硬PVC门窗异型材挤出成型工艺

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、