优势越来越受到人们的青睐,为塑料门窗的推广和普及提供了有利的条件。
随着人们对生活的个性化和彩色化追求,人们对塑料门窗提出了更高的要求,颜色的单一化使塑料门窗在使用中很难达到与内外墙装饰装修的和谐统一,削弱了塑钢门窗的装饰能力。
为适应竞争社会的发展" 以适应不同的建筑环境和不同的消费者的选择" 在产品色泽上更能体现出自身的特点,来吸引客户,沈阳久利化学建材有限公司开发了双色共挤型材,既能够满足建筑物的个性化需求,也能够迎合人们对生活的个性化和彩色化追求的口味。
目前,在市场上彩色门窗的生产较为流行的三种生产方式主要是#双色共挤、覆膜和静电喷涂。
双色共挤的表面共挤层按不同材质有:$%%&、加工过程中的磕碰、切割都会造成大块裂纹和崩角,从而大量产生废品,增加成本。
另外,$’(1$%%&双色共挤型材按白色型材标准检测时,此种型材易出现分层现象,在使用过程中分层现象亦不可避免,大大影响共挤型材的使用寿命。
UPVC异型材挤出技术
型材质量的涵义
质量在物理学中表征物体所含物质的多少。通常质量指产 品对标准或技术指标的符合性。塑料型材依据的国家标准 为GB/T8814-98。型材质量包含两部分:表观质量、物理性 能。其中表观质量有6个指标,1.外观(成形);2.颜色; 3.功能尺寸;4.长度;5.弯曲度;6.米比重。物理机械性能 有10个指标,1.硬度(不易出现划痕);2.拉伸屈服强度 (塑化);3.弯曲弹性模量(塑化);4.维卡软化点(塑 化);5.断裂伸长率(韧性);6.低温落锤冲击(断面设计 、加工工艺);7.加热后状态;8.加热后尺寸变化率;9.氧 指数(自熄性能);10.耐候性。质量外延包括保护膜贴覆、 包装数量、包装样式、包装膜完好情况等。
挤出技术
以设备为主线,介绍了挤出系 统的设备结构 设备结构、设备的工作原 设备结构 工作原 工艺要求及控制 理、生产中的工艺要求 控制 工艺要求 要点、 质量要求、 要点、型材的质量要求、典型 质量要求 质量问题的处理方法 处理方法。 质量问题的处理方法。
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彩色型材生产规定1\8.jpg 彩色型材生产规定
挤出系统组成
型材挤出系统
挤挤挤
定定定
牵牵挤
切切切
堆堆挤
挤出机基本知识
CON50、CON 60、PAR88、PAR108-20、 PAR108-24、
120kg/h 180kg/h 220kg/h
300kg/h
360kg/h
CON表示锥形双螺杆,PAR表示平行双螺杆,108表示螺杆 直径,20表示长径比。在螺杆直径相同的情况下,长径比值 越大,螺杆塑化能力越强,产量越大。1\25.jpg
型材牵引时注意要点筒区和连接体升高5打快牵引型材与牵引绳结头要小水箱内冷却水不要太多牵引时用干手套进入水箱后防止卡住高分子物理学的几个概念pvc属于热塑性材料遇热成为流体pvc是聚合物由单体聚合而成分子量存在差异pvc存在3态变化玻璃态高弹态粘流态并且是可逆的pvc加工温度达到分解温度会发生化学反应脱氯导致颜色发黄任何流体都存在粘度随着温度升高会降低流动性好进入喂料段物料从筒区和螺杆吸收热量并通过深螺槽向前输送
浅述PVC-U异型材挤出模具的关键技术
2)保证成型的制品符合GB/T8814-1998有关检测指标要求,特别要求焊角强度高、低温
抗冲击性能好、表观质量优异;
3)根据不同地域、气候条件设计,适应性强、经济合算。
4.模具设计关键技术
塑料异型材挤出模具包括口模和定型装置两部分。
2)柔性磨体振动抛光〔1〕
以高分子聚合物为载体,与一定粒度的磨粒、防粘剂、润滑剂按一定比例混合而成一种具有粘弹性的柔性磨料。将这种柔性磨料加压注入需抛光的工件孔腔中,使其与孔腔壁完全吻合,犹如一个和孔腔形状完全相同的柔性砂条。在砂条承受一定压力的条件下向工件施加振动力,通过工件孔腔壁相对磨体产生振动位移,柔性磨体暴露在外的磨粒锐刃划擦孔腔壁面的粗糙部分,作微量切削,以达到抛光目的。
高效率的冷却定型系统设计应包括以下要素:
1)合理进行型腔尺寸设计(表1),保证型腔和型坯良好匹配,以提高冷却效率、降低能耗;
2)根据速度要求计算冷却水路分布和干定型段长度;
3)集中供水、抽气,保证模具外形整齐、美观,操作方便;
4)为防止高速挤出时因局部冷却能力不足造成型材变形,可在型腔中预先设计反向变形。如图3型腔中C面设计成弧面以预防制品成型后该面凸起,其中弧面弦高视C面的宽度不同取0.3~0.7mm;
图2熔体在异型流道中的演变历程
1—真空吸附腔2—真空吸附孔3—抽真空孔4—真空吸附槽5—冷却水孔
图3平开窗扇定型模结构原理图
5)设计喷水糟、高效散热销(图3中A)、散热镶件和异型水孔(图3中B)解决狭小空间、凹槽、凸台的冷却问题,使高速挤出成为可能;
6)采用串联式整体干式定型装置,数段定型模(单段长240~400mm)安装在同一底板上,保证各段型腔对中、相互密封良好。同时,通过减少干定型区中部真空槽数量,可达到减小型材牵引阻力,降低能耗的目的。
塑料异型材挤出生产的工艺过程
塑料异型材挤出生产的工艺过程一、塑料异型材挤出生产的工艺过程塑料异型材最终挤出制品生产的一般过程如下:配方设计购料-→主辅料配混(混料机)购料-→挤出加工(挤出机)连续-→冷却定型(模具、定型台)连续-→牵引计长、切割(牵引切割机)连续-→翻料检验、入库贮运-→组装、焊接等(组装、焊接等设备)检验-→贮运最终用户制品在以上生产工艺过程中,塑料异型材挤出生产工艺只包括配方设计、主辅料的配混、挤出加工、冷却定型、牵引计长切割及贴膜打印与翻料过程。
挤出生产的异型材最终还需组装、加工、焊接等若干专用工序处理才能作为门窗等最终制品进行应用。
因而从异型材的应用角度而言,塑料异型材的挤出生产类似于木制品的半成品材料生产(伐木后对木材的锯解保存处理)。
从以上异型材生产工艺的一般要求同样也说明了对异型材生产装备的功能要求和技术路线,即在配方设计(反复实验)和物料配混工序完成后,异型材挤出装备必须连续和全自动的完成上料、塑化、排气、挤出、成型、冷却定型、牵引、计长切割、堆料的全过程。
而要连续高效的完成每一步工序并最终生产出合乎标准的异型材,其中涉及的技术关联程度是相当高的,装备技术与加工对象具体工艺要求的科学匹配往往成为目前挤出技术工作中最具体实践意义的工作。
与切削加工无机金属材料的机床不同,作为对有机高分子聚合物(塑料异型材)成型加工的异型材装备,其异型材的性能特性和成型精度不仅与装备精度有关,更与加工对象的物性和加工的各种历程(热历程、流变历程、相变历程等)及其匹配程度有关。
因此,从装备技术的创新发展和异型材生产工艺的更深入研究两方面的提高将推动异型材挤出技术向更高层次飞跃。
二、塑料异型材挤出技术系统塑料异型材挤出技术包含三大相互关联密切相关的关键技术系统,即配方(工艺)设计与原料配混技术、挤出设备技术、挤出模具技术。
这三大技术系统有机地结合在一起,构成塑料异型材挤出技术的核心。
(一)配方(工艺)设计与原料配混技术系统配方(工艺)设计是对最终制品起决定性作用的技术因素之一,配方设计的好坏关系到挤出生产的稳定性及制品是否合格。
挤出UPVC型材配方的设计
PVC-U门窗异型材配方中各组分的作用是相互关联的,在选择助剂时应全面考虑各方面因素。比如在ACR改性PVC体系中,如润滑剂选择和配合不当,可使抗冲击改性剂的作用全部失效;为了提高PVC的耐冲击性,可添加橡胶或弹性高聚物,但这同时会引起弹性模量、刚性、耐热性的下降;若选用金属皂为热稳定剂,则应适当减少润滑剂的用量,否则会影响正常的挤出。
2.1配方设计方法
PVC-U异型材材料由PVC、稳定剂、加工助剂、抗冲击改性剂、润滑剂、填料等多种添加剂混配而成,这些原料的种类、生产厂家、批次,以及用量都会影响制品的性能。为了最少的实验次数获得最优配方,可采用正交优化试验方法。
2.2 PVC及添加助剂的选用依据
选用PVC及添加助剂主要根据制品的性能要求与原材料的特性之间的关系确定。
加工性能纯PVC的成型温度和分解温度很接近,成型很困难。PVC的分子量、加工助剂、润滑剂、抗冲击改性剂及稳定剂等都会影响其流动性能。合理的配方应保证PVC-U具有适宜的流动温度和良好的成型加工性。
光、热稳定性改善PVC热稳定性的主要方法是加入热稳定剂,选用热稳定剂时要从热稳定性能(包括在加工初期和加工中后期的稳定作用)、毒性、价格等方面综合考虑。二盐基亚磷酸铅不仅具有热稳定作用,而且对紫外线有较强的吸收作用,因此在使用铅盐作为PVC-U门窗异型材的热稳定剂的场合,往往配合作用一定量的二盐基亚磷酸铅。无机填料金红石型二氧化钛具有优异的抗紫外线功能。此外,紫外线吸收剂也可提高PVC制品的光稳定性,但应注意金红石型二氧化钛与紫外线吸收剂具有相互抵消作用。
1.5加工助剂
PVC用高分子加工助剂分子量一般为1.2×105-2.5×106,现有的PVC用高分子加工助剂有ACR、MBS、ABS、E/VAC、CPE、PVC-VC等,其中最有效的是ACR。
塑料异型材工艺规程
塑料异型材挤出工艺规程一、总则1、本规程为塑料异型材挤出的指导性工艺文件,包括模具安装、开机前准备、升温、开机、牵引、调试成型、切割、检验、覆膜、包装、转运、入库、注意事项、故障处理。
2、为保障塑料异型材挤出生产正常进行,保证型材质量,做到技术先进,经济合理,安全可靠制定本规程。
3、本规程适用于(UPVC)塑料异型材的挤出出产,亦可适用于模具调试操作。
二、模具安装:1、模具安装包括挤出模头安装和冷却定型模安装及定型水箱安装。
2、模具安装在专业模具工指导下进行,参照《塑料异型材挤出模具操作工艺规程》。
3、模具安装完毕后,模具工向挤出操作工做技术交底。
三、开机前准备:1、检查电压是否为380V,气压是否达6巴,水温≤24℃。
2、检查定型台移动是否灵活,风机、牵引机、切割锯、放料架是否运转正常。
3、检查各监测仪表是否指零。
4、检查料站混成料是否备好。
5、检查定型模安装是否牢靠,是否和模头与牵引机对正。
定型模及水箱模块(过桥板)流道表面是否光洁,气缝中有无异物。
6、检查各气水管路插接是否正确牢靠,进水管有无漏水,真空抽气管有无漏气。
7、检查各真空泵启动及运转是否正常,极限真空能否达-0.09Mpa8、检查热电偶及电插头是否接触良好。
9、检查开机的相关辅助工具是否准备齐全,辅助工具主要包括:铜棒(直接60mm)、铜针(12)、铜片(0.5mm)、铜铲、内六角扳手(5mm、6mm、8mm、16mm等)、呆扳手(14/17、17/19、30/32)、活动扳手、老虎钳、尖嘴钳。
10、开机人员是否到位,通常为3人一组,挤出机头、定型水箱、牵引至切割锯各一人。
四、升温1、以上开机条件全部合格后,即可升温。
启动升温开关,调整温度设定值。
2、先将各区温度升至140℃,保温20分钟,再升到工艺卡规定的温度。
正常生产因故停机后未拆模,再开机时升至停机时的最终记录温度。
3、对于个别加热区如合流蕊(大过渡体)升温较慢,可先将其温度升至一定值(如120℃)后,再启动其它升温区。
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型材低温落锤冲击
现象: 现象: 低温落锤冲击就是用机械加工的方法截取300㎜型材10根, 常温下放置24h,然后在-10℃冰箱中存放4h。1公斤落锤从 1米高度落下,如果出现内筋、大面破裂型材个数大于1个, 则型材低温落锤冲击不合格。1\23.jpg 原因及处理方法: 原因及处理方法: 1、型材米比重偏轻,造成壁厚偏薄;2、真空排湿系统堵塞; 3、物料塑化过度或塑化不良(通过排湿孔观察塑化情况); 4、内筋偏细(维修模具);5、内筋卡料出现“应力集中” 结点(清模具)1\24.jpg;6、挤出螺杆、喂料螺杆速度配比 不当(挤出螺杆速度控制在20rpm左右);
型材牵引时注意要点
筒区和连接 打快牵引 速 型材与牵引 体升高5℃ 度 绳结头要小
水箱内冷却 牵引时用干 进入水箱后 水不要太多 手套 防止卡住
高分子物理学的几个概念
PVC属于热塑性材料(遇热成为流体) PVC是聚合物,由单体聚合而成,分子量存在 差异 PVC存在3态变化(玻璃态、高弹态、粘流 态),并且是可逆的 PVC加工温度达到分解温度,会发生化学反应 (脱氯),导致颜色发黄 任何流体都存在粘度,随着温度升高会降低 (流动性好)
影响挤出工艺控制的因素
原材料的配方(不同的原材料热稳定性、 流体粘度、塑效果不同) 型材的断面设计
[
挤出成型工艺的条件(冷却水温、水压)
物料塑化过程
进入喂料段,物料从筒区和螺杆吸收热量,并通 过深螺槽向前输送。在压缩段,受到强大的挤压, 在剪切的作用下,物料呈半塑化状态。通风段1\11.jpg由 于螺杆特殊的外形,影响物理性能的空气、水分 、低分子化合物很容易被抽出,并且物料所受压 力为0,在此区物料呈结块状态。物料进入计量 区,受到较大阻力,由结块变为粘流态。连接体 起着物料平稳过渡的作用,此处可测熔温和熔压(影响 致密性)。物料进入模具进一步吸收热量,最后通过模 头挤出成型。
型材质量的涵义
质量在物理学中表征物体所含物质的多少。通常质量指产 品对标准或技术指标的符合性。塑料型材依据的国家标准 为GB/T8814-98。型材质量包含两部分:表观质量、物理性 能。其中表观质量有6个指标,1.外观(成形);2.颜色; 3.功能尺寸;4.长度;5.弯曲度;6.米比重。物理机械性能 有10个指标,1.硬度(不易出现划痕);2.拉伸屈服强度 (塑化);3.弯曲弹性模量(塑化);4.维卡软化点(塑 化);5.断裂伸长率(韧性);6.低温落锤冲击(断面设计 、加工工艺);7.加热后状态;8.加热后尺寸变化率;9.氧 指数(自熄性能);10.耐候性。质量外延包括保护膜贴覆、 包装数量、包装样式、包装膜完好情况等。
挤出系统组成
型材挤出系统
挤挤挤
定定定
牵牵挤
切切切
堆堆挤
挤出机基本知识
CON50、CON 60、PAR88、PAR108-20、 PAR108-24、
120kg/h 180kg/h 220kg/h
300kg/h
360kg/h
CON表示锥形双螺杆,PAR表示平行双螺杆,108表示螺杆 直径,20表示长径比。在螺杆直径相同的情况下,长径比值 越大,螺杆塑化能力越强,产量越大。1\25.jpg
挤出技术
以设备为主线,介绍了挤出系 统的设备结构 设备结构、设备的工作原 设备结构 工作原 工艺要求及控制 理、生产中的工艺要求 控制 工艺要求 要点、 质量要求、 要点、型材的质量要求、典型 质量要求 质量问题的处理方法 处理方法。 质量问题的处理方法。
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彩色型材生产规定1\8.jpg 彩色型材生产规定
牵引速度=保证产量(kg/h) /60/型材米比重(kg/m)
加热后状态不合格
现象: 现象:加热后状态就是型材在常温下放置24h,然后在 150℃烘箱中加热0.5h后的形态。如果出现鱼鳞状毛刺, 则为加热后状态不合格。毛刺一般出现在拐角或底芽 内侧,偶尔在大面中间出现。1\32.jpg
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解决方法: 解决方法:拐角加热后出现毛刺,原因为干定型位置 偏移,型胚进入干定型时,摩擦过大。校正干定型位 置后问题就可以解决。大面中间和底芽加热后出现毛 刺,原因为模具内没有抛光或卡料,应停机保养模具。
1、彩色型材的混合料在7天内用完。 2、对不同彩色型材的生产,由质控处设定相应的工艺参数,生产 过程中严格按工艺执行。 3、开机后,由质控处对颜色进行鉴定。开机样作为颜色的标准样。 4、生产过程中,要注意参数的变化。如出现异常现象,如:色差, 应及时汇报。 5、交接班记录中,应注明生产型材的颜色。 6、数量采用倒减法。每班机台负责人、质检在数量记录上签字确 认。 7、生产完成后,要从头到尾进行彻底清理,把有颜料的混合料全 部清除掉,同时更换IGS收尘袋及连接布袋1\26.jpg。 8、生产完成后,剩余彩色混合料必须立即搬离钢平台。 9、倒料生产时,原料色彩标识与型材要求一致。 10、彩色型材成本高于白色型材,调试时要用白色混合料。
硬聚氯乙烯(UPVC) 硬聚氯乙烯(UPVC)
异型材挤出技术
模具安装应注意的问题
安装前要检查模具内表面是否有锈点 螺栓要涂耐高温油 用水平仪保证垂直度和水平度 用卡尺或塞尺保证芯模与口模间隙一致 螺栓要对角紧固、升温后要二次紧固 严禁1人拆装模具 加热套四周紧固螺丝要拧紧1\21.jpg 安装时要用塑料锤、铜棒等专用工具
如何处理型材弯曲
平直度: 平直度:取1米长型材,放在一平面上,用型材与平面的最大 距离表征型材的平直度。GB/T8814-98国标规定型材与平面的 最大距离不超过2毫米。1\20.jpg 弯曲的影响: 弯曲的影响:型材弯曲会影响主型材与压条的配合效果,容 易脱落。影响下料的准确性,造成门窗变形。 弯曲的原因: 弯曲的原因:型材在干定型或水箱中冷却时,由于壁厚不均 匀或结构不规则,使型材各个点的冷却收缩率不一。厚的地 方收缩率大,造成整根型材弯曲。各个面与插块的阻力不均 匀,也会造成型材弯曲,向阻力大的一侧弯曲。 解决方法: 解决方法: 1、反方向调整干定型与水箱的间隙。 2、加大弯曲方向另一侧的水量,增大冷却效果。 3、处理插块,减小弯曲方向一侧型材与插块的摩擦力。
如何解决结点位置偏移
现象、影响:“结点”就是型材内筋与外壁的连接点。型 现象、影响: 材内 筋与外壁大体都保持垂直,如果内筋出现倾斜就是结点位 置出现了偏移。导致型腔变小,衬钢不能放进去。 原因分析: 原因分析:结点两侧的外壁出料量不一致,一边快一边慢, 导致外壁一边厚一边薄。在进入干定型冷却时,冷却收缩比 例不一样。使结点向外壁厚的一侧偏移。或者是干定型各个 部位的冷却速率不同,使结点向冷却速率慢的一侧偏移。结 果出现了内筋倾斜。 解决方法:1、制作型材切片,如发现结点两侧的外壁出料量 解决方法: 不一致,要清理模具,看是否卡料。2、检查干定型的安装是 否正确,水孔是否对齐,水路是否畅通。1\2.jpg