硬PVC门窗异型材挤出成型工艺
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)。
挤出PVC-U门窗异型材配方设计
(2)阻燃消烟剂
阻燃剂虽能有效提高PVC-U的阻燃性,却往往带来烟雾和有毒气体释放量的增加。
目前我国PVC建材用低烟难燃级产品开发的新动向是在阻燃体系中同时考虑阻燃和消烟的双重要求。四川消防科学研究所采用多种金属氧化物,辅以PVC改性剂制得SSH-93N阻燃消烟剂,它对PVC有较好的阻燃和消烟作用。汕头大学采用Sb2O3、CaCO3和金属氧化物制成了阻燃消烟体系。总后勤部军需装备研究所经过实验发现,氧化锌和氧化镁的固相熔体是一种较好的阻燃消烟剂,其加入量为2%。北京理工大学研制了两种高效抑烟剂--钼化合物和镁-锌复合物,加入2-5份时,可使PVC发烟量减少30%-50%。郑州轻工学院以AL(OH)3为主体并配有多种无机阻燃剂,研制成无机复合阻燃剂,它具有添加量少、阻燃性好、低烟、无毒、价格低等特点。山西省化工研究所开发成功复合阻燃PVC抑烟剂FZY-14及FZY-21,当用量为7%-10%时,可使PVC-U达到阻燃消烟性能指标。惠州大学制备出了用于PVC-U的难燃抑烟的FR-X阻燃消烟剂。
(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、无镉化。日本铅盐类热稳定剂的用量偏高,占50%以上,主要用于生产电缆料、PVC管材、异型材等。Ba-Zn盐类消耗量占第二位,其次是Ca-Zn类、Ba-Zn类和有机锡类。在欧洲,传统的热稳定体系是Ba、Cd、Pb系,迫于环保法规的压力,型材生产厂开始试用新的热稳定体系,如Ca-Zn体系等。
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℃。
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。
异型材挤出成型—异型材成型工艺(塑料挤出成型课件)
机头 压力 不足
定型段 物料 入机头 配方中 物料 分料筋 挤出 长度 未充分 料流 外润滑性 流动性 处熔体 速度 不足 汇流 偏低 过强 太差 温度偏低 太快
调整 物料 流量
增加 机头 压力
增加 定型段 长度
在模芯 支架后 设置 物料池
增大机头 入口处的 树脂流道
降低 混料的 外润滑性
采用 流动性好 的物料
冷却水对 型材冷却过快
关小冷却水
真空压力过大
定型模与冷却水箱 不在同一直线上
减小真空吸力
调整定型模与水箱 在同一水平直线上
异型材挤出成型工艺规程
异型材挤出工艺规程
1、开机前准备 检查水电供应、辅机是否正常,辅助工具
是否准备齐全,人员是否到位。
2、升温 升温并观察温度变化,打开螺杆油温,开启水阀,
(2)待停机料挤出后,依次关闭定型真空、风机,停止主 机螺杆,关闭螺杆油泵、冷却油泵。牵引机待料条牵引完 毕后关闭;
(3)后退定型台,松动模头紧固螺丝,松开连接法兰螺丝, 整体拆下模头,模具交付模具工清理;
(4)松开定型模底脚紧固丝,关闭主水阀,拔掉水、气管。 (5)关闭总电源,收拾工具,打扫现场卫生。 注:停机清理定型模执行(1)(2),清理模头还需执行
比如850r/min左右,低速排料, 转 速150r/min左右。
(4)混合温度:视冷热混合情况而定。 (5)混合时间:一般为5-15min。
二、异型材成型工艺控制
物料混合包括热混和冷混。
热混的目的是将物料中各个组
分颗粒达到最大程度的分布,使 物料升温,达到预塑化,如PVC 热混温度控制在115~120℃。
挥发物含量过多 产生分解气体
大
增加螺杆压缩比, 使排气完全
塑料异型材挤出工艺参数设定、控制依据与标准
塑料异型材挤出工艺参数设定、控制依据与标准绪言塑料异型材是在挤出机一定温度和螺杆摩擦、压延、剪切作用下均衡塑化加工成型的。
挤出机各项工艺参数,即挤出温度,螺杆温度,给料速度,挤出速度,牵引速度,熔体压力,扭矩,口模熔压,型材密实度,口模与定型模真空度,定型冷却温度,牵引压力等项参数技术指标的设定和控制对挤出型材塑化的外观和内在质量十分重要。
正确设定和控制以上工艺参数是每一个型材生产操作者应具备的技术技能。
现根据笔者十几年工作经验,将以什么为基准,正确设定和控制各项工艺参数以及出现一些非常情况的应对措施,谈一点自已的看法和意见,与行业各位行家交流,共勉,以共同促进塑料异型材质量水平提高。
不当之处请批评、指正。
塑料异型材工艺参数设定和控制依据与标准1、挤出温度的设定和控制由于PVC-U物料对温度比较敏感,塑料异型材挤出成型是在塑化温度和降解温度之间相对狭窄的温度区域进行的。
因锥形双螺杆机挤出型材供物料塑化,并抑制物料降解,分别对应有两个热源与冷源:一个热源是电加热圈提供给机筒的外热。
外热温控系统大致由10个温控点组成。
依据物料在挤出过程各个阶段的形态,承担热量供应工作。
因此可归纳为加温、恒温、保温三个区域。
其中加温与恒温区主要在挤出机内进行,以排气孔为界划分为两个相对独立又互为关联的部分。
所供热量由仪表电器进行控制。
依据挤出型材工艺要求,设定温度值,启动机筒各段电加热圈工作,当机筒加热达到设定温度值时,则通过温度传感器给模块数据,自动切断加热电源,加热停止,此时螺筒处于保温状态;当显示温度达不到设定温度指标参数时,加热圈就一直不间断工作。
另一个热源是由螺筒和螺杆产生的摩擦、压延、剪切热(简称剪切热),是不能自控的,主要由给料速度和螺杆结构形式所决定;一个冷源是安装在螺筒熔融段与计量段位置上的风机实施的。
当螺筒加热时,风机不工作,当显示温度达到或超过设定温度指标参数,螺筒加热圈加热停止的同时,温控系统自动启动冷却风机,进行强制冷却;另一个冷源是螺杆内部调温装置,通过预先设定一个温度指标,启动螺杆芯温电机、调温装置的加热器对油箱导热介质(硅油)加热,当螺杆物料温度高于设定温度时,通过温度控制元件控制水冷却装置对油箱内导热介质(硅油)进行冷却。
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。
塑料异型材挤出成型模具AutoUTOCAD设计
工业设计之模具工艺原创塑料异型材挤出成型模具AutoUTOCAD设计李辉塑料异型材大多采用PVC—U塑料,其配方成分复杂,制品的结构和形状复杂,且配合尺寸和精度要求高,故而影响挤出成型的因素较多,模具设计难度也较大。
机头设计机头设计理念:①支承板流道截面积为口模截面积的4倍以上,便于调节料流速度和异型材挤出形状。
②要有足够的压缩比和定型长度,以保证制品密实和消除熔接痕。
③异型材横截面厚的部位定型段长度要比薄的部位长,以均一流速,防止制品变形。
④模腔的流量与定型长度成反比,与口模间隙的三次方成正比。
⑤制品形状复杂部位,料流多,压缩角要大一些。
⑥平直段过长,则机头压力大,挤出速度慢,机头负荷大;⑦平直段过短,则物料不稳,型材内应力大,易变形,型材强度低。
1、机头结构选择其主要组成部分如图一所示。
模具设计时一般采用此结构,尤其适用于塑料门窗的主型材等复杂断面形式。
其优点在于:①有利于对PVC—U料流进行加热塑化,使其内外温度趋于均匀。
②减少易引起紊流的压缩段的长度,使PVC—U料流尽可能地形成稳定流动,有利于减少离模膨胀(也称Barus效应)。
③分流锥是平直走向,有利于减少料流阻力,预防高聚物受热降解。
④型芯内开设了单独给内筋供料的流道腔,有利于减少PVC—U料流在模内的界面应力,有利于减少形变应力。
2、机头流道设计近几年,机头流道设计中开始运用塑料流变学原理,但PVC—U异型材,尤其是塑料门窗异型材机头内料流的特殊流动形式,国内外仍在研究之中,大多还是靠经验设计和试模修正的方法。
①塑料门窗异型材截面重心的位置坐标塑料门窗异型材截面重心必须位于挤出机的输出物料的中心轴线上,以确保熔融物料对复杂中空异型材截面有较均匀的分布。
用AutoCAD软件可以容易地求出截面重心的位置坐标。
先用region,Subtract等命令把截面图形组成一个面域,再用list命令可以方便地查出重心的X、Y值。
②口模横截面型腔尺寸对于异型材流道理论计算可参阅相关的书籍,一般可作为设计验证,本文拉伸比、成型收缩比。
#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%。
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。
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
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。
1硬质PVC制造----挤出成型
1.作用: 能够使制品具有适当的导电能力,以便防止静电的堆积.
2分类: 抗静电剂主要由表面活性剂组成,按结构分为: ①阴离子型,如烷基磷酸酯乙二醇胺盐(抗静电剂P); ②阳离子型,如硬脂酰胺丙基二甲-ß-羟乙基銨硝基盐 (抗静电 剂SN) ; ③两性离子型,如十二烷基二甲基甜菜碱; ④高分子型,如聚氧乙烯硬脂酸酯(IOEO); ⑤复合型,如ASA-150; ⑥非离子型,如单硬脂酸甘油酯(GMS).
2.单螺杆挤出机型号表示法:
S
J-
65 × 30
塑
挤
料
出
机
螺长 杆径 直比 径
第三章 挤出机
第三章 挤出机
3.长径比:
① 定义:指螺杆的工作部分长度,即有螺纹部分长度(工艺上将其 定义为加料口中心先到螺纹末端的长度)与螺杆直径之比,用 L/D表示.
第二章 挤出成型用原材料
• 增塑剂: 1.作用:
1.1降低聚氯乙烯树脂的熔融温度或熔体黏度, 增加其流动性,使之易于加工成型.
1.2提高制品的柔软性、冲击强度、伸长率.
第二章 挤出成型用原材料
2. 增塑劑主要品种:
序号 1
中文名
邻苯二甲酸二辛酯 (邻苯二甲酸2-乙基
己酯)
2
邻苯二甲酸二异壬酯
英文名
第二章 挤出成型用原材料
第二章 挤出成型用原材料
• 润滑劑 : 1.分类&作用:
• 內部润滑剂: 与树脂相容性好,能減少聚合物分子间和多组 分之间的內摩擦,增加聚合物熔体的流动性.
• 外部润滑剂: 与树脂相容性较差,只能保留在塑料熔体的表 层,形成润滑剂面层,附着在受热的金属加工 设备表面,减少设备摩擦.
第二章 挤出成型用原材料
硬PVC管材的挤出成型
硬PVC管材的挤出成型班级:高材 0911姓名:华平学号:21常州工程职业技术学院生产流程原料+助剂配制→混合→输送上料→强制喂料→锥型双螺杆挤出机→挤出模具→定径套→喷淋真空定型箱→浸泡冷却水箱→油墨印字机→履带牵引机→抬刀切割机→管材堆放架→成品检测包装三、PVC管材生产线设备(1)原料混合:是将PVC稳定剂、增塑剂、抗氧化剂等其它辅料,按比例、工艺先后加入高速混合机内,经物料与机械自摩擦使物料升温至设定工艺温度,然后经冷混机将物料降至40-50度;这样就可以加入到挤出机的料斗。
(2)挤出机部分:本机装有定量加料装置,使挤出量与加料量能够匹配,确保制品稳定挤出。
由于锥形螺杆的特点,加料段具有较大的直径,对物料的传热面积和剪切速度比较大,有利于物料的塑化,计量段螺杆直径小,减少了传热面积和对熔体的剪切速度,使熔体能在较低的温度下挤出。
螺杆在机筒内旋转时,将PVC混合料塑化后推向机头,从而达到压实、熔融、混炼均化;并实现排气、脱水之目的。
加料装置及螺杆驱动装置采用变频调速,可实现同步调速(3)挤出模头部分:经压实、熔融、混炼均化的PVC,有后续物料经螺杆推向模头,挤出模头是管材成型的关建部件。
(4)真空定型水箱用于管材的定型、冷却, 真空定型水箱上装有供定型和冷却的真空系统和水循环系统,不锈钢箱体,循环水喷淋冷却, 真空定型水箱上装有前后移动装置和左右、高低调节手动装置。
(5)牵引机用于连续、自动地将已冷却变硬的管材从机头处引出来,变频调速。
(6)切割机:由行程开关根据要求长度控制后,进行自动切割,并延时翻架,实行流水生产,切割机以定长工开关信号为指令,完成切割全过程,在切割过程中与管材运行保持同步,切割过程由电动和气动驱动完成,切割机设有吸尘装置,将切割产生的碎屑及时吸出,并回收。
(7)翻料架翻料动作由气缸通过气路控制来实现,翻料架设有一个限位装置,当切割锯切断管材后,管材继续输送,经延时后,气缸进入工作,实现翻料动作,达到卸料目的。
PVC木塑挤出生产工艺讲解
PVC木塑挤出生产工艺------------青岛睿杰塑料机械有限公司1.工艺参数1.1 一般信息挤出成型工艺一般包括成型温度、螺杆转速及计量加料速度、牵引速度、挤出机工作压力、排气及真空冷却等诸多方面。
然而挤出工艺又和配方体系、挤出机结构性能、制品形状以及模具设计、产品质量要求以及公用工程等设施有关,因此工艺的控制对外观与内在质量优异的型材制品十分重要。
要依据理论原理和实际经验反复实践才能确定。
1.2 温度对低发泡制品的影响(1)挤出温度的影响熔体温度对低发泡木塑制品的气泡结构和发泡制品的密度及表面性质有重要影响。
而熔体温度又受PVC的K值、配方组成和挤出过程中作用在物料上剪切力的影响。
发泡过程气泡中的气体压力与熔体结构作用相反;如果材料温度太低,只能形成不弯曲发泡结构,这时有荣繁体较高的粘度造成的;如果材料温度过高,会由于熔体过低而撕裂气泡,大都分气泡气体散失。
气泡破裂使产品有残缺表面和高密度。
良好发泡状态的温度范围比较窄大概在180℃~~190℃之间机身温度一般要充分保证物料在发泡之前塑化。
温度控制是发泡制品成型优劣的关键因素之一。
结皮发泡木塑型材对加工温度的要求很苛刻,挤出温度过高会引起物料发泡过大,无强度,甚至根本无法成型,导致物料分解、木粉炭化,造成模具糊料;挤出温度过低,又往往会塑化不良,型材表面会出现收缩痕,导致型材性能变坏。
机筒加料段温度不可过高,单螺杆挤出机没有排气装置,如果温度过高,会导致发泡剂提前分解,还会导致物料架桥,下料不顺,所以要求温度稍低一些,一般设定在145℃左右。
压缩段、熔融段温度应逐渐提高。
法兰段的温度和机头温度决定制品的密度、产品的力学性能以及外观。
法兰和机头温度过高的时候,会造成泡孔破裂、表面粗糙、强度偏低、机头糊料、表面不结皮甚至根本不能成型;温度偏低时,易出现表面不平,塑化不良。
为使主机产生一定的压力,使发泡均匀。
要求机头温度应稍低于机筒末段的温度。
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硬PVC门窗异型材挤出成型
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。
3)冷却水如冷却水不够冷,易导致产品变形。
在此种情况下,可降低挤出速度或根据产品调整加工温度。
4)室温夏季开车前的加热时间应短于冬季开车前的加热时间。
夏季的加工温度可稍低于冬季的加工温度。
物料温度、显示与设定温度之间的对应关系挤出机的显示温度是螺筒、机头及口模的温度,并非物料的实际温度。
当螺筒、机头、模等温控点外加热器加热时,物料温度实际上低于显示温度;当螺筒、机头、口模等温控点外加热器停止加热时,物料温度则可能会等于或高于显示温度。
物料温度、显示温度与设定温度在不同挤出情况下的对应关系,是设定和控制挤出温度的依据和基准。
2温度控制要点
异型材挤出温度控制主要是围绕着设定温度进行的。
由于锥形双螺杆挤出机具有温度自
控和手动冷却控制职能,一般生产状态对所设定的温度实施自动控制即可。
当某段温度控制失效,采用手动冷却控制也可将温度控制在设定温度界线之内。
1)预热在挤出前要先对挤出机进行预热。
先将各温度调至140℃,待温度升至140℃后,保温1小时以上,然后再将温度升至生产所需温度,保温5-10分种才能开始挤出生产。
2)双螺杆挤出机温度控制
①加料段温度要高。
双螺杆挤出几乎都是排气式的,即在机身段设有一排气孔,并备有真空吸出装置,用于吸出混合料中的氯乙烯单体和水分,这就要求物料在料筒内被送至排气孔处,必须均匀塑化并包覆于螺槽表面,而不被真空吸出。
因此,要求机身加料段温度要高于其它二段,否则物料到排气处还呈粉状或酥状,会被真空大量吸出,这样既减少了供料量,又会堵塞真空吸出口、孔,并容易损坏真空吸出装置,浪费物料。
②机头连接套温度应适中。
温度过高,虽可使物料顺利地进入模具,但会使产品形状稳定性差,甚至会引起跑料、出现气泡、产品发黄甚至变黑分解。
温度低,虽然会使产品较密实、后收缩小、形状稳定性好,但加工较困难、口模膨胀严重、产品表面粗糙,还会导致机器背压增加,设备负荷大,功率也随之上升。
如果温度太低,则产品无法成型,设备超负荷运转,导致机头压力剧增,而拉断法兰螺丝。
③机头及口模温度要高。
为获得型材较好的外观及力学性能,以及减小熔体出模膨胀,一般控制机身温度较低,机头及口模温度较高。
在具体操作中应根据不同的异型材截面、不同的电热板结构、合理调节温差。
其大致原则为:截面复杂、截面积大、壁厚及转角部分,温度控制应稍高;反之温度控制应稍低;截面对称、厚薄均匀部位一般不允许有温差。
锥形双螺杆挤出机的温度控制可参见下表。
锥形双螺杆挤出机各段温度控制单位:°C
原料
机身温度连接段
温度
机头温度口模
温度1231234
PVCSG5
或
PVCSG4
170-180 170 165-170 170-175 170-175 175 175 180-185 185-188 PVCSG6
170-175 165 160-165 165-170 165-170 170 170 175-180 180-185
(二)真空度控制及冷却定型
PVC异型材在挤出过程中,刚出口模时完全处于软化态,进入真空定型模后,借助负压的作用,异型材紧紧吸附在定型腔模型上,经模型内冷冻水的冷却,异型材被引出真空定型模后,就能获得理想的形状及尺寸。
通常,真空度应大于67lPa。
但真空度过大,会增中牵引机负荷,同时还将延缓、甚至阻碍产品顺利进入真空定型模,导致口模与真空定型之间积料堵塞,此外,还会降低产量,缩短真空泵使用寿命;而真空度过小,则吸力不足,导致严重变形或不成型,无法保证产品的外观质量及尺寸精度。
真空定型模的冷却水通常是由定型套后部流人,前部流出,使水流方向与型材前进方面逆向而行,这可使型材冷却较缓和,内应力较小,同时定型套前端温度较高,型材易于吸收。
硬PVC异型材冷却水要求在20℃以下,以15-20℃较理想。
由于硬PVC异型材往往是不对称产品;可采用若干个真空定型模来冷却定型,这样可避免元规则的弯曲变形。
(三)控制螺杆转速与牵引速度的调整
螺杆转速是挤出速率、产量和制品质量的重要工艺参数,一般根据模头的形状和大小、
冷却装置的能力等综合考虑。
转速太低,挤出效率不高;但转速过高,会导致剪切速率增加、熔体离模膨胀加大、表面变坏。
螺杆转速提高后,牵引速度也相应地提高。
牵引速度过快或过慢,分别会导致产品过薄或过厚,尤其刚开车牵引产品时,牵引速度过快会拉断产品,太慢则会引起口模与定型模之间积料堵塞。
经验表明,硬PVC异型材双螺杆挤出,螺杆转速以15-25r/min为宜,其中异型制品壁厚小于1mm,转速取20-25r/min;壁厚大于2mm,转速取15-20r/min。
同样如壁厚小于1mm,牵引速度可取3.0-4.5r/min,壁厚2-5mm,牵引速度应取0.5-3r/mm。
(四)加料速度
双螺杆挤出机设有计量加料装置,可与螺杆转速配合。
调节螺杆喂料量,可保证造当的机头压力。
双螺杆挤出操作时,螺杆内并不完全充满物料。
通过控制物料在螺槽中的充满状态来确定剪切速率、成型温度和压力分布。
挤出量大小是用加料量大小控制的。
一般其计量加料螺杆转速为挤出机螺杆转速的1.5-2.5倍。
(五)排气
双螺杆挤出机设有排气装置,物料中包含的气体及挥发物,可经与排气口连接的真空泵吸出。
为保证物料连续稳定挤出,机头压力不能过高,否则会导致物料从排气口溢出。
排气口前端温度不能太低。
从观察口可观察到此时物料应成型粗糙的半塑化状态。
选自王亚明主编的《塑料门窗制造新技术》。