聚合物成型加工原理课件05

3.平吹法：牵引方向与机头平行。 平吹法：牵引方向与机头平行。 平吹法 优点：不存在转向问题，因此适合粘度高、 优点：不存在转向问题，因此适合粘度高、热稳定性差的 塑料。 塑料。 缺点： 主机和辅机在一个平面上 占地面积大； 主机和辅机在一个平面上， 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。 存在横向下垂问题，且薄膜厚度不均。 存在横向下垂问题
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2.下吹法：牵引方向与机头垂 下吹法： 下吹法 方向向下。 直，方向向下。 优点：有利于冷却， 优点：有利于冷却，制品透 明性好，适合粘度小的塑料。 明性好，适合粘度小的塑料。 缺点： 缺点：对比重较大的物料易 拉断，费用高。 拉断，费用高。
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32 25 60 ——
——
拉伸比
定型套与口模间距
1.04 ——
1.1 ——
1.02 25
0.97 20
1.5 20
1.2 ——
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管材成型工艺要点： 管材成型工艺要点： 温度控制
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小结： 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： 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； 增加口模内径，平直长度的控制要适合； 增加口模内径 b.定型套的内径、长度要适合； 定型套的内径、长度要适合； 定型套的内径 c.对挤出物加以适当的牵引，来调节管子尺寸； 对挤出物加以适当的牵引，来调节管子尺寸； 对挤出物加以适当的牵引 d.控制一定的冷却速度； 控制一定的冷却速度； 控制一定的冷却速度 e.物料温度、压力要均匀。 物料温度、压力要均匀。 物料温度
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六.操作条件 操作条件 介绍几种常见聚合物挤管工艺条件
管材尺寸 管材外径 内径 壁厚 机筒温度 后（℃） 硬PVC 95 85 5±1 高压PE 24 19 2±1 ABS 32.5 25.5 3±1 工 艺 条 件
80~100 90~100 160~165 200~240 250~260 260~270 260~280 220~240 200~210 90~100 120~130 130~140 150~160 170~180
PC 32.5 25.5 3±1
尼龙1010 31.3 25 ——
软PVC 31 25 3
d.平直部分作用： 平直部分作用： 平直部分作用 继续弥补熔接痕； 继续弥补熔接痕； 调节流速，稳定料流； 调节流速，稳定料流； 赋予制品外形。 赋予制品外形。
口模外套
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②部件尺寸确定 a.口模与芯棒平直部分长度 1 口模与芯棒平直部分长度L 口模与芯棒平直部分长度 根据经验， 是管子外径。 根据经验，L1=(1.5~3)D, D是管子外径。对于薄壁管， 是管子外径 对于薄壁管， L1=(10~30)t，t是管子壁厚。其具体数值与物料性能、管壁薄厚、 是管子壁厚。 ， 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。 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。 一般，大管径取下限，硬管取小值，软管取大值。
挤出机大小 Φ45 Φ65 Φ90 Φ120 Φ150 薄膜口模直径 <100mm 200(75~200) 250(150~380) 350(>200) 500 薄膜折径 300mm 700 1000 1500 2000
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三.机头与口模 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 种类：侧面进料式、中心进料式、螺旋式、旋转机头、 合机头。 合机头。 1.侧面进料式 侧面进料式 熔融物料先分成两股流，并沿棒芯上升， 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， 在某点 又重新汇合，并继续沿环行通道到达口模， 又重新汇合 被挤成管坯，经压缩空气的吹胀而成膜。 被挤成管坯，经压缩空气的吹胀而成膜。
c.压缩比与拉伸比 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。 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 根据经验，压缩比取5~12，小管径取大一些，大管径取小一 ，小管径取大一些， 些。
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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。 状截面积的比值。 反映：管材从高温型坯到冷却定型之后的截面变形程度（ 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。 ），以及在纵向可能获得的取向程度和拉伸强度 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。
中（℃） 140~150 前（℃） 160~170 机头温度 口模温度 螺杆转速
160~170 160~180
110~120 170~175 240~250 120~130 175~180 230~255 130~135 175~180 200~220 130~140 190~195 200~210
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四.冷却 冷却 方式： 方式： a.冷却水槽：将冷水分成2~4段，以便调节冷却速度。 冷却水槽：将冷水分成 段 以便调节冷却速度。 冷却水槽 b.喷淋：对于大管子或密度小于1的塑料，采用此法。 喷淋：对于大管子或密度小于 的塑料 采用此法。 的塑料， 喷淋
A 物料 芯棒
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优点： 优点： a.机头内存料少，不易过热分解，适宜加工PVC； 机头内存料少，不易过热分解，适宜加工 机头内存料少 ； b.结构简单，制造容易； 结构简单，制造容易； 结构简单 c.料流在机头内只有一条熔接缝。 料流在机头内只有一条熔接缝。 料流在机头内只有一条熔接缝 缺点： 缺点： a.料流需经直角拐弯，使物料各处流速不等，薄膜厚度不均匀； 料流需经直角拐弯，使物料各处流速不等，薄膜厚度不均匀； 料流需经直角拐弯 b.芯棒轴受物料的侧压力，易“偏中”，使口模环行狭缝宽度 芯棒轴受物料的侧压力， 芯棒轴受物料的侧压力 偏中” 比一致，影响薄膜厚度的均匀性。 比一致，影响薄膜厚度的均匀性。
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2.外径定型 外径定型 a.定型套尺寸确定： 定型套尺寸确定： 定型套尺寸确定 根据经验，外径定型套的长度一般取内径的三倍，而定型 根据经验，外径定型套的长度一般取内径的三倍， 套的内径应略大于管材外径尺寸，一般不大于2mm。 套的内径应略大于管材外径尺寸，一般不大于 。 b.冷却 冷却 定型套上的冷却水系统， 定型套上的冷却水系统，进水方式是由定型套出口端进 由进口端流出，而且采用螺旋式流入， 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） 。（控制出口水温 料而定。（控制出口水温）
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五.牵引 牵引 牵引时，速度应与挤出速度相配合， 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。 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 牵引速度(m/min), Q: 挤出量 挤出量(kg/h), ρ : 密度 (g/cm3), d: 管材外径 管材外径(mm), s: 管壁厚度 管壁厚度(mm)
12
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10.5
10.5
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口模内径 芯棒外径 平直长度 定型套内径
长度
95.7 85.4 120 96.5
300
24.5 19.1 60 25
160
33 26 50 33
250
33 26 87 33
250
44.8 38.5 45 31.7
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b.分流梭作用： 分流梭作用： 分流梭作用 把圆柱形的料流分成圆环形的薄层； 把圆柱形的料流分成圆环形的薄层； 固定芯棒； 固定芯棒； 通压缩空气 c.斜坡作用：使物料松弛，消除合流痕迹，进一步压缩。 斜坡作用：使物料松弛，消除合流痕迹，进一步压缩。 斜坡作用
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2.中心供料式 中心供料式 a.分类： 分类： 分类 水平式： 水平式：适用于平挤平吹法 直角式： 直角式：用于平挤上吹或下吹法 b.优点：由于芯棒周围所受料流压力较均匀，故无“偏中”现 优点：由于芯棒周围所受料流压力较均匀，故无“偏中” 优点 象， 薄膜厚度均匀。适宜加工热稳定性好的塑料。 薄膜厚度均匀。适宜加工热稳定性好的塑料。 c.缺点： 缺点： 缺点 不易加工热敏性大的塑料； 不易加工热敏性大的塑料； 有较多熔接痕，影响质量。 有较多熔接痕，影响质量。
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薄膜产品：包装膜、 薄膜产品：包装膜、农膜
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一.吹塑薄膜的生产方式 吹塑薄膜的生产方式 根据薄膜牵引方式不同分为 下吹法和平吹法。 平挤上吹法 、下吹法和平吹法。 1.上吹法：牵引方向与机头垂 上吹法： 上吹法 方向向上。 直，方向向上。 优点：适用吹大口径的宽幅 优点： 薄膜，牵引稳定，操作方便， 薄膜，牵引稳定，操作方便， 占地面积小。 占地面积小。 缺点： 缺点：泡管周围的热空气流 向上，而冷空气流向上， 向上，而冷空气流向上，对泡 管冷却不利， 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。 吹塑不适宜。
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三.定型 定型 1.定型方法： 定型方法： 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。 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。 外径定型 b.内径定型： 内径定型： 内径定型
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b.口模内径、芯棒外径 口模内径、 口模内径 根据经验， 根据经验，对PVC，口模内径比管子外径大 ， ，口模内径比管子外径大5%， 对HDPE，口模内径比管子外径大 ，口模内径比管子外径大10%。 。
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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、 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： 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； 设备简单，投资少，见效快，便于土法上马； 设备简单 b.薄膜经牵引和吹胀，其纵向和横向强度高； 薄膜经牵引和吹胀，其纵向和横向强度高； 薄膜经牵引和吹胀 c.操作简单，无边料，废料少，成本低； 操作简单，无边料，废料少，成本低； 操作简单 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。 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。 通过控制泡状物中空气量和螺杆转速 缺点： 缺点： a.厚度均匀性差； 厚度均匀性差； 厚度均匀性差 b.冷却速度较慢，薄膜透明性差，产量低。 冷却速度较慢，薄膜透明性差，产量低。 冷却速度较慢
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二.挤出机 挤出机 生产吹塑薄膜的挤出机都是单螺杆挤出机， 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。 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