挤出成型工艺和挤出机
1. 挤出成型工艺
1.1 挤出成型工艺：
在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态持续通过口模（即机头）成型的方式称挤出成型或挤塑。是塑料重要的成型方式之一。
1.2 挤出成型的特点：
① 设备本钱低，制造容易，投资少，上马快。
② 生产效率高，挤出机的单机产量较高，产率一般在几千克～5吨/小时。
③ 持续化生产。能制造任意长度的薄膜、管、片、板、棒、单丝、异型材和塑料与其他材料的复合制品等。
④ 生产操作简单，工艺控制容易，易于实现自动化。占地面积小，生产环境清洁，污染少。
⑤ 能够一机多用。挤出机也能进行混合、造粒。
1.3 挤出成型可分为两个阶段：
第一阶段是使固态塑料变成粘性流体（即塑化），并在加压情形下，使其通过特殊形状的口模，而成为截面与口模形状相仿的持续体。
第二阶段则是用适当的处置方式使挤出的持续体失去塑性状态而变成固体，即取得所需制品。
1.4 挤出成型工艺分类：
干法（熔融法）— 通过加热使塑料熔融成型
① 塑化方式
湿法（溶剂法）— 用溶剂将塑料充分软化成型（CN、CA及纺丝）
持续式：
② 加压方式
间歇式：
螺杆式挤出机，借助螺杆旋转产生的压力和剪切力，使物料充分塑化和均匀混合，通过口模而成型，可进行连续生产。
柱塞式挤出机，借助柱塞压力，将事先塑化好的物料挤出口模而成型。仅用于粘度特别大，流动性极差的塑料。如：PTFE，成型温度下，粘度为1010～1014泊（一般熔融塑料的粘度范围为102～108泊）；HUMWPE等。柱塞可提供很大的压力，但形状不能太复杂，不能加分流梭。间歇式生产。
2. 挤出设备
塑料的挤出，绝大多数都是热塑性塑料，而且又是采用持续操作和干法塑化的。故在设备方面多用螺杆式挤出机。螺杆式挤出机有单、双（或多螺杆）之分。大部份用单螺杆挤出机，只是粉料，RPVC 95%以上都用双螺杆挤出机。
挤出成型原理及工艺
挤出成型是目前比较普遍的塑料成型方法之一，适用于所有的热塑性塑料及部分热固性塑料，可以成型各种塑料管材，棒材，板材、电线电缆及异形截面型材等，还可以用于塑料的着色、造料和共混等。挤出型材的质量取决于挤出模具，挤出模具主要是由机头和定型装置两部分组成，其结构设计的合理性是保证塑件成型质量的决定性因素。
一 挤出成型原理及特点
1. 挤出成型原理
挤出成型主要用于成型热量性塑料，其成型原理如图2-4所示（以管材的挤出为例）。首先将粒状或粉状塑料加入料斗中，在挤出机旋转螺杆的作用下，加热的塑料沿螺杆的螺旋槽向前方输送。在此过程中，塑料不断地接受外加热和螺杆与物料之间、物料与物料之间及物料与料筒之间的剪切磨擦热，逐渐熔融呈粘流态，然后在挤压系统的作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具（机头）口模以及一系列辅助装置（定型、冷却、牵引、切割等装置），从而获得截面形状一定的塑料型材。
图2-4 挤出成型原理
1－挤出机料筒；2－机头；3－定径装置；4－冷却装置；5－牵引装置；6－塑料管；7－切割装置
2. 挤出成型特点
挤出成型所用的设备为挤出机，结构比较简单，操作方便，应用非常广泛，所成型的塑件均为具有恒定截面形状的连续型材。挤出成型的特点如下：
1）生产过程连续，可以挤出任意长度的塑件，生产效率高。
2）模具结构也较简单，制造维修方便，投资少、收效快。
3）塑件内部组织均衡紧密，尺寸比较稳定准确。
4）适应性强，除氟塑料外，所有的热塑性塑料都可采用挤出成型，部分热固性塑料也可采用挤出成型。变更机头口模，产品的截面形状和尺寸可相应改变，这样就能生产出各种不同规格的塑件。
二 挤出成型工艺
热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段。
第一阶段是塑料原料的塑化
塑料原料在挤出机的机筒温度和螺杆的旋转压实及混合作用下，由粉准或粒状变成粘流态物质。
第1章 吹塑成型基础
1.1 定义
塑料吹塑成型是一种生产中空塑料制品的加工过程,它仅适用于热塑性塑料,例如聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯，及工程塑料如聚碳酸酯等。吹塑成型加工的三种主要方法是：挤出吹塑成型、注塑吹塑成型和拉伸吹塑成型。
1.2 基本加工过程
吹塑成型加工过程可分为三个阶段：
1) 熔融塑化 利用挤出机或注塑机使原料熔融；
2) 型坯成型 利用挤出机机头和口模或注塑模具成型型坯；
3) 吹塑成型 利用辅助的空气压缩机提供压缩空气并用液压夹紧装置夹紧模具成型制品。
上述成型加工过程中，首先是需要生产管坯，通常称为型坯，此术语来源于玻璃工业。可以用挤出机或注塑机生产型坯，常将注塑机生产的型坯称为预成型。
吹塑过程是将热的型坯或坯料送入吹塑模具内，模具闭合的同时夹紧型坯，然后将热的管坯吹到冷的模具壁上，冷却定型后顶出制品。多数情况下，中空制品需要后加工，例如去除飞边、印刷、贴标签、灌入产品等。一些制品上的钻孔、研磨操作等可用自动操作设备完成，基本的吹塑加工过程见图1.1。
1.3 吹塑历史
玻璃、塑料、铝是现今吹塑制品的三种原材料。现代的塑料吹塑成型技术是从玻璃吹塑制品中发展起来的，如图1.2所示。这种方法是公元前1世纪由叙利来玻璃工人首先发明的。他们把吹管末端的玻璃泡吹成许多带有手柄、底座并随意附加一些装饰物的制品。在中世纪，由英国和欧洲的一些地方将这种加工技术进行了改进和完善并使之成为一种重要的商品工业。
1.4 发展史简介
现代塑料吹塑成型加工（图1.1）起源于20世纪30年代。当时的Plax公司和Illinois的Owens公司发明了第一个专利。它是以玻璃吹塑技术为基础的自动化设备，如图1.3所示。但由于当时塑料材料价格高、性能差而阻碍了塑料吹塑成型的发展，使塑料瓶优点不及玻璃瓶。然而在40年代中期，由于低密度聚乙烯的采用（英国ICI研制），提供了玻璃所不能比拟的耐挤压的优点。1950年，Elmer Mill发明了一个连续挤出旋转吹塑机的专利并由Continental Can公司使用。50年代末，高密度聚乙烯和工业化成型设备的研制使塑料工业得到了迅速的发展。
PVC-U管材、管件的生产工艺？
PVC-U管材、管件是由聚氯乙烯树脂，加入稳定剂、内外润滑剂、填充剂、着色剂经混合成干混料，然后通过挤出成型工艺和注塑成型工艺生产而成。PVC管材、管件生产工艺过程可分为二个阶段。第一个阶段为成型料准备过程(又称混料) 包括配方(原料、辅料的前处理、计量、输送)、混合(高速和低速)、过筛(成型粉料)或造粒(粒料)。管材第二个阶段为挤出成型过程。包括挤出成型、冷却定型、包装等。管件第二个阶段为注塑成型阶段。以下是二个阶段、三个工序的工艺流程方框图和工艺简述。
1、混料工序工艺流程方框图
工艺简述：将PVC和称量好的固体粉料、称量好的液体料通过倒袋站进入热混机，热混至113~120℃时，排料至冷混机，冷混机降温至40℃时接出，放置储藏，按生产工艺要求放置，到时间后加入挤出机或注塑机。
2、管材生产工艺流程图
工艺简述：挤出成型主要包括塑化、成型、定型及定长切断四个过程。在螺杆挤出机转动时，装入料斗中的干混料或粒料借助转动的螺杆进入加料筒中，由于料筒的外加热及PVC干混料本身和干混料与设备之间的剪切摩擦热，遂使混料熔化而呈为熔体在设备中不断往前流动，各组分受螺杆的搅拌而均匀分散。熔体在机头口模处成型后成连续体被螺杆挤到机外，经冷却凝固，即成管材。
3、管件生产工艺流程图
工艺简述：管件注塑成型方法是将沸好的干混料加入注塑机的机筒内，经过加热、输送、压缩、剪切、混合作用使物料进行均化和熔融(此过程又称塑化)，然后再借助柱塞或螺杆向熔化好的聚合物熔体施加压力，使高温熔体通过机筒前面的喷嘴和模具的流道系统注射入预先闭合好的低温模腔中，再经过冷却定型就可开模，顶出制品。 检验 定长切割 牵引 冷却定型 成型 挤出
包装 入库
检验 成型 注塑 干混料储存 包装 入库 主辅原料 计量 热混 干混料储存 冷混
干混料储存
一、成型料的准备
PVC管材所用的成型料并不是单一的PVC树脂，为了改进管材的加工性能，改善管材的使用性能和降低成本，需要加入稳定剂、润滑剂、填充剂、加工改性剂等助剂。所以成型料是以PVC树脂为主的混合料(一般称之干混料)。
