第八章挤出异型材
- 格式:ppt
- 大小:2.62 MB
- 文档页数:51
•PVC塑料异型材挤出异常现象的原因及解决思路•一、原料进料波动•1、可能原因:•1)原料流动性不好;•2)原料容易在料斗中心形成空洞附壁悬挂,桥架滞料;•3)加料温度过高;•4)料斗底部湿度过高。
•2、解决思路:•1)用具有适当流动性PVC干混粉料;•2)安装搅拌送料器,防止架桥,经常检查,及时处理;•3)进料段通冷却水冷却或降低加料段的温度;•4)清除料斗中的湿料使料斗保持干燥。
•二、型材弯曲•1、可能原因:•1)整条生产线不直;•2)冷却方法不当;•3)真空冷却水道不正常;•4)机头;流道及间隙不合理,壁厚悬殊大;•5)挤出速度过快;•6)牵引机上下履带不同步;•7)模具装配不齐;•8)定型模各成型面阻力不平衡。
•2、解决思路:•1)调整生产线保持在一条直线上;•2)加强壁厚部分冷却,降低水温;•3)检查真空冷却系统至正常;•4)修正流道及壁厚至均匀出料;•5)降低挤出速度;•6)检查并调整牵引机上下履带同步运行;•7)模具安装完毕后,用水平心校正;•8)清理定型模式或专业进行维修。
•三、局部收缩痕•1、可能原因:•1)口模筋处树脂活动慢,筋槽受拉伸;•2)真空操作不当或真空度控制不宜;•3)冷却水温过高;•4)局部冷却过快。
•2、解决思路:•1)清理口模修正模使口模内筋处流速加快或降低牵引速度;•2)调节真空度,或用夹头工具在灾坯进入定型模前在材料上戳小孔,使型材呈放开式,加强真空吸附;•3)降低水温,提高冷却效率;•4)关小局部冷却水。
•四、型材后收缩率大•1、可能原因:•1)牵引速度偏高;•2)定型模冷却不够;•3)机头温度过高;•2、解决思路:•1)调节牵引速度;•2)提高冷却效率;•3)降低机头温度;•五、制品尺寸、厚度时大时小•1、可能原因:•1)进料波动;•2)电热圈加热不正常;•3)牵引面不稳定,牵引电机打滑或速度波动;•4)混料不均匀;•5)模具间隙发生变化;•6)模头内有物料停滞。
1型材弯曲挤出型材直线度是检验塑料门窗异型材产品品质的一个重要指标,它直接影响门窗焊接、组装质量以及五金配件的安装。
GB/T8814-1998规定,当门窗主要异型材(诸如:扇、框、梃)弯曲量大于2mm/m时为不合格。
造成挤出制品弯曲的因素很多,最常见的有以下几个方面:1.1口模出料不均匀口模出料均匀性包括“出料速度差异”和“型坯壁厚差异”两个要素。
判断口模出料是否均匀,只需在口模出口处用专用铲刀迅速截取长约20mm、塑化良好的型坯4~5片进行测量,若型坯纵向各侧面的长度误差(取各片的平均值)不超过10%,且外壁、内筋等各处的厚度(因有离模膨胀效应,故此厚度并不等同于制品壁厚)对应关系符合产品截面图纸要求则视为合格。
口模出料不均匀造成的弯曲,其弯曲方向在定型系统对型坯冷却充分、牵引阻力平衡的前提下向出料慢的一侧弯曲(冷却效果和牵引阻力的影响在后面讨论)。
调整口模出料均匀性的措施如下:(1)检查口模定型段型腔主间隙的均匀性,间隙差不大于0.02mm;(2)检查流道内有无死角、台阶或糊料现象,将型腔抛光至镜面(Ra≤0.02μm);(3)检查尾锥分流中心是否合理并予以调整;(4)调整口模局部出料速度还可在压缩段、分流段或发散段采取“阻流”或“疏流”两种不同的方式(严禁改变口模定型段间隙)。
对出料快的区域可通过设置阻尼块或采用与模体相同的材料对型腔进行堆焊以达到“限流”的目的;对出料慢的区域可通过局部延长压缩段长度(即缩短定型段长度)、加大分流段型腔尺寸或调整尾锥分流角度以达到“疏流”的目的。
1.2型坯通过定型冷却系统时的牵引阻力不平衡PVC-U异〖BF〗型材定型冷却系统通常采用干-湿结合定型装置。
在干定型段(普遍采用数段定型模安装在同一底板上的串联结构)通过抽真空使高弹态的型坯被吸附在型腔壁上定型冷却,并在牵引机的作用下滑移。
由于多数异型材结构相对复杂,且在沿型腔滑移的过程中逐渐收缩,因此牵引阻力不平衡很常见,主要应从以下几方面分析:(1)因阻力不平衡造成的弯曲(主要发生在非对称型材),往往向阻力大的一侧弯;(2)真空吸附力越大,则型坯与型腔间的摩擦阻力越大,可通过调整真空吸附强度来改变局部牵引阻力;(3)检查易产生较大牵引阻力的沟槽、凸台的结构尺寸设计是否合理。
硬聚氯⼄烯(PVC-U)门窗异型材是由PVC、稳定剂、抗冲击改性剂、加⼯助剂、填料等按⼀定的配⽅配混、挤出成型的,PVC及助剂的选⽤对制品的性能有很⼤影响。
随着挤出硬PVC-U门窗异型材及塑料门窗⾏业的⾼速发展,相关的PVC及助剂⾏业也有了新的进展。
1 树脂及助剂的选择1.1 PVC⽣产PVC-U门窗异型材的,⼀般都使⽤悬浮法⽣产的疏松型PVC(SG-5)。
特别需要指出的是,⽣产PVC原料的⼄烯宜选⽤⽯油裂解法⽣产的,不⽤电⽯法⽣产的。
1.2 热稳定剂(1)热稳定剂的常⽤品种铅类热稳定剂 在铅类热稳定剂中,三盐基硫酸铅的热稳定性,应⽤最⼴;⼆盐基亚磷酸铅的热稳定性和耐初期着⾊性显著,同时赋予制品良好的耐候性,⽽⼆盐基硬脂酸铅和硬脂酸铅热稳定性稍差,但润滑性强,铅盐的缺点是有毒性,且外观易变⾊。
铅类热稳定剂的发展重点在于消除粉尘污染,开发复合型铅盐。
南京、温州、重庆是国内三⼤⽆尘复合盐⽣产基地,制造时⼤多是配合脂类润滑剂,产品有粒状、⽚状,可较好地解决粉尘污染问题。
⾦属皂类稳定剂 依其功能和机理分为主辅两类。
主⾦属皂以CdZn为主,辅助⾦属皂类稳定剂以Ba.Ca为主,主辅助⾦属皂配合使⽤,具有协同效应,具有代表性的是Ba-Cd,Ba-Zn和Ca-Zn。
国内常⽤的为Ba-Zn和Zn-Ca体系。
有机锡稳定剂 有机锡类稳定剂主要分为含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类。
有机辅助稳定剂 有机辅助稳定剂通常与⾦属盐稳定剂并⽤,具有协同效应,主要包括亚磷酸脂、环氧化合物、多元醇、含硫辅助稳定剂、β-⼆酮辅助稳定剂。
稀⼟稳定剂 稀⼟稳定剂是我国新近开发出的新型热稳定剂,具有价廉、⽆毒、性能⾼、透明性好、储存稳定、耐候性优良等优点。
实际使⽤的稀⼟稳定剂通常是稀⼟与⾦属钙或锌的有机配混复合物。
(2)热稳定剂的选⽤不同国家和地区使⽤热稳定剂的种类差别较⼤。
美国热稳定剂的构成特点是有机锡类稳定剂产量较⾼,铅盐稳定剂⽐例低,热稳定剂的开发⽅向是⽆铅、⽆铬化。
6———————————————————————————————————————————————————————作者简介:周密,男,1994年毕业于北京化工大学,高级工程师,江苏省模具工业协会副理事长,连云港杰瑞模具技术有限公司副总经理,南京航天大学机电学院机械工程硕士班在读,已发表论文十余篇。
近年来,受市场需求的拉动,我国塑料门窗异型材挤出模具研制技术得到较快发展,国产模具不仅在很大范围内替代了进口产品,而且在进军国际市场上也成绩斐然。
然而,在进步的同时,模具制造厂也经常遇到这样的问题:由于产品技术升级、市场竞争的需要或受利益的驱动,许多中、小型材生产厂家常常改换配方,此举往往因为破坏了口模出料的均匀性而需对口模流道系统进行重新修正,从而使模具的供需双方都遭受到经济上的损失。
因此,如何提高模具对配方的适应性就变得非常重要了。
笔者结合多年的实践经验和对国外先进技术的消化吸收,力求建立一套不需复杂计算的、适应配方范围更广的异型材口模流道设计方案。
1U PVC 异型材口模流道典型结构UPVC 异型材口模流道典型结构见图1。
口模的主要作用是提供连续均匀、塑化良好、组织致密的异型型坯。
结合热敏性塑料UPVC 的性能特点,要实现其在异型流道中的均匀挤出,口模设计必须采取流线型长流道结构,主要包含两个要素:(1)流线型流道:整个流道没有急剧的扩张或压缩(扩张角或收缩角皆小于30°),不存在台阶、尖角(所有棱角控制在R0.3~R3之间为宜)、死角等,以免产生熔体滞流、过热分解、过度拉伸、熔体破裂等不良现象;(2)长流道结构:特别是分流段较长,以降低熔体大分子的无序流动、均衡异型流道从入口到出口各点的流程、保证挤出型坯的致密度。
值得注意的是:虽然定型段的加长有利于提高挤出型坯的致密度,但同时会显著增加挤出背压,可能造成挤出机过载,较长的定型段间隙也会使熔体分子取向加剧,不利于制品尺寸变化率指标的控制。
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。
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挤出异型材配方最近几年PVC门窗在建筑门窗市场中所占比例越来越大,许多大的集团纷纷投资生产,由于市场竞争剧烈,再加上PVC树脂价格的上涨,令人担忧的质量问题也随之而来。
PVC门窗质量的好坏,除与五金件质量有关外,更重要的是PVC异型材的质量,而决定PVC异型材质量的先决条件是其配方成份,因为差的配方是无法生产出优质异型材的。
因此,设计一种合理的配方对于生产异型材的厂家来说是有必要的。
所有设计或接触过PVC异型材配方设计的人员都知道,一个配方除了主原料PVC外还必须含有以下成份:热稳定剂、抗冲改性剂、润滑剂、加工助剂、光屏蔽剂、填料等。
下面就如何选择这些助剂提供一些参考资料:一、热稳定剂〈1〉定义塑料在成型加工中因热、摩擦、剪切等物理作用和使用过程中因热、光、氧等外界条件作用而发生降解。
从而使制品性能变坏甚至失去使用价值,为抑制这种作用需添加热稳定剂。
PVC树脂的由于分子结构存在活性基团,在受热1000C以上就会降解放出HCL气体,使PVC渐渐由白色变棕色至黑色,HCL气体还会起自动催化作用,促使PVC树脂进一步降解,在成型加工温度(1700C以上)降解反应加速,除了脱HCL外还发生变色、交联,从而使性能变坏。
而加入热稳定剂就可以起到抑制作用。
〈2〉对热稳定剂的要求影响PVC热降解的主要因素是链结构(指支链、双键、烯丙基氯、头头结构、共扼双键和分子量等)的影响;另外,氧、氯化氢、添加剂等外界因素也有影响。
因此热稳定剂应该具备如下几个功能:1、能吸收或中和加工和使用过程中所脱出的HCL,终止其自动催化作用;2、能置换分子中活泼的和不稳定的氯原子,抑制脱氯化氢反应;3、能与聚烯结构进行双键加成反应,消除或减缓制品变色;4、防止聚烯结构氧化;5、中和和钝化树脂中的杂质,如催化剂残基、端基等。
〈3〉评价热稳定剂的因素评价热稳定剂性能主要是耐热性、耐候性和加工性,但还必须考虑与PVC的相容性、机械强度、电绝缘性,毒性和与其他添加剂的影响等。