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文档简介

1、型材的生产加工及工艺型材的生产加工及工艺 控制控制滑县维恩木塑有限公司(一)、异型材生产流程(一)、异型材生产流程型型材材成成型型过程过程 配配小小料料混料混料成型成型挤出挤出切割切割覆膜覆膜 检验检验 包装包装主要工艺参数主要工艺参数混料温度、时间、成型温度、螺杆转速、挤出压混料温度、时间、成型温度、螺杆转速、挤出压力、主机电流、挤出速度和牵引速度、冷却定型、力、主机电流、挤出速度和牵引速度、冷却定型、输料速度、功率比例、排气真空度、牵引机履输料速度、功率比例、排气真空度、牵引机履带夹持力带夹持力 混料工艺技术混料工艺技术 挤出工艺技术挤出工艺技术冷却冷却定型定型牵引牵引 入库入库a)配料:

2、将合格的原材料,根据配方要求,准确称量,进行调配,俗称“小料”。b)混料:将“小料”和PVC、钙粉、木粉,废料磨粉料等“大料”混合在一起,搅拌到一定的温度,然后冷却,使之均匀分散,是物料的预塑化过程。c)挤出:混合好的物料,在挤出机、模具及温度的共同作用下,使物料塑化,初步成型。d)定型:初步成型的物料进入定型模,通过抽真空,配合水或空气进行冷却定型。e)吹干:通过吹风将型材表面带出的水吹干或吹落。f)覆膜:在型材表面覆上装饰膜。g)切割:将型材切割成标准长度。h)检验:对制品进行外观检验,合格的予以张贴合格证,准许入库。i)打包:根据打包要求,将型材按不同数量装入纸箱内。(二)、各种原料的作

3、用(二)、各种原料的作用聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体(VCM)聚合而成的一种热塑性聚合物。 分子式 CH2-CHCln 式中 n 聚合度(5004000) PVC (聚氯乙烯)化学和物理特性(聚氯乙烯)化学和物理特性 刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。 PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击助剂及其它添加剂。 PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。 PVC在加工

4、时熔化温度是一个非常重要的工艺参数,如果此参数不当将导致材料分解。 PVC的流动特性相当差,其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收缩率相当低,一般为0.20.6%。 1、PVC树脂树脂PVC树脂的规格树脂的规格PVC树脂的规格(续)树脂的规格(续)2、稳定剂、稳定剂:PVC稳定剂有热稳定剂、光稳定剂和抗氧稳定剂三大类稳定剂有热稳定剂、光稳定剂和抗氧稳定剂三大类: 、热稳定剂、热稳定剂 热稳定剂的主要作用是阻止或抑制PVC树脂成型加工中受热分解和延长制品使用寿命。 1、热稳定剂的作用机理有

5、:与脱出HCl反应,吸收出HCl,抑制自动催化。置换PVC分子中不稳定的活泼氯原子,为烯丙基氯原子或叔碳位氯原子,抑制脱HCl反应。与PVC分子中双烯发生加成反应,破坏共轭结构,消除双键使之变短变小,减少着色。捕捉自由基,阻止链式反应,防止自动氧化,破坏正碳离子盐。 耐热性:指稳定剂加入到PVC后制得的树脂体系对热的耐受能力,为选择热稳定剂的最主要要求之一。铅盐的静态稳定性和动态稳定性差别不大,需与润滑剂并用。又因为热稳定剂有属于初期型的,有属于长期稳定型的,所以初期型和长期型热稳定剂配合使用时具有协同作用,不仅能得到良好的耐热性,而且也能获得良好的耐侯性和加工性。铅盐有初期着色现象,也属于长

6、期型,碱式亚硫酸铅的耐热性最好。 耐侯性:在室外长期使用的PVC制品,由于各种天候老化作用,常使其性能逐渐劣化,加入热稳定剂有可能改善其耐侯性。常用的热稳定剂中,镉盐的耐侯性优良,锌盐及部分铅盐也较好,在复合稳定剂中由于各组分的协同作用,因此耐侯性优良。 相容性:稳定剂与PVC的相容性是其发挥稳定作用的又一重要因素,相容性不好时,稳定剂会从制品内部向表面渗透,产生喷霜或出汗现象,从而大大降低制品的使用寿命和性能。一般来说,某些金属皂如镉皂、钡皂及部分铅皂的相容性好,含有马来酸根、硬脂酸根的稳定剂容易引起喷霜。 加工性:稳定剂在加入PVC后要求有利于各种加工操作,各种稳定剂对PVC的加工操作影响

7、是不同的。金属皂类的加工性能一般都好,其中铅皂有良好的润滑性,抗混炼扭矩值低,凝胶化缓慢;镉皂和二盐基性铅凝胶化较快,抗混炼扭矩值也低。 耐硫化污染性:耐硫化污染性差的稳定剂是铅和镉的盐类,在要求耐硫化的纯白色配方中,最好使用有机锡类稳定剂。 聚合物材料在日光或荧光作用下,由于吸收了紫外光能量,引发了自动氧化反应,导致聚合物的降解,使制品的外观和物理-力学性能劣化,这一过程称为光老化。凡是能够抑制这一过程的物质都称为紫外光稳定剂,或叫光稳定剂。 根据光稳定剂的作用机理,可将其分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂和自由基捕捉剂等4类。形象地说,这4种稳定作用方式就好像构成了光稳定化中层次逐渐深入的

8、4道防线,每一道防线都可抑制紫外线的破坏作用,但在设计防护配方时,具体选用哪类稳定剂为宜,设置一道还是多道防线,应视制品的要求和使用环境而定。 在聚合物材料中加入光屏蔽剂后,光屏蔽剂能吸收或反射紫外光,减少紫外线透入到聚合物材料内部从而使其内部不受紫外光的危害,制止了光老化。碳黑、氧化锌、二氧化钛等无机填料或颜料都是作为光屏蔽剂使用的,是防止光老化的第一道防线。二氧化钛能反射或折射大部分可见光,并能完全吸收波长小于410mm的紫外光。、光稳定剂、光稳定剂、光稳定剂(续)、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,

9、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1214 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

10、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

11、、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。由于我们没有使用过抗氧剂,所以在这里就不作介绍!3、加工改性剂加工改性剂-ACR ACR是丙烯酸脂共聚物,它是由MMA(甲基丙烯酸甲脂)与多种丙烯酸脂接脂共聚而成。ACR-401是由MMA与BA、BMA(甲基丙烯酸丁脂)和EMA(甲基丙烯酸乙脂)组成。应该说它具有核壳结构。ACR为白色易流动粉末,相对密度为1.051.20,表观密度为0.250.45g/cm3。 PVC在加工过程中向PVC树脂中添加1%5%的ACR能明显改善其加工性能,使物料熔融均匀而流动性好,熔体内聚强度良好,制品

12、表面光洁且机械强度高,还能缩短聚氯乙烯的凝胶时间。 ACR(ACE)在PVCU加工过程中的作用机理是使PVC这种热稳定性差,塑化不良而又极易在加工时产生熔体破裂的树脂变得塑化良好,降低塑化温度,抑制熔体破裂,使产品具有较好的内在质量和面光泽性。ACR的作用: 1、促进PVCU加工时的塑化性能,改善其流动性。 2、改进PVCU热塑态的流变行为,提高熔体强度,避免熔体破裂,提高了制品的内在质量和表面光泽。 3、具有长时间成型加工的稳定性。 4、有效防止在挤出和注塑时由于挤压成型所产生的压力波动和流动伤痕用产生银丝等表面缺陷。 5、加快凝胶速度。由外部加热而产生剪切热时,被PVC树脂包围的加工助剂首

13、先熔融,起到使树脂相互粘接的功能,同时还将外部的剪切力传递给树脂,结果促进了凝胶化。 6、提高PVCU制品质量的一致性,如外观光泽、抗张强度、冲击强度及断裂伸长率等。 7、提高凝胶均匀化程度。 8、起一定的润滑作用。ACR指标对型材生产的影响:4、抗冲增韧改性剂抗冲增韧改性剂CPE 氯化聚乙烯(CPE)是高密度聚乙烯(HDPE)的氯化改性产物,为饱和高分子材料,外观为白色粉末,无毒无味,具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能,具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。韧性良好(在-30仍有柔韧性),与其它高分子材料具有良好的相容性,分解温度较高,分解产生HCl,HCL能催化CPE的脱氯反应

14、。作为PVC的加工改性剂,CPE的氯含量应在35-38%之间。 在配方中加入的抗冲改性剂CPE的残留结晶度超过5%-10%时,则可能在加工过程中难以塑化而在制品表面上形成麻点,这都会使制品表面光亮度受到一定的影响。 在混料中,易吸附稳定剂易吸附稳定剂,不宜与稳定剂同时加入。 众所周知, CPE分子本身不含有双键,分子的稳定性良好 ,理应有着良好的耐热性和耐候性,在150qE加热温度下不太可能分解出HCI。那么加热挥发 物中的HCl来自何处呢?这就需要从CPE的生产工艺进行分析。CPE是由HDPE(高密度聚乙烯)氯化制得,具有与HDPE相同的主链结构,只是主链上的H被 Cl部分取代,形成了一种线

15、性饱和结构的大分子。生产方法基本上分溶液法、水相悬浮法和 固相法。目前,国内绝大部分生产厂家采用的是水相悬浮法水相悬浮法。虽然CPE本身具有优异的特性,但对PVC制品的变色有着较大影响。 CPE之所以能引发异型材变色,不是CPE分子结构及本身特性的作用,而是因为CPE生产工艺造成CPE 颗粒中包覆着HCl的缘故。正常情况下,PVC制品由于光、热、氧等的作用,缓慢发生降解,放出HCl。放出的HCl又会起催化作用,使PVC制品进一步发生降解。这种降解需要一定能量(光能、热能等)来激发,而CPE中所包覆的HCl的脱出,直接作用于催化降解反应,使PVC的降解明显加快。这就可以解释为什么ACR配方的产品

16、与CPE配方的产品相比,老化变色性能要好得多,也可以解释为什么CPE配方的PVC制品加工过程中的初期着色要比ACR配方的深。 CPE含有HCI或者在加热的过程中可产生HCl已由试验得到证实。现在的问题是经过混料和挤出工艺,为什么依然对PVC制品的热老化和光老化起促进作用呢?应该有以下几个原因:在混料过程中,少量HCl可引起CPE或PVC的分解,由于80以上CPE、PVC即开始分解, 而这时稳定剂尚未完全分散均匀,捕捉HCl的能力较弱,因此所生成的HCl不可能全被迅速吸收。随着混料的继续进行,混料温度也随之增加,CPE、PVC分解生成HCl的速度也增加,HCl 的浓度在提高,但是稳定剂的分散也趋

17、于均匀,捕捉HCl的能力也增强,最终生成HCl的速度 与稳定剂捕捉HCl的速度相平衡,而得到具有一定HCl平衡浓度的共混料。 经过冷混后,料温降至40左右,这时,料内的HCl不会引起料的分解,同时HCl与稳定 剂的反应也趋缓慢,从而保持相对稳定的HCl浓度。在挤出加工的过程中,HCl还会催化PVC、CPE的分解,而稳定剂还会继续吸收HCl,在加工温度下,两者达到一个新的平衡。最后在型材中也必然会有一定浓度的微量HCl被稳定下来。对不同的原材料,不同的工艺过程,型材中所含有的HCl的浓度会有所不同。这些微量HCl在常温下不会对型材产生很大影响,但是在热或紫外线的作用下,会引起型材的降解。型材中H

18、Cl浓度越高型材降解越快,变色越严重。5、OPE:氧化聚乙烯蜡:氧化聚乙烯蜡 氧化聚乙烯分子链上带有一定量的羟基,它们与极性树脂的相溶性就得到显著改善,优于聚乙烯蜡。与橡胶、塑料、石蜡等材料有很好的相溶性。对PVC内、外润滑作用比较平衡;在硬质透明PVC配方中添加氧化聚乙烯蜡其润滑性优于其它润滑剂。使用范围 :1在色母料加工中做内分散剂 2能提高蜡制品的软化点,增加蜡制品的强度使表面光泽度好,蜡烛点燃时,燃烧安全,明亮无黑烟 3PVC异型材、管材、塑胶成型加工过程中作内润滑剂,能提高塑料制品的韧性、使制品表面光滑,合格率高。4在PVC薄膜生产过程中 ,能提高薄膜的光泽及透明度,能提高薄膜的纵横

19、向韧性 5可做油墨、油漆的分散剂,有良好的防沉作用,使印刷品有好的光泽和立体感。 氧化聚乙烯蜡为白色或淡黄色粉末或颗粒,氧化聚乙烯蜡虽含有少量极性基团,仍与PVC不相容,但润滑效率较高,可提高聚合物与金属间的润滑性,提高挤出效率,改善着色剂的分散性,赋予制品良好的透明性和光泽。用量0.1-0.5。 填充剂也称填料,在聚合物中主要起增容、降低成本作用,在硬质PVC-U异型材中添加适量的填料,如CaCO3,目的并不全是为了增容、降低成本,也是为了提高软化温度和硬度,提高型材挤出稳定性和尺寸稳定性,减少收缩,避免型材翘曲。但CaCO3粒径较大,用量较多时会降低冲击强度、影响型材光泽和颜色。另外CaC

20、O3硬度很高,其尖锐的棱角会对设备的成型辊、螺杆、料筒壁、模具、混合机叶片产生较大磨损。金属表面的连续磨蚀会使物料污染变色,可使异型材变暗、变灰,同时还可能引起过早和未预料的热稳定失效。因此,CaCO3的表面处理剂种类和平均粒径对型材的生产和抗老化就有重要影响。6、填充剂填充剂 混混料料工工艺艺技技术术注意事项注意事项 各组份通过相互摩擦、碰撞,使物料不断升温和膨胀的各组份通过相互摩擦、碰撞,使物料不断升温和膨胀的过程,是挤出前的预塑化;过程,是挤出前的预塑化; 提高干粉料表观密度,利于挤出过程中的流动、塑化。提高干粉料表观密度,利于挤出过程中的流动、塑化。混料作用混料作用 物料混合时加料量应

21、是高速混合釜容积的物料混合时加料量应是高速混合釜容积的50507070; 高速混合机高速混合机放放料温度的选择一般放在料温度的选择一般放在110110130130; 应特别注意仪表上显示的温度与实际物料温度的差别,应特别注意仪表上显示的温度与实际物料温度的差别,应经常定期校正仪表显示,以免造成质量事故。应经常定期校正仪表显示,以免造成质量事故。1、混料工序(三)、工序的质量控制挤出工艺技术挤出工艺技术温度的控制温度的控制压力的控制压力的控制速度的控制速度的控制熔熔 温温熔熔 压压扭扭 矩矩2、挤出工序温度的控制温度的控制温度的控制温度的控制 纯纯PVC140PVC140开始分解,开始分解,18

22、0180时分解加速;时分解加速; CPECPE的增韧效果对加工条件有强烈的依赖性,选择合适的的增韧效果对加工条件有强烈的依赖性,选择合适的工工艺参数,才能获得理想的增韧效果。工工艺参数,才能获得理想的增韧效果。 温度过高,制品会过塑化,使产品内部存在过分解产生气泡,甚至出现裂痕;温度过高,制品会过塑化,使产品内部存在过分解产生气泡,甚至出现裂痕; 温度过低,物料塑化不良,制品表面会出现麻点,造成表面粗糙、无光泽;温度过低,物料塑化不良,制品表面会出现麻点,造成表面粗糙、无光泽; 过塑化和塑化不良都影响产品质量,使制品的抗冲击性能降低,材料脆性大;过塑化和塑化不良都影响产品质量,使制品的抗冲击性

23、能降低,材料脆性大; 工艺温度应据物料的塑化状态调整到合理范围内,在保证物料塑化的前提下,工艺温度应据物料的塑化状态调整到合理范围内,在保证物料塑化的前提下,温度尽量不要过高,以防产生过塑化、物料分解。温度尽量不要过高,以防产生过塑化、物料分解。物料的塑化温度受到多种因素的制约和影响,物料的塑化温度受到多种因素的制约和影响,在初开机设定温度时严格执行操作工艺纪律,在初开机设定温度时严格执行操作工艺纪律,尽量减少长时间保温造成的物料分解。尽量减少长时间保温造成的物料分解。压力的控制压力的控制压力的控制压力的控制 型材生产过程中背压小,型材产品就会密度型材生产过程中背压小,型材产品就会密度小、力学

24、性能差,就难以达到国小、力学性能差,就难以达到国标标要求;要求; 背压过大,除了可能对设备造成损伤外,还背压过大,除了可能对设备造成损伤外,还可能导致物料摩擦热太大,发生分解可能导致物料摩擦热太大,发生分解。挤出压力主要用来克服螺杆、料筒、分流板、多孔板、挤出压力主要用来克服螺杆、料筒、分流板、多孔板、机头、口模等部位的流动阻力及自身内部的粘性摩擦。机头、口模等部位的流动阻力及自身内部的粘性摩擦。压力是使物料得到均匀密实的熔压力是使物料得到均匀密实的熔体并最终成型的重要条件。体并最终成型的重要条件。速度的控制速度的控制速速度度的的控控制制挤出物料的波动会造成挤出速度不均匀,从而影挤出物料的波动

25、会造成挤出速度不均匀,从而影响型材的几何形状、尺寸及型材产品内在性能。响型材的几何形状、尺寸及型材产品内在性能。物料波动与螺杆的转速稳定性、温物料波动与螺杆的转速稳定性、温控情况和加料情况有密切关系。控情况和加料情况有密切关系。 喂料速度喂料速度螺杆转速螺杆转速牵引速度牵引速度 避免间歇加料以及架桥现象发生。加料速度应与螺避免间歇加料以及架桥现象发生。加料速度应与螺杆转速匹配杆转速匹配( (锥型双螺杆应用饥饿式喂料法锥型双螺杆应用饥饿式喂料法) ),喂料,喂料速度过快,物料受到过分的挤压,除会导致真空排速度过快,物料受到过分的挤压,除会导致真空排气孔逸料,严重时还引起物料分解发泡。喂料不足,气

26、孔逸料,严重时还引起物料分解发泡。喂料不足,又会使物料塑化不良,导致制品料脆;又会使物料塑化不良,导致制品料脆; 牵引与挤出速度要匹配,由口模挤出的型牵引与挤出速度要匹配,由口模挤出的型材材在牵引在牵引力的作用下会产生拉伸取向,牵引速度过大,会产力的作用下会产生拉伸取向,牵引速度过大,会产生较大的内应力,可能导致切割崩料现象。生较大的内应力,可能导致切割崩料现象。冷却水系统、设备、模具等也是不可忽略的影响因素,因此,在生产实践中我们冷却水系统、设备、模具等也是不可忽略的影响因素,因此,在生产实践中我们应注意观察、分析、不断地完善、优化工艺操作,才能保证和提高产品的质量。应注意观察、分析、不断地

27、完善、优化工艺操作,才能保证和提高产品的质量。 (四)、挤出制品的质量控制n在生产中经常由于下料不稳定在生产中经常由于下料不稳定,而使生产不能而使生产不能正常进行正常进行.4.1.影响挤出机下料不稳定的因素影响挤出机下料不稳定的因素n分析原因常常有以下几种可能性分析原因常常有以下几种可能性:n3.1.1物料架桥,物料架桥,n3.1.2加料口温度过高,加料口温度过高,n3.1.3加入的物料温度过高。加入的物料温度过高。4.1.1物料架桥物料架桥n原因原因:n物料潮湿物料潮湿n粒料颗粒不均匀粒料颗粒不均匀n解决解决:n物料干燥物料干燥n粒料颗粒均化粒料颗粒均化4.1.2加料口温度过高加料口温度过高

28、n原因原因:n物料过早熔融物料过早熔融,在加料段不能形成固体塞在加料段不能形成固体塞,物料不物料不能被向前推进能被向前推进.n解决解决:n降低加料口温度降低加料口温度n或加料口通冷却水或加料口通冷却水4.1.3物料温度过高物料温度过高n原因原因:混料工序的冷混排料温度过高;混料工序的冷混排料温度过高;n解决解决:调整冷混排料温度,有条件的可以将调整冷混排料温度,有条件的可以将干混料进行熟化放置。干混料进行熟化放置。4.2.影响制品表观质量的因素影响制品表观质量的因素n型材的外观质量、型材的外观质量、n型材的截面尺寸超偏差、型材的截面尺寸超偏差、n型材弯曲、型材弯曲、n经常卡在定型模具中、经常卡

29、在定型模具中、n挤出型坯边部流速过快,造成波浪边、等等实际生产挤出型坯边部流速过快,造成波浪边、等等实际生产常出现的问题。常出现的问题。n但往往问题是错综复杂的,是多方面的,要逐一排除。但往往问题是错综复杂的,是多方面的,要逐一排除。4.2.1.划痕划痕首先确定划痕首先确定划痕是由谁造成的?是由谁造成的?表面出现连续划痕是表面出现连续划痕是挤出模具或定型模具挤出模具或定型模具所造成的。所造成的。简单方法:简单方法:v在在挤出生产中将定型模与机头模具分开挤出生产中将定型模与机头模具分开30mm30mm距离,观距离,观察物料从挤出模具挤出后的型材是否有划痕。察物料从挤出模具挤出后的型材是否有划痕。

30、v如果没有,那肯定是通过定型模具产生的划痕。如果没有,那肯定是通过定型模具产生的划痕。v打开定型模具找到划痕产生的地方。打开定型模具找到划痕产生的地方。v问题常出现在定型模具真空缝中,由于低分子物的析问题常出现在定型模具真空缝中,由于低分子物的析出,吸附在真空缝上,冷却后,造成对型坯的划伤。出,吸附在真空缝上,冷却后,造成对型坯的划伤。v将夹在真空缝中的杂质清理干净,划伤也就解决了。将夹在真空缝中的杂质清理干净,划伤也就解决了。v有时因杂质坚硬会造成定型模具中定型面的损伤,应有时因杂质坚硬会造成定型模具中定型面的损伤,应该用很细的砂纸(该用很细的砂纸(800800目以上)将损伤的表面磨平。目以

31、上)将损伤的表面磨平。/ /n划痕产生在挤出模具中划痕产生在挤出模具中,一般都是因物料中的,一般都是因物料中的杂质卡在机头模具中造成对型材的划伤。杂质卡在机头模具中造成对型材的划伤。n一般最容易造成划痕的位置在口模出口处,因一般最容易造成划痕的位置在口模出口处,因为口模处缝隙最小,最容易卡住杂质。为口模处缝隙最小,最容易卡住杂质。n可采用可采用0.5mm0.5mm厚铜片小心地插入到口模内将吸厚铜片小心地插入到口模内将吸附物刮掉。附物刮掉。n如果多次处理仍无效,可能吸附物的位置靠里如果多次处理仍无效,可能吸附物的位置靠里面难以清除,只能通过拆模清理杂质。面难以清除,只能通过拆模清理杂质。n一是模

32、具不够光滑,尤其是在口模平直段处。一是模具不够光滑,尤其是在口模平直段处。n二是配方中润滑剂及各种助剂与二是配方中润滑剂及各种助剂与PVCPVC相容性较差。相容性较差。造成析出物及吸附在模具表面的原因有两个:造成析出物及吸附在模具表面的原因有两个:n另外,低分子物的析出,易粘在机头口模出口另外,低分子物的析出,易粘在机头口模出口处,积累多了造成口模出口处光洁度下降,划伤处,积累多了造成口模出口处光洁度下降,划伤型材型坯。型材型坯。n提高口模的光洁度提高口模的光洁度,圆滑过渡口模出口处圆滑过渡口模出口处,可,可以减少析出物粘附在口模出口处。以减少析出物粘附在口模出口处。n减少润滑剂的用量减少润滑

33、剂的用量可以减少物料的析出物质。可以减少物料的析出物质。但润滑剂的减少是在不影响挤出加工正常进行但润滑剂的减少是在不影响挤出加工正常进行的条件下进行。的条件下进行。/ /解决解决: :n一般生产中物料或多或少都有析出,如果模具内部光滑,少一般生产中物料或多或少都有析出,如果模具内部光滑,少量的析出并不影响正常生产。量的析出并不影响正常生产。n如果模具内部粗糙,析出物的积累越来越多,生产的型材外如果模具内部粗糙,析出物的积累越来越多,生产的型材外观质量也就难以保证。观质量也就难以保证。n往往新的模具更容易造成划痕,这是因为模具的光洁度并不往往新的模具更容易造成划痕,这是因为模具的光洁度并不高。使

34、用一段时间,物料的挤出流动对模具也是抛光,模具高。使用一段时间,物料的挤出流动对模具也是抛光,模具的光洁度提高了,划痕也相对少了的光洁度提高了,划痕也相对少了./4.2.2 4.2.2 收缩痕收缩痕n造成内筋在冷却收缩时拉动表面的原因:造成内筋在冷却收缩时拉动表面的原因:n一是内筋壁过厚,壁厚收缩力大;一是内筋壁过厚,壁厚收缩力大;n二是外壁冷却真空定型吸附力小。二是外壁冷却真空定型吸附力小。/ /q产生收缩痕的原因产生收缩痕的原因: :q主要是型材内筋在冷却收缩时拉动表面产生的主要是型材内筋在冷却收缩时拉动表面产生的凹痕。凹痕。v收缩痕不同于收缩痕不同于划痕划痕, ,是在型材表面的光滑凹痕。

35、是在型材表面的光滑凹痕。v有时用手摸不到但在光线下可以看到。有时用手摸不到但在光线下可以看到。n为避免内筋收缩造成表面的凹陷,为避免内筋收缩造成表面的凹陷,可减薄筋的可减薄筋的厚度以减少筋的收缩力。厚度以减少筋的收缩力。一般内筋的壁厚应是一般内筋的壁厚应是型材外壁厚的型材外壁厚的1/51/51/3.1/3.n加大型材表面的真空度和冷却速度。加大型材表面的真空度和冷却速度。/ /解决:解决:n挤出速度与牵引速度的协调挤出速度与牵引速度的协调,牵引速度低,牵引速度低,型材壁厚,出口膨胀型材壁厚,出口膨胀大,贴定型模的力也大,大,贴定型模的力也大,有利于型材的定型有利于型材的定型。n相反,型材出口尺

36、寸小,靠真空力也难以正常贴紧在定型模具上。相反,型材出口尺寸小,靠真空力也难以正常贴紧在定型模具上。n口模温度口模温度高,物料粘度低,容易被真空吸附冷却定型。高,物料粘度低,容易被真空吸附冷却定型。n但物料温度高,收缩也大,且出口膨胀小,也是另外不利的因素。但物料温度高,收缩也大,且出口膨胀小,也是另外不利的因素。/n口模的温度、口模的温度、n挤出速度、挤出速度、n牵引定型速度。牵引定型速度。除此以外,影响型材除此以外,影响型材正常定型的因素还有正常定型的因素还有加工工艺条件加工工艺条件例如:例如:n内筋的冷却定型是否正常是非常重要的。内筋的冷却定型是否正常是非常重要的。n内筋弯曲、倾斜或破裂

37、不仅要影响型材的外观质量,它内筋弯曲、倾斜或破裂不仅要影响型材的外观质量,它也影响型材的内在质量,往往由于冷却不均匀,也影响型材的内在质量,往往由于冷却不均匀,产生内产生内应力。应力。n这些内应力的存在会造成型材低温冲击性能不合格或造这些内应力的存在会造成型材低温冲击性能不合格或造成型材的弯曲变形。成型材的弯曲变形。/ /n造成内筋弯曲的主要原因:造成内筋弯曲的主要原因:n是模具中内筋部位出料速度快于周围外壁的出料速度;是模具中内筋部位出料速度快于周围外壁的出料速度;n造成内筋壁薄甚至破裂的原因:造成内筋壁薄甚至破裂的原因:n是内筋出料速度低于周围外壁的出料速度。是内筋出料速度低于周围外壁的出

38、料速度。n造成内筋倾斜的原因:造成内筋倾斜的原因:n一是一是冷却定型时,口模出口的型坯与定型模具不在同一冷却定型时,口模出口的型坯与定型模具不在同一轴线上、冷却速度不均匀等,轴线上、冷却速度不均匀等,n二是二是模具中物料流动分配不良。模具中物料流动分配不良。n总之要综合分析解决。总之要综合分析解决。/ / 4.2.3. 麻点和杂质麻点和杂质n麻点和杂质是由物料中的挥发物和不熔化的杂质造成的。麻点和杂质是由物料中的挥发物和不熔化的杂质造成的。n这些杂质和挥发物来自两个途径,这些杂质和挥发物来自两个途径,n一是来自原材料。一是来自原材料。n各种助剂、树脂中的杂质和挥发物在国家标准中有明文规各种助剂

39、、树脂中的杂质和挥发物在国家标准中有明文规定的,进厂时应检验是否合格。定的,进厂时应检验是否合格。n二是因生产操作不当造成麻点、杂质增多,二是因生产操作不当造成麻点、杂质增多,n如配料、混料、运输时其它杂质的掺入。如配料、混料、运输时其它杂质的掺入。n在掺入回收料时应特别注意不得将已分解变色或污染的回在掺入回收料时应特别注意不得将已分解变色或污染的回收料加入。收料加入。/ /n还有一点在实际生产中应引起注意:还有一点在实际生产中应引起注意:n在高速捏合物料时,水分挥发后未能及时排除,而冷在高速捏合物料时,水分挥发后未能及时排除,而冷凝在锅盖上,高速捏合中微细的粉末如钛白、碳酸钙凝在锅盖上,高速

40、捏合中微细的粉末如钛白、碳酸钙遇到冷凝在锅盖的液体,结成颗粒。遇到冷凝在锅盖的液体,结成颗粒。n这些干燥后的颗粒混入物料中往往难以分散,经常是这些干燥后的颗粒混入物料中往往难以分散,经常是因为这些结块的无机材料造成麻点出现。因为这些结块的无机材料造成麻点出现。n及时清理高、低混锅,特别是主要清理锅盖内部及时清理高、低混锅,特别是主要清理锅盖内部././4.2.4. 型材的截面尺寸型材的截面尺寸n在模具调试正常后的实际生产时,也经常出现型材的截在模具调试正常后的实际生产时,也经常出现型材的截面尺寸的超差。面尺寸的超差。n这是因为挤出中物料流经机头模具、定型模具是一个动这是因为挤出中物料流经机头模

41、具、定型模具是一个动态的过程。态的过程。n它与物料的粘度、流动性能、挤出机产生的压力及模具它与物料的粘度、流动性能、挤出机产生的压力及模具各个截面上所产生的阻力有关,也受生产环境温度,冷各个截面上所产生的阻力有关,也受生产环境温度,冷却水温度的影响。却水温度的影响。n下面具体分析一下影下面具体分析一下影响型材截面尺寸变化响型材截面尺寸变化的原因。的原因。n主要是牵引速度与挤出速度的协同问题。主要是牵引速度与挤出速度的协同问题。n牵引速度偏高,牵引速度偏高,往往造成型材截面尺寸偏小;往往造成型材截面尺寸偏小;壁厚偏小,型坯通过真空定型模具时,充不满壁厚偏小,型坯通过真空定型模具时,充不满模具,真

42、空度也难以达到工艺要求,造成型材模具,真空度也难以达到工艺要求,造成型材表面不平,截面尺寸偏小。表面不平,截面尺寸偏小。n牵引速度偏低,牵引速度偏低,容易造成堵模。壁厚偏厚、胶容易造成堵模。壁厚偏厚、胶条,毛条安装处尺寸偏小条,毛条安装处尺寸偏小。/操作的原因:操作的原因:n冷却定型能力与挤出速度协同问题。冷却定型能力与挤出速度协同问题。n当挤出速度大于冷却定型能力时,造成型材在当挤出速度大于冷却定型能力时,造成型材在通过冷却定型模后,未能完全定型。通过冷却定型模后,未能完全定型。n在定型模外仍有较大的冷却收缩,使截面尺寸在定型模外仍有较大的冷却收缩,使截面尺寸产生变化。产生变化。n降低冷却水

43、的温度有利于生产效率的提高,降低冷却水的温度有利于生产效率的提高,n但过低的冷却温度也会使物料因冷却速度过快,但过低的冷却温度也会使物料因冷却速度过快,n高分子的运动迅速被冻结,容易产生内应力,高分子的运动迅速被冻结,容易产生内应力,造成型材的一些性能指标下降,如冲击强度。造成型材的一些性能指标下降,如冲击强度。/ /4.2.5. 型材的平直度和弯曲度型材的平直度和弯曲度n型材平直度型材平直度是指型材截面上各个面的相互水平和是指型材截面上各个面的相互水平和垂直的问题。垂直的问题。n型材的弯曲度型材的弯曲度是指是指1 1米长的型材的翘曲程度。米长的型材的翘曲程度。n国家标准国家标准GB88142

44、004GB88142004门、窗框用聚氯乙烯门、窗框用聚氯乙烯(PVCPVC)型材)型材中规定将中规定将1 1米的型材侧边平放在平米的型材侧边平放在平台的面上,用塞尺测量试样的底边与平台的最大台的面上,用塞尺测量试样的底边与平台的最大距离,不得大于距离,不得大于2.0mm2.0mm。/ /v 当挤出当挤出PVCPVC型型材材各个截面上的流速基本相同时,各个截面上的流速基本相同时,v1.1.往往是因为型材在冷却定型模中尚未完全被真空吸附;往往是因为型材在冷却定型模中尚未完全被真空吸附;或者是冷却不均匀造成各面收缩速度不同导致型材变形。或者是冷却不均匀造成各面收缩速度不同导致型材变形。v2.2.冷

45、却过程中的因各个型材面的真空吸附力不同也是造成冷却过程中的因各个型材面的真空吸附力不同也是造成型材变形的主要原因型材变形的主要原因 。v3.3.此外,型材内腔室中的筋的收缩情况也不能忽视,它往此外,型材内腔室中的筋的收缩情况也不能忽视,它往往可以拉动外壁变形。往可以拉动外壁变形。平直度平直度与冷却效果及牵引机压紧程度关系很大。与冷却效果及牵引机压紧程度关系很大。型材变形原因:型材变形原因:v简单的方法是用手摸一下从冷却水箱出来的型简单的方法是用手摸一下从冷却水箱出来的型材。材。v其温度应略高于体温,同时型材各个面的温度其温度应略高于体温,同时型材各个面的温度应相同,应相同,v反之,则表明冷却定

46、型有问题应及时调整反之,则表明冷却定型有问题应及时调整././n型材的弯曲型材的弯曲主要是由于以下原因造成:主要是由于以下原因造成:n(1 1)型材壁厚不均。)型材壁厚不均。n物料流经模具两边速度偏差较大,导致两面收物料流经模具两边速度偏差较大,导致两面收缩不一致造成型材弯曲。应调整模具各个壁的缩不一致造成型材弯曲。应调整模具各个壁的物料的流速,物料的流速,n有时完全依靠强制定型也可以将型材调直,但有时完全依靠强制定型也可以将型材调直,但存在较大的内应力,经存放或日晒往往还会恢存在较大的内应力,经存放或日晒往往还会恢复原来的弯曲。复原来的弯曲。/ /n(2 2)生产线各设备中心线是否在同一轴线上。)生产线各

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