塑料管材生产培训教材0

第一部分：设备的结构常识第二部分：设备的操作要领第三部分：原材料的基本认识第四部分：与各种管材有关的标准第六部分：产品工艺控制与质量要求第六部分：安全生产基本常识第七部分：员工素质教育——优秀员工的基本素质第八部分：员工理论试题第一部分设备的结构常识一、挤出机挤出机挤出原理是利用带有斜面螺纹的螺杆在加热的料筒中旋转，将料斗中送来的塑料向前挤压，使塑料逐渐受热，均匀塑化将塑料挤出，通过机头和模具成型。

挤出机由挤出系统、加热冷却系统、传动系统和控制系统组成。

挤出机按螺杆的数目可分为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机。

双螺杆挤出机又可分为锥形双螺杆挤出机和平形双螺杆挤出机。

锥形双螺杆挤出机主要是用来加工粉沫料如PVC料。

按螺杆的旋转方向又可以分为异外和异内型。

平形双螺杆挤出机一般是用在大型的造粒机中。

1.挤出系统挤出系统包括螺杆、机筒和加料装置。

螺杆素有挤出机的心脏之称，螺杆的质量直接决定着挤出机的挤塑产量与质量。

螺杆的技术参数：螺杆的技术参数包括：a 外径D：也是螺杆的直径，单位mm。

螺杆直径的大小决定了挤出机的挤出量。

常用的规格有55、60、65、75、90、120、150、200等。

作为PVC粉料的挤出螺杆有65/132、80/155、92/188等等。

b 长径比L/D：就是螺杆的有效长度与直径之比。

长径比的大小决定了塑化的质量。

不同塑料对螺杆长径比的要求不尽相同，对聚烯烃而言常用的有20：1、25：1、30：1、32：1、33：1、34：1。

c 转速n：一般有最高转速和转速范围。

r/min PE挤出机的螺杆转速一般是0-100、0-120、0-150，PVC的螺杆转速一般在35以内。

d 驱动功率N：指的是电动机需要提供给它的功率。

KW 有30、37、45、55、75、90、110、132、160、200、220等。

e 生产能力Q：单位时间内的最大挤出量Kg/h。

f 几何压缩比CR：下料段第一个螺槽的容积与计量段最后一个螺槽容积之比。

实际生产过程中的物理压缩比是物料在加料段时松散固态与挤出过程中完全熔融时的比值。

螺杆设计时，几何压缩比应大于物料的压缩比。

加工PE的螺杆的几何压缩比一般为3-4。

g 螺旋升角Ø：螺旋升角达到30°时，挤出量最大，但是在实际加工中往往不能达到30°，目前通用的螺杆的螺旋升角为17°39'。

h 螺槽深度h：螺槽深度的设计与物料的热稳定性、压缩比有关。

其中均化段（计量段）的螺槽深度很重要，它直接影响到物料的剪切量，深度越小，剪切越强烈。

剪切过大会导致物料热降解，因此均化段螺槽深度要适中。

加料段的螺槽越深，输送能力越强，在保证螺杆强度的前提下，应选择使用加料段螺槽较深的螺杆。

2.螺杆的分段①输送段，又称加料段。

作用是接受由料斗送来的物料，并将其推送到压缩段。

②熔融段，又称压缩段。

接受加料段送来的松散物料，在外部加热和剪切热的用下将物料熔融塑化，并将包在物料内部的空气排出后将物料压实。

③均化段，又称计量段。

其作用是接受压缩段推送过来的熔体物料，将其充分熔融，然后将物料定量、定压地挤出。

3.机筒①机筒一般采用纵向开槽型机筒。

这种机筒的输送能力强，排气性好。

②对机筒的材质要求：耐高温、耐磨损、强度高、加工性好、耐腐蚀性好、综合成本低。

③机筒与螺杆的配合间隙直接影响挤出机的挤出量，机器的使用寿命。

间隙的大小决定着漏流量的大小，而漏流量又影响挤出量。

漏流量的大小与间隙的三次方成正比。

聚乙挤出机的配合间隙在0.25-0.32mm之间。

4.机筒的加热方式①电加热：电加热可以分为电阻加热和感应加热两种方式。

感应加热一般是在机筒外壁缠绕线圈实现电磁感应加热。

这种加热方式的优点是能量损失小、效率高、精度高、加热时间短。

但是成本较高，目前很少采用了。

电阻加热是一种较常用的加热方式。

常用的加热器有铸铝加热器、陶瓷加热器、不锈钢加热器等。

这种加热方式总体成本低，温度便于控制，但是能耗高，效率低，且体积大。

②流体加热：就是在机筒的外壁缠绕铜管，然后在铜管内部通加热载体（如导热油）而实现加热的一种方式。

这种加热装置需要配备一台辅助加热设备，成本相对较高，很少采取用。

5.机筒的冷却方式①水冷：机筒的加料口段必须采取水冷的方式，这样可以提高螺杆的输送能力。

②风冷：风冷是一种比较柔和的冷却方式。

温度波动相对较稳定，但是这种冷却方式冷却速度慢，体积大，噪音大。

6.机头组件：机头的作用有：①使熔融物料由旋转运动变为直线运动；②产生必要的成型压力，保证制品的密实；③使物料通过机头时进一步得到塑化；④通过机头断面得到所需要断面形状和尺寸的料坯。

机头的分类：○1支架式机头，这种机头一般用于PVC的挤出中，其缺点是制品有熔流痕，制品质量差，但是由于它没有死角，适应于高黏度塑料的加工。

是结构简单，成本低，广泛用于PVC制品的生产中。

○2螺旋式机头，其优点是a.圆周上熔体分布均匀;b.产品表面无流痕;c.壁厚偏差小;d.压力消耗小;e.可实现低温挤出并提高产量。

○3蓝式机头，蓝式机头是由国外引进的一种先进的机头。

其优点是：适宜建立较高在压力,保证制品的密实,提高制品的质量。

但是其结构复杂，成本高。

7.挤出机的控制系统：挤出机的控制系统主要由检测元件（例如热电偶、压力传感器）仪表（例如电压表、电流表、温度表、速度显示器）和其他机电元件构成。

其作用是保证挤出机在给定的工艺条件（温度、螺杆转速、熔体压力、电流）下运转，确保制品的质量。

比较重要控制参数有：①挤出压力。

挤出压力一般应控制在30Mpa以内，压力过大降低生产效率，增加能耗比；压力过小则制品不利于成型。

②螺杆转速：螺杆转速很大程度上决定了挤出机的挤出量，但过快的转速会致机筒部产生大量的剪切热能，在相同的温度下对物料性能的折损较大。

长时间的高速运转也会使螺杆的寿命提前结束。

螺杆转速一般控制在最高转速的75%--85%为宜。

在正常生产过程中，应尽可能使用较低的螺杆转速来达到最高的固体输送能力，这样一方面可以防止物料在较大的剪切力作用下发生热降解，另一方面也可以提高制品的质量和挤出的效率。

控制的方法第一是在机筒内表面纵向上开槽，提高物料与机筒的摩擦力，从而达到提挤出量的目的。

第二是控制好下料段的温度，以便使物料有相对大的推动力，因此下料段的温度一般应控制在140℃以下。

③熔体温度：聚乙烯的熔体温度不能超过230℃，超过此极取限，材料的热降解严重影响管材的质量。

④机筒轴线方向上各点温度的分布：典型的聚烯烃的挤出温度的设置如下：机筒第一段：80-100℃第二段—第六段：175—200℃机头：190—220℃⑤功率消耗：一般显示电流。

8.挤出机性能指标：评价一台挤出机综合性能的指标如下：①生产能力Q：单位时间内最大挤出量。

单位为Kg/h②名义比功率，又称为单耗N/Q：单位产量所消耗的功率。

KW/Kg9.减速箱减速箱作用是将由电机输出端的高转速通过小齿轮带动大齿轮减速的原理将转速成倍降低，从而达到减小驱动扭矩的目的。

减速箱的减速比一般有14：1、16：1等。

由于各齿轮间的摩擦力比较大，长时间高速运转会产生很高的热量，会使润滑油的润滑效果下降，因此，润滑油要通过强制循环的方式经冷却介质（水）进行冷却。

另外，因为齿轮间的摩擦会产生大量的铁屑，堵住冷却油路，使减速箱的温度升高，因此，要定期更换润滑油和清理循环油路。

真空定型箱和冷却水箱真空定型箱由箱体、喷头、水泵、真空泵、定径套等组成。

真空定型的原理是利用真空泵的作用将箱体内的空气抽走，使箱体内形成负压，由管材内和芯模内进入的大气压作用的料坯的内壁的四周上，使料坯紧贴定径套，通过冷却水迅速冷却,从而达到定径的效果。

如下图所示：口模箱体管材定径套料坯芯模牵引机牵引机的原理是由气缸将橡胶履带压紧在管材的表面，增大摩擦力，通传动系统将管材均速的从真空箱中牵出。

牵引机有2抓、3抓、6抓之分。

所生产的管材越大，需要的抓数越多。

切割机切割机一般为行星切割机，按切割的方式不同，有有屑切割机和无屑切割机之分。

按进刀的方式可分为液压进刀式和电动进刀式。

无屑切割机：端面切割平整，但是无法切割大管材和厚壁管材有屑切割机：浪费原材料，端口需要修整，但可切割大口径的管材电动进刀式：结构简单，无法切断椭圆的管材液压进刀式：进刀有弹性，但漏油时造成材料的污染五、辅机（上料机）上料机有真空上料机（又称真空吸料机），弹簧上料机和螺杆上料机之分。

真空吸料机一般作为粒料（如PE、PP-R）的上料，弹簧上料机和螺杆上料机一般用来粉料的传送（如PVC粉沫料）。

弹簧上料机和螺杆上料机结构简单，上料能力强。

真空上料机结构复杂，故障率高。

其原理是：循环气泵将小料内的空气抽掉，形成负压，从而靠大气压将吸料管周围的料粒通过吸料管压入小料斗，当小料斗内被物料填满，循环气泵停止工作，小料斗内的物料靠重力自由落入大料斗内，开始第二次吸料。

第二部分：设备的操作要领一、上料机注意事项：1 吸料时间不能过长2 经常清理过滤网3监视微动开关是否正常二、烘干机注意事项：1 先开风机再开加热2满桶状态才能达到最佳烘干效果3 PE料烘干温度为80°C左右4 温控表显示的是设置温度下实际温度的差值，当显示温度为零实际温度与设置温度一致5 双金属温度表工作原理：利用两种不同膨胀系数的材料，根据变形的程度大小来测定温度6 控制风气的运行方向7 进风口严禁关闭三、挤出机注意事项：1 启动时要待加热温度到达设定的工艺温度并保温一定时间后才能启动。

以防电机、螺杆等部件损坏。

加热时间视机头的大小,63机的机头不少于3小时,250机头不小于6小时,450机头不小于8小时.3.主机启动时必须先低速运行数分钟，将机筒内上次余留的熔料排尽，待熔体压力和主机电流稳定后方能提速，以免喷料伤及人员。

4.设备运行中要随时观察温度、电流、熔体压力等参数。

并观察电机、减速箱的发热情况,有异常时要及时查明原因并加以排除.5.开机前要检查好加热圈是否完好,热电偶是否插好,测温是否准确.6.模具的选择:要根据产品规格选择相应模具,如果模具选择不当会给生产带来困难.7.模具的保护:模具的好坏决定了产品的质量,模具的材料一般为模具钢,表面作镀铬处理,硬度差。

因此在拆装和搬运过程中一定要保护好,不能有划伤和碰撞等。

模具一般不能直接放置在地面上，应放于橡胶或木板上为宜。

更换模具时不能用坚硬的利器敲打。

8.加热圈的保护：一般来说，加热圈的使用命很长，往往是在拆卸的过程中损坏的，因此，加热圈在拆卸过程中要格外小心。

9.口芯模的同心度的调整：实壁管生产线的口芯模的调节遵循“松薄顶厚”原则。

就是把间隔小的方向的螺丝松开，拧紧间隙大的方向的螺丝。

如下图所示：即可。