硬PVC门窗异型材挤出成型工艺
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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)。
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。
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。
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。
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》。