成型工艺学三塑料的挤出成型工艺精品PPT课件
《挤塑工艺培训》课件
模具作用
模具是挤塑成型的关键部 件,用于定型熔融塑料, 形成所需的产品形状和尺 寸。
挤塑成型设备
挤塑机
冷却设备
挤塑机是挤塑成型的主要设备,负责 加热塑料原料、输送熔融塑料以及控 制挤出压力和速度。
冷却设备用于将挤出的塑料快速冷却 定型,提高产品质量和生产效率。
模具
模具是挤塑成型的工具,用于定型熔 融塑料,形成所需的产品形状和尺寸 。
优化模具设计
根据产品特点和工艺要求,合理设计 模具结构,以提高挤塑制品的表面质 量和尺寸精度。
加强过程监控和检测
通过实时监控和检测,及时发现并解 决工艺问题,以提高挤塑制品的质量 和稳定性。
05
挤塑工艺发展趋势与未来展望
挤塑工艺的发展趋势
技术进步
随着科技的不断发展,挤塑工艺将更加依赖于自动化和智能化的设备 ,以提高生产效率和产品质量。
定制化服务
随着消费者需求的多样化,挤塑工艺将提供更加个性化的 定制服务,满足不同客户的需求,提高市场竞争力。
06
案例分析与实践操作
案例一:某塑料制品厂的挤塑工艺应用
案例概述
某塑料制品厂通过采用先进的挤 塑工艺,实现了产品的高效生产
,提高了产品质量和竞争力。
案例分析
该厂在挤塑工艺的应用中,注重 设备选型、工艺参数优化、生产 过程控制等方面,确保了产品的
实践操作
学员可以了解挤塑成型技术在汽车行业中的应用 ,学习相关设备和工艺流程的操作和维护。
案例三:新型挤塑材料的研发与生产
案例概述
01
随着科技的不断进步,新型挤塑材料不断涌现,为产品创新提
供了更多可能性。
案例分析
02
新型挤塑材料的研发与生产涉及到材料科学、加工工艺、性能
塑料挤出成型工艺及模具设计教学
其他质量问题的原因与解决方案
06
塑料挤出成型工艺实例分析
管材挤出成型工艺主要包括原料准备、模具设计、挤出成型、冷却定型和牵引切割等步骤。
工艺流程
关键技术
应用领域
管材挤出成型的关键技术包括温度控制、压力调节、模具设计和材料选择等。
管材挤出成型广泛应用于建筑、给排水、农业灌溉等领域。
塑料挤出成型工艺及模具设计教学
目录
contents
挤出成型工艺简介 塑料挤出成型设备 塑料挤出成型模具设计 塑料挤出成型工艺参数控制 塑料挤出成型质量问题及解决方案 塑料挤出成型工艺实例分析
01
挤出成型工艺简介
挤出成型工艺是一种塑料加工技术,通过螺杆旋转加压,使塑料从挤出机机筒中连续挤出,经过模具定型后形成所需的制品形状和尺寸。
详细描述
04
塑料挤出成型工艺参数控制
温度参数控制是塑料挤出成型工艺中的重要环节,它直接影响着产品的质量和生产效率。
温度参数控制包括机筒温度、模具温度和塑料温度的控制。机筒温度的设置要根据塑料的特性和工艺要求来确定,以保证塑料在机筒内能够充分塑化。模具温度则影响着塑料的流动和成型,其设定要根据产品的大小、形状和材料特性来决定。塑料温度的控制也十分重要,合适的塑料温度可以保证塑料在挤出过程中保持稳定的流动状态。
常见的冷却定型设备包括冷却水槽、冷却隧道等。
这些设备通常配有强力的风扇,以加速冷却过程。
其他辅助设备
除了上述主要设备外,挤出成型工艺还需要其他辅助设备,如切粒机、振动筛、上料机等。
这些设备在生产过程中起到各自的作用,如切粒机用于将挤出的塑料切成一定长度的小颗粒,振动筛则用于筛选出不合格的塑料颗粒。
挤出成型工艺—挤出工艺控制(塑料成型加工课件)
温度: 低
稍高
高 稍高
低温固体输送,高温熔融,恒温挤出
同时,料筒温度还应该根据物料的温度特性进行设 置,一般加料段末端温度不低于物料的熔点或黏流温度, 最高温度不高于物料的分解温度。
二、转速控制原则
螺杆转速是影响物料在料筒中塑化和输送的热历程 和剪切效应,是影响塑化能力和塑化质量的重要参数。
转速 提高 降低
压力 提高 下降
剪切作用 熔料温度 塑化时间
提高
提高
缩短
降低
降低
延长
在保证设备安全、物料稳定、塑化效果良好的 前提下,螺杆转速越快越好。
除了一般原则以外,螺杆转速还应该根据物料的物 理 化 学 性 质 进 行 设 置 。 对 于 热 敏 性 的 树 脂 ( PVC 、 POM 等),应采用低转速,防止物料分解;对于熔体黏度较 高的树脂,也应采用低转速,防止动力过载。
以普通挤出机的料筒轴线为横坐标,沿料筒轴线方向压力轮廓曲线
压力波动
压力随时间的变化也会产生周期性波动,这种波动 对塑件质量同样有不利影响,螺杆转速的变化,加热、 冷却系统的不稳定都是产生压力波动的原因。
为了减少压力波动,应合理控制螺杆转速,保证加 热和冷却装置的温度控制精度。
挤出成型
挤出转速
一、挤出压力波动
在挤出过程中,由于物料流动的阻力,螺纹宽度和螺杆 槽深度的变化,以及过滤网、过滤板和口模等产生阻碍,因 而沿料筒轴线方向,在塑料内部产生一定的压力。这种压力 是塑料变为均匀熔体并得到致密塑件的重要条件之一。
增加机头压力可以提高挤出熔体的混合均匀性和稳定性, 提高产品致密度,但机头压力过大将影响产量。
第七章-挤出成型
5、螺杆的选用
(1)材料
对结晶型塑料:突变型螺杆
对无定型塑料:渐变型螺杆
等距不等深
等距不等深
(2)L/D
对硬塑料,塑化时间长,L/D大些;对粉末料,要求多 塑化一些时间, 应L/D大;对结晶型塑料, L/D大。
(3)A 根据不同的塑炼选用不同的压缩比。
例:硬料,A小;软料,A大。
(硬质PVC,A=2~3; 软质PVC,A=3~4)
▲ 料筒内壁光滑;
▲ 加料段特设纵向沟槽-物料与料筒表面的切向摩擦力
第二十四页,编辑于星期三:十六点 二十六分。
2、熔化理论(塑料的熔化过程)
塑料在压缩段是从固体状态到完全熔化状态,同时要受 到压缩作用,在该段,物料温升快,物料内摩擦作用大, 压缩作用大。
在压缩段塑料由固相 液相转变
物料受到挤压:压缩比的作用
螺杆的直径D
螺杆的压缩比A
螺杆角 θ
螺杆与料筒的间隙
螺杆的长径比L/Ds 螺槽深度H 螺纹棱部宽度E
第九页,编辑于星期三:十六点 二十六分。
▲ 螺杆的直径D
代表挤出机的规格。D ,挤出机的生产能力 。
▲ 螺杆的长径比L/Ds (15~25) 影响挤出机的产量和挤出质量(衡量塑化效率)。
L/Ds ,塑料的停留时间 ,混合塑化效果 。
如果忽略环流(QT)的影响,则均化段熔体的输送量(流率) 为:
Q=QD-(QP+QL)
与螺杆的结构参数、T、P、 有η 关。
宏观上看只有物料沿螺杆螺槽的轨迹运动。 图7-19
第三十三页,编辑于星期三:十六点 二十六分。
三、单螺杆挤出机产生能力的计算
1、实测法
在挤出机上测出制品从机头口模中挤出的线速度,由此来确 定产量,准确实观不通用。
挤出、注塑、吹塑三大塑料成型工艺
挤出、注塑、吹塑三大塑料成型工艺塑料成型加工是一门工程技术,所涉及的内容是将塑料变化为塑料制品的各种工艺。
注塑成型注射成型,其原理是将粒状或粉状的原材料加入到注射机的料斗里,原材料经加热熔化呈流动状态,在注射机的螺杆或活塞推动下,经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,在模具型腔内硬化定型。
影响注塑成型质量的要素:注入压力,注塑时间,注塑温度。
优点:1、成型周期短、生产效率高、易实现自动化2、能成型形状多而杂、尺寸、带有金属或非金属嵌件的塑料制件3、产品质量稳定4、适应范围广缺点:1、注塑设备价格较高2、注塑模具结构多而杂3、生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产应用:在工业产品中,注射成型的制品有:厨房用品(垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器),电器设备的外壳(吹风机、吸尘器、食品搅拌器等),玩具与游戏,汽车工业的各种产品,其它很多产品的零件等。
挤出成型挤出成型:又称挤塑成型,重要适合热塑性塑料的成型,也适合流动性较好的热固性和加强塑料的成型。
其成型过程是利用转动的螺杆,将被加热熔融的热塑性原材料,从具有所需截面形状的机头挤出,然后由定型器定型,再通过冷却器使其冷硬固化,成为所需截面的产品。
工艺特点:1、设备成本低;2、操作简单、工艺过程简单掌控、便于实现连续自动化生产;3、生产效率高;产品质量均匀、致密;4、通过更改机头口模可成型各种断面形状的产品或半成品。
应用:在产品设计领域,挤出成型具有较强的适用性。
挤出成型的制品种类有管材、薄膜、棒材、单丝、扁带、网、中空容器、窗户、门的框架、板材、电缆包层、单丝以及其它异型材等。
吹塑成型吹塑成型:是将从挤出机挤出的熔融热塑性原材料,夹入模具,然后向原材料内吹入空气,熔融的原材料在空气压力的作用下膨胀,向模具型腔壁面贴合,zui后冷却固化成为所需产品形状的方法。
吹塑成型分为薄膜吹塑和中空吹塑两种:薄膜吹塑:薄膜吹塑是将熔融塑料从挤出机机头口模的环行间隙中呈圆筒形薄管挤出,同时从机头中心孔向薄管内腔吹入压缩空气,将薄管吹胀成直径更大的管状薄膜(俗称泡管),冷却后卷取。
挤出成型PPT课件
螺杆的几何结构参数
• 但加工安装困难,不适于热敏性物料的加 工。L/DS小对塑料的混合塑化不利。目前 螺杆长径比有增大的趋势。
• (3)螺杆的压缩比A 指螺杆加料段第一个 螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积 之比。一般约等于H1/H3(H1,H3分别为加 料段和均化段槽深),该压缩比也称为几 何压缩比。物理压缩比是指塑料在熔融状 态下的密度于固体松散状态下的密度之比。
• a 熔融段固体床与熔池同处一个螺槽中,降低 了熔融效率,挤出产量不高。(熔池不断增 宽,固体床逐渐变窄,减少了固体床与料筒 的接触面积,从而减少了料筒传给固体床的 热量)。
• b 固体床过早解体形成固体床碎片(固体床破 碎),造成熔融速度缓慢。
普通螺杆存在的问题
• c 固体床过早破碎,还造成一部分物 料得不到彻底熔融,另一部分物料过 热,导致物料温度不均匀。
螺杆的几何结构参数
• 过程中θ一般取17.7°,此时螺杆直径等于 螺距(DS=LS),螺杆的机加工比较方便。
• (6)螺棱部分宽度E 螺棱宽度E太小会使漏流增 加,产量降低;E太大会增加螺棱上的功率消 耗,螺棱上的物料过热的危险(传热量大, 剪切热大)。
• (7)螺杆与料筒的间隙δδ的大小影响挤出机 的生产能力和物料的塑化。δ值大,生产效 率低,不利于热传导,剪切速率低,不利于 物料的熔融和混合;δ过小,剪切速率大,
• 柱塞式挤出机借助于柱塞的推挤压力,将事 先塑化好的或由挤出机料筒加热塑化的物料 从机头口模挤出成型的。物料挤完后柱塞退 回,再进行下一次操作,生产是不连续的, 而且挤出机对物料几乎没有混合作用,故生 产上较少采用。但由于柱塞能对物料施加很 高的推挤压力,所以可应用于熔融粘度很大 及流动性极差塑料的加工,如聚四氟乙烯和 硬质聚氯乙烯管材的挤出成型。
塑料挤出成型
5.归纳总结
• 生产线认识辨别能力; • 生产线配置选型能力; • 生产线开车、维护、调节能力; • 生产线故障排除能力; • 方法能力; • 社会能力;
广东轻工职业技术学院高分子教研室
6.拓展
• 改善薄膜厚度的方式有哪些? • 旋转模头与旋转牵引的区别? • 怎样提高薄膜的透明性 ?
广东轻工职业技术学院高分子教研室
认识
广东轻工职业技术学院高分子教研室
认识
这些机头有什么特点呢?
广东轻工职业技术学院高分子教研室
项目8:匹配挤出机及模具,生产薄膜 ——主要训练过程
• 任务8-1: • 制定成型工艺 • • 任务8-2:
匹配挤出机及模具,启动生产线生产薄膜
今天的任务: 任务8-2
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低密度聚乙烯吹膜挤出机和机头的温度控制是薄膜生产中的关键,它直接 影响产品质量,应使物料熔融充分,熔体粘度均匀一致,且粘度适当。可控制 为机身从料斗向机头方向的第一段为140~150℃,第二段为170~180℃,第三 段为180~190℃,机头温度180℃左右。
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总结
塑料挤出成型 Plastics Extrusion Molding
项目8:匹配挤出机及模具,生产薄膜
任务8-2:匹配挤出机及模具,启动生产线生产薄 膜
广东轻工职业技术学院轻化系高分子教研室
广东轻工职业技术学院高分子教研室
认识
广东轻工职业技术学院高分子教研室
认识
这三种吹塑方法应该用那种呢?
广东轻工职业技术学院高分子教研室
广东轻工职业技术学院高分子教研室
9.你们知道流延膜吗?流延和吹膜法有哪些不同 ?
广东轻工职业技术学院高分子教研室
挤出成型工艺介绍工艺
三、工艺控制
三、工艺控制
2、螺杆冷却 用单螺杆挤出机生产板、片材时,对于与螺杆表面摩擦因数较大的物料
或较易熔融并使固体输送段很短的物料,应采用螺杆冷却方法以提高固体输送速 率。 3、牵引速度
挤板、片材过程中,为了避免板、片材“冷拉”导致的表面不平整,内 应力集中等缺陷,应保持牵引速度与挤出的线速度基本相等,但是比三辊压光机 快5%——10%左右。 4、板片厚度控制
三、工艺控制
1、挤出温度 ①挤出温度应根据挤出物料的加工流变特性、热分解性能和板、片材使
用性能综合确定。挤出温度一般分6——10段控制,挤出料筒温度控制在满足均 匀塑化物料的前提下应尽可能低,机头温度除了考虑挤出产量外,还要考虑制品 表面质量要求及与结晶、取向有关的物理力学性能要求,一般比挤出料筒温度高 5——10。
对大型挤出机头,应选用内外加热装置,提高口模温度均匀性和加热效 率。
一、工艺参数设定原则
3、挤出机冷却 为了防止挤出机加料斗底部处物料因过热软化而“架桥”,导致加料不
顺畅,一般挤出机加料斗底部均设置冷却水通道,生产前应接通冷却水冷却。对 与单螺杆挤出机,可采用螺杆内部冷却方法,提高固体输送速率。 4、挤出速度
——工艺
目录
一、工艺参数设定原则 二、片材工艺流程及装置 三、工艺控制 四、常见缺陷
一、工艺参数设定原则
1、机身温度 对与普通的单组份热塑性塑料固体原料的挤出成形,挤出机机身温度设
定原则为: ①机身设定的最高温度略高于塑料的黏流温度(或熔点); ②机身设定的最低温度应至少低于塑料软化点10; ③单螺杆挤出机机身设定的最高温度与最低温度的差值不大于80; ④机身温度字加料端到熔料出口逐渐升高或与螺杆计量段对应区温度相近; ⑤在满足熔化物料的前提下,机身温度应尽可能低。
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二、单螺杆挤出机的规格型号
1. 原一机部标准:(JB-1291-73) (1) SJ-X(90): 表示螺杆外径为x(90)mm的单螺杆塑料(S)挤出机(J )。
如经多次改型,则表示为SJ-X(90)A、B、C。 系列产品有SJ-30(45、65、90、120、150、200、250) (2) S-JZ:表示塑料挤出造粒机。 (3) JW-Y(250):表示螺杆外径为Y(250)mm的喂料 挤出机。
2.轻工部标准(82年苏州会议).。 SJ-150×25(D× L/D ):表示螺杆外径为150mm,螺 杆长径比为25的塑料挤出机 。
2.轻工部标准(82年苏州会议).。 SJ-150×25(D× L/D ):表示螺杆外径为
150mm,螺杆长径比为25的塑料挤出机 。
三 单螺杆挤出机的基本结构:
B . 分类: a. 渐变型: h2是逐渐变小的,压缩段较长。
头部压力稳定,料流稳定,制品质量好。 主要适用PVC等非晶高聚物、(熔程较宽的结晶高聚物) 。 原因:由玻璃态向粘流态转变时,高弹态范围较宽。
b. 突变型: h2突然变小,压缩段很短,只有1~2D。 L3较长。(使熔体更为均匀)
主要适用于聚酰胺、聚乙烯等结晶高聚物。
单螺杆挤出机是目前应用最广泛的挤出机, 其结构如图3-6-1所示。
图3-6-1 单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-料筒 7-料筒加热器 8-热电偶控温点 9-螺杆 10-过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物
1.螺杆:
(1)螺杆的主要参数:
2. 机头和口模 (1).机头的分类:
Ⅰ. 直通机头:挤出机螺杆轴向与口模中料流方向一致。 主要用于大、小不同直径的管材,小径薄膜,丝,棒等。 Ⅱ.角式机头(弯机头) A. 直角机头:挤出机螺杆轴向与口模中料流方向成直角 。 主要用于吹塑薄膜,对内径要求严格的管材,中空成型等 。 B. 线缆包复式机头: 用于电线、电缆的包皮的包复。 Ⅲ.鱼尾式机头:衣架式机头、窄缝型机头等。 主要用于挤出片材、双向拉伸薄膜等。
D:螺杆外径; d:螺杆根径; L:螺杆长度;
t:螺距;
W:螺槽宽度; ε:压缩比
e:螺纹宽度 ; h:螺槽深度; φ:螺旋角;
L/D:长径比。
图3-6-3 螺杆结构的主要参数
(2)螺杆的分段
1-渐变型(等距不等深) 2-渐变型(等深不等距) 3-突变型 4-鱼雷头螺杆 Ⅰ-加料段(固体输送段) Ⅱ-压缩段(熔融段) Ⅲ-计量段(均化段)
(2)过滤板(网)的作用: Ⅰ. 使物料由螺旋运动转变为平直运动。 Ⅱ. 过滤杂质和未熔化好的塑料颗粒。 Ⅲ. 使物料受到较大的剪切作用,以利于塑料塑化均匀。 Ⅳ. 使料筒和机头定位。
第三章 塑料挤出成型工艺
第一节 概述 第二节 挤出机 第三节 挤出成型原理 第四节 几种制品的挤出成型工艺
第三章 塑料的挤出成型工艺
第一节 概述
一. 挤出成型: 借助于螺杆的旋转挤压作用,使受热熔融塑化的塑料在 压力推动下连续通过机头口模,经冷却定型而得到具有特定 断面形状的连续制品的成型方法。 二. 挤出成型在塑料成型加工工业中的地位 1. 挤出成型塑料制品产量约占总产量的50%,挤出成型 设备产量约占塑料成型机械总产量的30%。 2. 几乎所有的热塑性塑料和一些热固性塑料均可用挤出 机成型(如酚醛塑料、脲醛塑料等)。 3. 挤出成型制品多。
图3-6-2 几种螺杆的结构形式
(3) 螺杆的分类
Ⅰ.等距不等深螺杆:
小,以A获. 得特对点物: a料. 的h1压、实h3不。变,h1>h3,t不变,只是h2变
折断。
Байду номын сангаас
b. h1大,进料易,产率Q高,但螺杆易
.
原因:加料段负荷大,d小,强度低,所以ε不能
太大。
c. 因t不变,则传热面积不变,对物料输 送、传热、塑化有利,机加工方便。所以应用最广泛。
化。
四. 挤出成型发展趋势 1. 大型化、高挤出速度、多效能、自动化、连续
2. 复合共挤出、异型共挤出、挤出发泡等。
第二节 挤出机
一 单螺杆挤出机主要参数 二 单螺杆挤出机主要类型 三 单螺杆挤出机主要构造 四 双螺杆挤出机简介
第二节 挤出机
一 、 单螺杆挤出机的主要参数 1. 螺杆长径比(L/D) 指螺杆的有效长度(有螺纹部分长度)与螺杆外径之比。 L:螺杆有效长度; D:螺杆外径。 2. 转速范围:(nmax~nmin,转/分) 3. 产率:Q(Kg/h) 与挤出机型号有关。 4. 电机功率(N):单位为千瓦。 5. 加热功率(E):单位为千瓦。 6 . 加热段数(B):多为三段加热,也有5~6段加热的。 7.机器中心高(H):螺杆中心线距地面的距离。
c. 鱼雷头型螺杆:
特点:计量段没有螺纹,剪切作用大,塑化效果好 。(但易使物料分解)
适用范围:PS、PE、PA、PMMA、PDVC等。
Ⅱ. 等深不等距螺杆: A. 计量段h3太大,塑化效果不好。 原因:螺槽越深,物料受到的剪切作用越小。 B. 传热面积减小,不利于传热、塑化。 原因:因为螺距变小了。 C.生产率Q降低,料流不稳定。 D. 适用于L/D大的小型挤出机。 原因:因加料段d较大,螺杆强度高。
(1).管、棒、膜、丝、板、网、带等。 (2).各种异型材,如楼梯扶手、塑料门窗等。 (3).中空制品,如桶、灯笼、包装容器等。 (4).电线、电缆等。 (5).为压延成型喂料,造粒等。
三. 挤出成型的主要特点: 1.设备投资少,便于土法上马。 2.连续化生产,自动化程度高,生产效率高。 3.产品质量均匀、紧密。 4 . 操作简单,工艺控制容易,可以一机多用。
Ⅲ.几种新型螺杆: A.屏障型螺杆: 在熔融段的螺纹旁再加一道辅助螺纹,将主螺槽分为熔 体槽和固体槽两部分。 B.销钉螺杆: 在熔融段的末端及计量段,设置一组或几组销钉。 C. 波纹螺杆: 螺槽根部是偏心的,偏心部位沿轴向呈螺旋形移动。 D.分配混合型螺杆: 在螺杆末端镶上一个特制的静态混合器。 E.组合型螺杆:由不同的剪切元件、混合元件和输送 元件等组合而成。