异型材成型工艺
异型材挤出成型—异型材成型辅机(塑料挤出成型课件)
异型材机头分类
异型材机头分类
思考：板式机头和流线型机头各自优缺点？
1. 板式机头
• 特点：结构简单，成本低，口模更换容易，适合多品种、小批量生产 • 缺点：横截面急剧变化，易形成局部滞料和死角，型材尺寸准确性不高 • 适用：聚烯烃，软聚氯乙烯的生产
2.流线型机头
• 设计要求：机头内流道必须为圆形过渡，各处不得有急剧过渡或死角。 • 特点：能克服流道急剧变化，保证挤出成型质量，适合大批量生产。
为什么？
滚轮式牵引装置
1一型材；2一主动轮；3一调节杆；4一手轮； 5一从动轮
由2～5对上下牵引滚轮组成。滚轮和型材之间面或线接触，牵引力小，只适用于 小型异型材制品的生产。要注意滚轮的形状尺寸应与异型材的形状和尺寸相适应。
由二条或二条以上的履带组成。由于牵 引履带与型材的接触面积大，牵引力也 较大，且不易打滑，特别适用于薄壁或 型材尺寸较大的制楞板时，预先挤出的板材 经波纹形辊筒压成粗波纹，接着通 过上图所示的滑移式定型模，冷却 定型成为所要求的波纹板。
将从平缝模挤出的板材在滑移式 定型模中折弯成需要的截面形状，冷 却定型。此法能用简单的模具制造出 复杂的大型异型材。
定型方法
3. 真空（外）定型
1. 特点：由于采用间接水冷方式，有效抑制了内应力和形变。 2. 方法：定型模周围壁上的细孔或缝口抽真空产生负压区，使型材的外壁与真空
牵引装置
牵引、切割装置
• 作用：克服型材在定型模内的摩擦阻力而均匀地牵引型 材，使挤出过程稳定进行。
• 由于异型材形状复杂，有效面积上摩擦阻力大，要求牵 引力也较大，同时为保证型材壁厚、尺寸公差、性能及 外观要求，必须使型材挤出速度和牵引速度匹配。
• 异型材挤出常用牵引机有辊轮式、履带式和皮带式三种。
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
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℃。
异型材成型工艺
异型材成型工艺异型材挤出成型复习资料第一章绪论挤出成型的定义:在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态通过口模成型的方法称为挤出成型。
或称为挤塑。
挤出成型需要的设备:挤出机；机头口模；冷却装置；定型装置；牵引装置；切割装置；卷曲装置挤出成型的优点：1.设备成本低，制造容易，投资少，见效快。
2.生产效率高。
3.可以连续化生产。
4.生产操作简单，工艺控制容易，易于实现自动化。
5.可以一机多用。
挤出成型主要的产品：薄膜；管材；板材；片材；型材；电线电缆包覆；棒材；丝；网；带；中空容器；泡沫塑料；合材料；挤出成型发展趋势：1.产品向多样化发展。
2.高速化，自动化。
第二章挤出设备挤出设备的组成：1.挤出机2.辅机3.控制系统挤出机的组成：1.挤压系统：主要由螺杆和料筒组成，是挤出机的关键部件。
2.传动系统：其作用是驱动螺杆，保证螺杆在挤出过程中所需要的扭矩和转速。
3.加热系统：用来保证塑料在成型加工中的温度控制要求。
挤出机的分类：1.螺杆的数量：无螺杆挤出机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机2.螺杆的转速：普通挤出机、高速挤出机、超高速挤出机3.安装位置：卧式挤出机、立式挤出机4.装配结构：整体式挤出机、分开式挤出机5.排气结构：排气式挤出机、非排气式挤出机螺杆技术参数：1.螺杆直径(D) 是指螺杆外径,单位mm2.螺杆长径比(L/D) L为螺杆的工作部分(有效部分)长度(工艺上将L定义为加料口中心线到螺纹末端的长度)3.压缩比：螺杆加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。
4.螺杆转速范围5.螺槽深度：6.螺槽螺距：7.螺纹升角：8.螺纹头数：9.螺楞宽度：10.螺杆外径与机筒内壁的间隙。
螺杆各段的作用：1.加料段：对塑料进行预热、压实和输送。
2.熔融段：使塑料进一步压实和塑化使包围在塑料内的空气压回到加料口处排出，并改善塑料的热传导性能，。
3.均化段：塑料进入均化段后进一步塑化和均匀化，并使之定量、定压、定温地从机头挤出。
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%。
多腔室高功能塑料异型材制造方案(一)
多腔室高功能塑料异型材制造方案1. 实施背景随着科技的飞速发展，塑料异型材的需求量逐渐增加。
传统制造工艺已无法满足市场对高功能、高质量产品的需求。
为了提高生产效率、降低成本、减少能耗，产业结构改革势在必行。
多腔室高功能塑料异型材制造方案在此背景下应运而生。
2. 工作原理多腔室高功能塑料异型材制造方案基于先进的材料科学、制造技术和自动化控制理论。
其核心是利用多腔室模具和高效成型技术，实现塑料异型材的高效、高质量生产。
具体工作原理如下：（1）材料选择：根据产品需求选择合适的塑料材料，如聚乙烯、聚丙烯等。
（2）模具设计：根据产品规格和形状，设计多腔室模具。
每个腔室具有独立的结构和功能，可单独控制。
（3）成型工艺：将塑料材料加热至熔点，注入多腔室模具。
在高压作用下，材料快速冷却并成型为所需形状。
化控制。
包括温度、压力、时间等关键参数的精确调控。
3. 实施计划步骤（1）技术调研：收集相关资料，分析市场趋势，确定技术研究方向。
（2）可行性研究：进行技术评估，确定方案可行性。
（3）方案设计：根据技术调研和可行性研究结果，设计多腔室高功能塑料异型材制造方案。
（4）实验验证：进行小规模实验，验证方案的可行性和效果。
根据实验结果进行调整和完善。
（5）工业化实施：将方案应用于工业化生产，进一步优化生产工艺和技术参数。
4. 适用范围本方案适用于各种塑料异型材的生产，如建筑用管道、汽车零部件、家电外壳等。
通过多腔室模具的设计，可实现多种不同形状、规格产品的批量生产。
同时，该方案还可为其他塑料制品的生产提供借鉴和指导。
5. 创新要点（1）多腔室模具设计：通过独立控制每个腔室，实现多种不同形状、规格产品的批量生产。
提高了生产效率和灵活性。
（2）高效成型技术：利用先进的成型工艺，实现塑料异型材的高效、高质量生产。
提高了产品质量和稳定性。
自动化控制。
提高了生产效率和降低了操作成本。
6. 预期效果（1）提高生产效率：通过多腔室模具设计和高效成型技术，可大幅提高生产效率。
PVC塑料异型材原料与生产工艺控制培训课件分析
③、光稳定剂（续）
钛白粉分硫酸法(硫酸和钛的化学反应)和氯化法(氯与钛的化学反应) 。金红石型钛 白粉为氯化法,杂质少、纯度高,明显优于硫酸法。钛白粉同样是优良的紫外线屏蔽剂。但 是单纯的TiO2 表面有许多光化活点,必须进行无机表面处理和有机表面处理。 高分子材料 中加入TiO2 会使粘度上升,流动性降低,扭矩过大,造成加工困难。一般加入5 份左右,白度不 够加少量荧光增白剂。型材中TiO2 含量高时会发生起霜现象,即包埋的颜料颗粒迁移到型 材表面,产生粉化。在有机锡配方中,有机锡光稳定性和耐候性较差,用量可达12～14 份。单 纯当作白色颜料,用量为2 %～4 %。 紫外线吸收剂能强烈地有选择性地吸收对聚合物材料危害极大的高能量的紫外光， 并将其能量以热能或其他无害的能量形式释出来或消耗掉，从而抑制了紫外光危害作用， 成为防止光老化的第二道防线。 猝灭剂又称能量转移剂，通过分子问能量的转移来消散能量，未被遮蔽或吸收的紫 外光，被高聚吸收后，使高聚物处于不稳定的“激发态”，为了防止其进一步分解产生自 由基，猝灭剂能够从受激聚合物分子上将激发能消除，使之回到低能状态。可直观地理解 为防止光老化的第三道防线。 猝灭剂主要是一些二价的镍有机络合物，它的有机部分是 取代酚和硫代双酚等，主要类型有：(1)二硫代氨基甲酸镍盐，如BC；(2)硫代双酚型，如 AM一101；(3)膦酸单脂镍型，如光稳定剂2002。 近年来，有机镍络合物因重金属离子的 毒性问题(担心镍盐致癌)，有可能逐渐被其他无毒或低毒猝灭剂所取代。 自由基捕捉剂是紫花能通过捕获自由基、分解过氧化物、传递激发态能量等多种途 径赋予聚合物以高度的光稳定性的受阻胺类光稳定剂，为防止光老化的第四道防线。
型材的生产加工及工艺 控制
滑县维恩木塑有限公司
（一）、异型材生产流程
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。
异型材挤出成型工艺流程和工艺控制
二、异型材成型工艺控制
2、造粒工艺：
使用双螺杆挤出机可以直接使用混合好的 粉料生产异型材，而对于单螺杆挤出机生产 异型材，提前混合造粒是必不可少的。造粒 工序可使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或 双辊混炼机。 一般来讲，单螺杆造粒机机身温度比双螺杆造粒机高1015℃，双辊混炼机则比单螺杆造粒机还要高10℃左右。 PVC造粒 单螺杆造粒机 双螺杆造粒机 双辊混炼 机身温度 150-170℃ 140-160℃ 160-180℃
加料速度和螺 杆速度过快、过慢， 会导螺杆转速与加料速度时，一般将螺杆转速设定在 挤出最高转速的2/3左右比较经济合适，从排气口看，半塑 化的物料以充满螺旋槽的40%-60%为佳。
二、异型材成型工艺控制
5、真空冷却控制：
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，真空度取值0.04-0.08MPa，定型模的冷却水由定 型模后部流入，前部流出。
4、机头压力控制 机头压力是保证物料塑化质量、得
到均匀密实、质量合格制品的必要条件。
螺杆转速 机头压力
定量加料
产 量
质 量
它们之间 有什么 关系？
二、异型材成型工艺控制
螺杆转速主要表现在其 塑化能力的变化，而加料 速度更多体现在机头压力 的变化。加料速度与螺杆 转速要相匹配，才能形成 适当的机头压力，达到较 好的塑化质量。
思考：为什么冷却水流向与型材挤出方
向相反？
二、异型材成型工艺控制
6、冷却校直控制：
由于定型模不能充分冷却异型材，在冷却水箱内设置喷 淋水头对型材冷却并设置校直装置，通过调节各部位的冷 却水的流量，或若干个校直块来防止型材的弯曲变形。
pvc异型材生产工艺配方设计
加入量可参考如下:ＰｂＳｔ2,0.2～1.0份;ＣａＳｔ2,0.2～1.5份;ＺｎＳｔ2,0.15份;ＢａＳｔ2,0.2 1.0份;ＨＳｔ,0.5份;ＯＰ蜡,0.1～0.3份。
在不同温度下,内、外润滑剂的作用会发生变化。
以ＨＳｔ为例,加工温度低时,其与ＰＶＣ相容性差,主要起外润滑作用;但温度升高,其与ＰＶＣ相容性增强,内润滑作用增大。
因此,异型材配方设计要根据工艺调整。
表1列出了几种常用润滑剂的效能。
ＰＶＣ挤出成型中加润滑剂的目的是降低体系的粘度,提高流动性及易于脱模。
润滑剂一般以内润滑剂为主,主润滑剂一般以酯、蜡配合使用。
稳定剂的润滑性大小如下:金属皂>液体复合金属皂类>铅盐>月桂酸锡>马来酸锡。
国内稀土稳定剂中一般加有润滑剂。
很多种复合稳定剂中已含有润滑剂。
因此,对于热稳定剂有润滑作用的,在其配方中可相应减少润滑剂的用量。
加工助剂大都兼有外润滑功能,可相应减少润滑剂的加入量,但配方中ＣａＣＯ3等的增加应地增加内、外润滑剂的加入量。
总之,内润滑剂的主要目的是控制塑化速度,降低ＰＶＣ热分解润滑剂则是降低口模阻力,提高制品光泽度。
因此,润滑剂用量要尽可能适量,如过量会造成塑化度难以控制、表面析出,影响制品的内在和外在质量。
1.4冲击改性剂ＣＰＥ是高密度聚乙烯(ＨＤＰＥ)经氯化制得的无规氯化物。
氯含量25%～40%的ＣＰＥ与ＰＶＣ半相容,其改性的ＰＶＣ制品冲击强度相应提高,但加工流动性差;氯含量34%～37%的ＣＰＥ的结晶度和玻璃化温度较低,具有良好的弹性及与ＰＶＣ的相容性。
因此,通常选用氯含量35%～ＣＰＥ作为ＰＶＣ型材冲击改性剂。
但是,ＣＰＥ改性效率低,加工范围窄,生产中常不稳定,制品表面光泽差;离模膨胀及热缩率较高,ＣＰＥ改性效果不及ＡＣＲ,但ＣＰＥ成本低,是国内目前异型材中应用最多的冲击改性剂。
ＡＣＲ类冲击改性剂是丙烯酸酯类共聚物。
ＡＣＲ与ＰＶＣ相容性好,可在室温和低温下大大提高硬质ＰＶＣ的冲击性能,并可降低加工粘度,使制品有优良的光洁度、优良的热稳定性和良好的刚性。
异型材挤出成型
➢ 今天的任务： 任务10-2：设定材料工艺及试开机运行
广东轻工职业技术学院高分子教研室
25
1. 任务告知：
拟实现的能力目标
生产线开启关闭及调节能力； 工艺参数设定能力； 定型装置调试能力； 牵引装置调试能力； 应急处理能力；
广东轻工职业技术学院高分子教研室
26
2. 任务的引入
引导课文：
塑料挤出成型 Plastics Extrusion Molding
异型材挤出成型
广东轻工职业技术学院高分子教研室
1
项目10：认识型材生产线
广东轻工职业技术学院高分子教研室
2
主要训练过程
项目10：认识型材生产线
任务10-1: 认识生产线，及拆装模头 任务10-2: 设定材料工艺及试开机运行
➢ 今天的任务：
包括超厚壁异型材等。 6. 复合型异型材：不同颜色、种类的塑料，非塑料
镶嵌件或大组分的填料(木粉)复合成型。常见： 双色、软硬、双料共挤；钢塑、木塑复合等。
广东轻工职业技术学院高分子教研室
16
7. 异型材截面形状设计要点
1. 尺寸和精度：能满足使用的前提下尽量降低尺寸精度等级；影响型 材精度的因素：机头和定型模精度，塑料收缩率与成型条件，定型 模磨损等。
广东轻工职业技术学院高分子教研室
30
6.拓展
如何保证小剂量物料均匀分散？
广东轻工职业技术学院高分子教研室
31
7.作业布置
根据任务的学习，撰写总结报告。
广东轻工职业技术学院高分子教研室
32
1. 塑料异型材生产工艺控制
1. 原料及配方：准确把握原料的质量配比及其内在性质，注意讲配方需确 定各原料型号和厂家之后才有实际意义。
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、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
异型材挤出成型复习资料第一章绪论挤出成型的定义:在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态通过口模成型的方法称为挤出成型。
或称为挤塑。
挤出成型需要的设备:挤出机；机头口模；冷却装置；定型装置；牵引装置；切割装置；卷曲装置挤出成型的优点：1.设备成本低，制造容易，投资少，见效快。
2.生产效率高。
3.可以连续化生产。
4.生产操作简单，工艺控制容易，易于实现自动化。
5.可以一机多用。
挤出成型主要的产品：薄膜；管材；板材；片材；型材；电线电缆包覆；棒材；丝；网；带；中空容器；泡沫塑料；合材料；挤出成型发展趋势：1.产品向多样化发展。
2.高速化，自动化。
第二章挤出设备挤出设备的组成：1.挤出机2.辅机3.控制系统挤出机的组成：1.挤压系统：主要由螺杆和料筒组成，是挤出机的关键部件。
2.传动系统：其作用是驱动螺杆，保证螺杆在挤出过程中所需要的扭矩和转速。
3.加热系统：用来保证塑料在成型加工中的温度控制要求。
挤出机的分类：1.螺杆的数量：无螺杆挤出机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机2.螺杆的转速：普通挤出机、高速挤出机、超高速挤出机3.安装位置：卧式挤出机、立式挤出机4.装配结构：整体式挤出机、分开式挤出机5.排气结构：排气式挤出机、非排气式挤出机螺杆技术参数：1.螺杆直径(D) 是指螺杆外径,单位mm2.螺杆长径比(L/D) L为螺杆的工作部分(有效部分)长度(工艺上将L定义为加料口中心线到螺纹末端的长度)3.压缩比：螺杆加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。
4.螺杆转速范围5.螺槽深度：6.螺槽螺距：7.螺纹升角：8.螺纹头数：9.螺楞宽度：10.螺杆外径与机筒内壁的间隙。
螺杆各段的作用：1.加料段：对塑料进行预热、压实和输送。
2.熔融段：使塑料进一步压实和塑化使包围在塑料内的空气压回到加料口处排出，并改善塑料的热传导性能，。
3.均化段：塑料进入均化段后进一步塑化和均匀化，并使之定量、定压、定温地从机头挤出。
新型螺杆的作用：为了避免常规三段螺杆存在的温度波动、压力波动及产量波动问题所设计的螺杆为新型螺杆。
分离型螺杆的特点：结构特点：固相宽度逐渐减少、直至固相最后消失这一规律，在压缩区主螺纹之间增设一条副螺纹。
作用性能：分离型螺杆能起到分离固液相的作用。
在分离区只有熔化的物料才能越过副螺纹进入液相槽，随螺杆的回转进入计量段。
而未熔的固相物料被分离在主螺槽中，直接与套筒内壁接触受热熔融，这不但保证了熔体质量，而且也提高了熔融速率。
即使有部分微小的固体颗粒越过副螺纹，但由于副螺纹与套筒内壁间的剪切作用和周围熔融物料的导热作用，也能得到进一步的熔融，因此保证了挤出熔体的质量。
分离型（即BM型）螺杆可通过加大螺槽深度和提高转速来增加产量约20％－35％。
这种螺杆排气性能好，消除了径向压差。
这是因为固相全部留存于固相螺槽中，所包含的气体在压力的作用下可以从加料口逸出。
屏障型螺杆的特点：在螺杆的某个部位设立屏障段，使未熔的固态物料不能通过，并促使固态物料熔融的一种螺杆。
分流型螺杆的特点：在螺杆的某一部分设置许多突起部分、沟槽或孔道，将螺槽内的料流分割，以改变物料的流动状况，改进熔融状况，增强混炼和均化作用。
第三章挤出成型机头概论机头的作用：1.使物料由旋转运动变为直线运动2.产生必要的成型压力,保证制品密实3.使物料通过机头得到进一步塑化4.通过机头成型所需要的断面形状管材机头的组成：1.口模:成型制品的外表面2.芯模:成型制品的内表面3.分流器:又称鱼雷头,熔融塑料通过分流器分流形成管状制品的坯形,并在剪切力的作用下进一步加热塑化.4.分流器支架:用以支承芯模和分流器,同时又使熔料分股,起到了均匀搅合的作用.5.滤网板:位置介于挤出机与机头之间,其主要作用是将料流由旋转运动变为直线运动,同时阻止极少数未塑化的塑料及机械杂质进入机头,同时增加挤出阻力,使制品更加密实.机头设计原则：1.机头流道呈光滑流线型,以减少阻力,使物料沿着机头流道充满并均匀的挤出,同时避免物料发生过热分解。
2.为了使制品密实和消除因为分流器支架造成的分流痕迹，物料应有足够的压缩比。
3.要考虑塑料各个物理性能和生产工艺性能对制品断面形状和尺寸的影响，设计正确合理的机头断面形状和尺寸。
4.在满足强度条件下，机头结构应紧凑并便于装配和拆卸，联接处应严密，防止漏料，其形状尽量对称，使传热均匀。
5.合理选择材料，常选用硬度较高，耐磨，耐腐蚀，高温不变形的钢材及合金钢，必要时需要镀铬来提高其耐磨性和抗腐蚀能力。
管材挤出成型过程：熔融塑料由挤出机挤出后，经过滤网板，分流器，被分流器支架分成若干股，然后在汇合，最后进入芯模和口模形成的环形通道挤出连续的管坯，硬管在定型模和冷却装置的作用下冷却定型，经牵引装置牵引，并经过切割装置加工成所需要的制品形状。
软管可以不需定型模，直接由冷却装置冷却定型，再由牵引装置、切割装置、卷取装置收卷为所需产品。
直通式机头（平式机头）：优点：最简单、最经济、最常用缺点：分流器支架产生的分流痕迹难以消除直角式机头（十字机头或弯机头）：优点：能够有效消除分流器所产生的分流痕，提高产品质量。
缺点：芯模设计、加工、安装比较困难。
侧式机头（支管式机头）：优点：加强了熔料塑化，提高了产品质量，适用于生产大口径管材。
缺点：结构复杂，模具成本高。
管材的分类：按用途：燃气管、压力管、上下水管、排水管、排灌管、穿线管、硅芯管、软管、医用软管、发泡管、单壁、双壁波纹管、多层复合管材等按原料：UPVC、PE、PP、PPR、ABS 、PU、PA等管机头分类：按机头结构分;直通式、侧式、篮式、螺旋芯棒式等按机头用途分：硬管、软管、波纹管、复合管等一般管材生产线工艺过程：原料→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→机头模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带牵引机→成品检测包装带有标记管材生产线工艺过程：原料+色母料→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→色线挤出机→机头模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带牵引机→成品检测包装管材生产线特点：1. 连续化生产2. 生产率高3. 应用范围广4. 结构简单、收效快机头的四个功能部分：1.入流部分功能：使来自挤塑机的塑料熔体，由螺旋运动逐渐变为直线运动2.分流部分功能：将熔体按所需制品形状进行分流，由柱状分流成为环状。
3.导流部分功能：通过模腔内流道几何形状与尺寸的变化，产生必要的成型压力．将分流部分流出物料进行导流并压实4.定型部分功能：通过机头成型段及模唇的调节作用，获得所需断面形状的连续制品熔体坯。
机头的作用：1. 使熔融物料的螺旋运转化为直线运动。
2. 将物料压实。
3. 使物料进一步塑化均匀。
4. 成型制品。
管材机头设计原则1．正确选择结构形式（1）成型制品种类（2）原材料种类和要求（3）成型工艺特点2．流道结构（1）流道呈流线型（2）无突变（3）各连接处应保证密封（4）表面粗糙度（5）应具有一定压缩比（6）保证口模出口处各点料流速度一致3．机头选材（1）合理选材（2）耐磨、耐腐蚀（3）足够的强度和刚度，进行热处理（4）容易电镀（5）在高温下不变形4．机头结构（1）结构紧凑，易于加工制造和装拆维修（2）形状尽可能规则和对称（3）成型部分应能保证熔体挤出后具有所要求的截面形状和尺寸管材挤塑成型机头设计要点：1.压缩比ε：分流器支架出口处截面积与芯棒口模间的截面积之比。
一般ε=3～10，低粘度物料取4～10，高粘度物料取3～6。
另一种方法：取分流器支架直径与口模直径之比：UPVC：D/d=1.4～1.6；PE：D/d=1.4～2大管取小值；小管取大值。
2.分流锥：作用：使熔料逐渐变成环形；扩张角α：热稳定性差的物料：α≤60°，热稳定性好的物料：αmax＜90°；分流锥长度L4：L4=（1～1.5）D，D是分流锥最大直径；锥尖半径r ：r = 0.5～2 mm3.分流器支架：作用：支撑分流器及芯棒；分流筋设计要求：流线型、不得有大的拐角、有利于熔接线的消除；收缩角＜扩张角；扩张角：β≤60，收缩角：θ＜30°，UPVC：θ≈10°；分流筋宽度b：b≤9～12 mm；分流筋长度l：l≤30～80 mm；分流筋高度s；s≤10～25 mm；分流筋数量n：n=4～8第四章挤出板（片）材板片膜的区别：薄膜：厚度小于0.25mm；片材：厚度在0.25～1mm之间；板材：厚度大于1mm（最厚可达40）。
挤出成型法生产板（片）材：挤出机将物料熔融塑化，而后熔融物料在狭缝机头中成型为所需规格的板坯，经三辊压光机压光，冷却定型，再经导辊进一步冷却，然后由切边机切边，经二辊牵引机牵引后切割成所需规格的板材。
挤出板（片）材原料：PVC、PE、PP 、PA和PC产品：单层板与多层板、平板与波纹板、发泡与不发泡板、复合板、硬板和软板、透明板与不透明板。
幅宽：1～1.5mm，最大幅宽可达6m。
PP聚丙烯板特点：耐热性好、耐化学腐蚀性好、机械强度高、电绝缘性能可靠、卫生性好，具有优良的化学稳定性。
用途：主要用于耐酸防腐、食品卫生行业、医疗吸塑制品，以及建筑行业，如防腐设备厂、蓄电池厂、食品厂、吸塑制品厂等行业。
板材挤出机头：机筒应加过滤网和分流板。
机头与挤出机机筒之间用连接器连接。
连接器的内孔，进料端呈圆锥形，出料端由圆锥形过渡成矩形。
两端用法兰与机筒和机头模具连接。
机头为扁平机头。
出料口宽而薄，熔体从料筒挤到机头内，流道由圆形变成狭缝形，物料沿着机头宽度方向均匀分布，经模唇挤出板材。
设计关键：在机头流道的整个宽度上物料流速相等。
常见结构形式：1.支管式机头2.鱼尾式机头3.衣架式机头4.分配螺杆机头支管式机头：特点：机头内有一个与模唇口平行的圆筒形槽，可贮存一定量的料，起分配物料和稳压作用，使料流稳定，以便均匀地将物料挤出。
鱼尾式机头：机头内流道呈鱼尾形，阻流器的作用是增大物料在型腔中部的阻力，使物料沿机头全宽方向流速均匀一致。
限制模腔中部塑料熔体的流速。
阻塞棒是一根横在料流通道内可上下移动的金属棒，可用螺栓调节，达到增大或减小料流阻力目的。
特点是结构简单，无死角，物料易流动；但机头笨重，不适合生产宽幅板材。
适合PP、PE和PVC塑料的生产。
衣架式机头：吸取了支管和鱼尾形两者的优点。
它有支管但不大；有鱼尾似的扇形但扩张角很大，160～170 °。
由于支管小，缩短了塑料熔体在在机头内的停留时间；由于有扇形部分，而提高了制品厚薄的均匀性，所以衣架式机头越来越广泛地得到应用。
生产幅宽1～2m，最宽可达4～5m。
可以在支管的两端插入幅宽调节棒，以调节塑料的流动宽度。
即可用一个机头生产各种宽度的制品。