聚合物成型加工原理05PPT课件
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1 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
b.分流梭作用： 把圆柱形的料流分成圆环形的薄层； 固定芯棒； 通压缩空气
10 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
11 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
四.冷却 方式：
a.冷却水槽：将冷水分成2~4段，以便调节冷却速度。 b.喷淋：对于大管子或密度小于1的塑料，采用此法。
123 4
56
12 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
五.牵引
牵引时，速度应与挤出速度相配合，一般牵引速度稍大于 挤出速度，并且速度要均匀，最好要与挤出速度同步变化。
V=16.7Q/[πρs(d-s)]
V: 牵引速度(m/min),
Q: 挤出量(kg/h),
ρ : 密度
(g/cm3), d: 管材外径(mm),
s: 管壁厚度(mm)
123 4
56
13 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
小结： 要生产符合尺寸要求的管子，在工艺上有一些重要措施： a.增加口模内径，平直长度的控制要适合； b.定型套的内径、长度要适合； c.对挤出物加以适当的牵引，来调节管子尺寸； d.控制一定的冷却速度； e.物料温度、压力要均匀。
18 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
19 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
21 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
薄膜产品：包装膜、农膜
22 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
一.吹塑薄膜的生产方式
根据薄膜牵引方式不同分为 平挤上吹法 、下吹法和平吹法。
1.上吹法：牵引方向与机头垂 直，方向向上。
优点：适用吹大口径的宽幅 薄膜，牵引稳定，操作方便，占 地面积小。
24 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
3.平吹法：牵引方向与机头平行。 优点：不存在转向问题，因此适合粘度高、热稳定性差的塑
料。 缺点：a.主机和辅机在一个平面上，占地面积大； b.存在横向下垂问题，且薄膜厚度不均。
25 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
26 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
二.挤出机 生产吹塑薄膜的挤出机都是单螺杆挤出机，其大小的选择是根据
薄膜的厚度和宽度而定。 挤出机与薄膜口模尺寸的经验关系
27 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
三.机头与口模 （一）种类：侧面进料式、中心进料式、螺旋式、旋转机头、复
合机头。 1.侧面进料式
熔融物料先分成两股流，并沿棒芯上升， 在某点A又重新汇合，并继续沿环行通道到达口模， 被挤成管坯，经压缩空气的吹胀而成膜。
5 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
c.压缩比与拉伸比 压缩比是分流梭环形通道面积与口模通道面积之比。 根据经验，压缩比取5~12，小管径取大一些，大管径取小一
些。
6 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
拉伸比是指口模与芯模在稳流定型区的环隙截面积与管材环状 截面积的比值。
20 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
5.6.2 吹塑薄膜的挤出
制备塑料薄膜的方法有吹塑成型、压延法、双向拉伸法、流涎法 等。其中吹塑的优点：
a.设备简单，投资少，见效快，便于土法上马； b.薄膜经牵引和吹胀，其纵向和横向强度高； c.操作简单，无边料，废料少，成本低； d.通过控制泡状物中空气量和螺杆转速，较易调节薄膜宽度和厚度。 缺点： a.厚度均匀性差； b.冷却速度较慢，薄膜透明性差，产量低。
9 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
2.外径定型 a.定型套Байду номын сангаас寸确定：
根据经验，外径定型套的长度一般取内径的三倍，而定型 套的内径应略大于管材外径尺寸，一般不大于2mm。 b.冷却
定型套上的冷却水系统，进水方式是由定型套出口端进 入，由进口端流出，而且采用螺旋式流入，冷却水速度依材 料而定。（控制出口水温）
c.斜坡作用：使物料松弛，消除合流痕迹，进一步压缩。
d.平直部分作用： 继续弥补熔接痕； 调节流速，稳定料流； 赋予制品外形。
口模外套
3 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
②部件尺寸确定 a.口模与芯棒平直部分长度L1 根据经验，L1=(1.5~3)D, D是管子外径。对于薄壁管，
反映：管材从高温型坯到冷却定型之后的截面变形程度（牵引 作用的结果），以及在纵向可能获得的取向程度和拉伸强度。
7 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
8 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
三.定型 1.定型方法：
a.外径定型：借助压缩空气将管状物紧密的接触在定型套内壁上。 b.内径定型：
14 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
六.操作条件 介绍几种常见聚合物挤管工艺条件
15 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
16 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
管材成型工艺要点： 温度控制
17 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
缺点：泡管周围的热空气流 向上，而冷空气流向上，对泡管 冷却不利，导致制品透明性差， 尤其对粘度小的塑料进行吹塑不 适宜。
23 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
2.下吹法：牵引方向与机头垂 直，方向向下。
优点：有利于冷却，制品透 明性好，适合粘度小的塑料。
缺点：对比重较大的物料易 拉断，费用高。
L1=(10~30)t，t是管子壁厚。其具体数值与物料性能、管壁薄厚、 管径大小、挤出机功率大小有关。
一般，大管径取下限，硬管取小值，软管取大值。
4 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
b.口模内径、芯棒外径 根据经验，对PVC，口模内径比管子外径大5%， 对HDPE，口模内径比管子外径大10%。
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
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b.分流梭作用： 把圆柱形的料流分成圆环形的薄层； 固定芯棒； 通压缩空气
10 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
11 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
四.冷却 方式：
a.冷却水槽：将冷水分成2~4段，以便调节冷却速度。 b.喷淋：对于大管子或密度小于1的塑料，采用此法。
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12 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
五.牵引
牵引时，速度应与挤出速度相配合，一般牵引速度稍大于 挤出速度，并且速度要均匀，最好要与挤出速度同步变化。
V=16.7Q/[πρs(d-s)]
V: 牵引速度(m/min),
Q: 挤出量(kg/h),
ρ : 密度
(g/cm3), d: 管材外径(mm),
s: 管壁厚度(mm)
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13 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
小结： 要生产符合尺寸要求的管子，在工艺上有一些重要措施： a.增加口模内径，平直长度的控制要适合； b.定型套的内径、长度要适合； c.对挤出物加以适当的牵引，来调节管子尺寸； d.控制一定的冷却速度； e.物料温度、压力要均匀。
18 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
19 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
21 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
薄膜产品：包装膜、农膜
22 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
一.吹塑薄膜的生产方式
根据薄膜牵引方式不同分为 平挤上吹法 、下吹法和平吹法。
1.上吹法：牵引方向与机头垂 直，方向向上。
优点：适用吹大口径的宽幅 薄膜，牵引稳定，操作方便，占 地面积小。
24 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
3.平吹法：牵引方向与机头平行。 优点：不存在转向问题，因此适合粘度高、热稳定性差的塑
料。 缺点：a.主机和辅机在一个平面上，占地面积大； b.存在横向下垂问题，且薄膜厚度不均。
25 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
26 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
二.挤出机 生产吹塑薄膜的挤出机都是单螺杆挤出机，其大小的选择是根据
薄膜的厚度和宽度而定。 挤出机与薄膜口模尺寸的经验关系
27 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
三.机头与口模 （一）种类：侧面进料式、中心进料式、螺旋式、旋转机头、复
合机头。 1.侧面进料式
熔融物料先分成两股流，并沿棒芯上升， 在某点A又重新汇合，并继续沿环行通道到达口模， 被挤成管坯，经压缩空气的吹胀而成膜。
5 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
c.压缩比与拉伸比 压缩比是分流梭环形通道面积与口模通道面积之比。 根据经验，压缩比取5~12，小管径取大一些，大管径取小一
些。
6 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
拉伸比是指口模与芯模在稳流定型区的环隙截面积与管材环状 截面积的比值。
20 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
5.6.2 吹塑薄膜的挤出
制备塑料薄膜的方法有吹塑成型、压延法、双向拉伸法、流涎法 等。其中吹塑的优点：
a.设备简单，投资少，见效快，便于土法上马； b.薄膜经牵引和吹胀，其纵向和横向强度高； c.操作简单，无边料，废料少，成本低； d.通过控制泡状物中空气量和螺杆转速，较易调节薄膜宽度和厚度。 缺点： a.厚度均匀性差； b.冷却速度较慢，薄膜透明性差，产量低。
9 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
2.外径定型 a.定型套Байду номын сангаас寸确定：
根据经验，外径定型套的长度一般取内径的三倍，而定型 套的内径应略大于管材外径尺寸，一般不大于2mm。 b.冷却
定型套上的冷却水系统，进水方式是由定型套出口端进 入，由进口端流出，而且采用螺旋式流入，冷却水速度依材 料而定。（控制出口水温）
c.斜坡作用：使物料松弛，消除合流痕迹，进一步压缩。
d.平直部分作用： 继续弥补熔接痕； 调节流速，稳定料流； 赋予制品外形。
口模外套
3 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
②部件尺寸确定 a.口模与芯棒平直部分长度L1 根据经验，L1=(1.5~3)D, D是管子外径。对于薄壁管，
反映：管材从高温型坯到冷却定型之后的截面变形程度（牵引 作用的结果），以及在纵向可能获得的取向程度和拉伸强度。
7 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
8 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
三.定型 1.定型方法：
a.外径定型：借助压缩空气将管状物紧密的接触在定型套内壁上。 b.内径定型：
14 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
六.操作条件 介绍几种常见聚合物挤管工艺条件
15 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
16 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
管材成型工艺要点： 温度控制
17 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
缺点：泡管周围的热空气流 向上，而冷空气流向上，对泡管 冷却不利，导致制品透明性差， 尤其对粘度小的塑料进行吹塑不 适宜。
23 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
2.下吹法：牵引方向与机头垂 直，方向向下。
优点：有利于冷却，制品透 明性好，适合粘度小的塑料。
缺点：对比重较大的物料易 拉断，费用高。
L1=(10~30)t，t是管子壁厚。其具体数值与物料性能、管壁薄厚、 管径大小、挤出机功率大小有关。
一般，大管径取下限，硬管取小值，软管取大值。
4 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
b.口模内径、芯棒外径 根据经验，对PVC，口模内径比管子外径大5%， 对HDPE，口模内径比管子外径大10%。