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浅谈异型材生产线用途以及工作原理

2019-04-04

浅谈异型材生产线用途以及工作原理
单螺杆塑料异型材挤出机生产线主要用于生产PVC、PC、PE等塑料型材产品的加工。生产线由单螺杆塑料挤出机,真空定型台,牵引机,自动切割锯,料架等组成。配备不同的模具,可生产各种塑料异型材、门窗型材、集装箱密封条、板材、棒材、天花板等制品。生产工艺流程简单,产量高,质量稳定,成本低等特点。
1、PVC门窗异型材挤出成型过程及原理
  从粉状原料到型材的成形过程:可以分为加料、塑化、成形、定形、牵引及贴膜、切断及堆放六个步骤,简述如下:
  (1)加料
  将按配方混好的粉状模塑料加入到挤出机的料斗中(人工,螺旋输料机或风力送料装置),由挤出机料斗下方的输料螺杆将粉料匀速地送进挤出机进料口中,粉料便落在锥形双螺杆的加料段上。如果挤出机是单螺杆或平行双螺杆,粉料也可直接进入挤出机而不用经过输料螺杆。
  (2)塑化
  粉料落在转动着的螺杆加料段的螺纹槽和螺纹顶上后,随着螺杆的转动,螺纹顶上的粉料被料筒刮进螺纹槽中,这一加料段的长度约占螺杆长度的20%~25%。粉料在受热与料筒、螺杆摩擦力及螺纹导程的作用下向前推送,进入螺杆的塑化压缩段。粉料进入塑化、压缩段后,从料筒和螺杆上继续接受热量,同时塑料颗粒和分子因被挤压、运动的摩擦而产生热量。热量使粉料温度升高而熔融。先熔融的是与料筒内表面接触的粉料,熔体渗入未熔融的粉料颗粒的空隙中,随着被螺杆螺纹不断的挤压、推进,熔料越来越多,粉料越来越少,塑料便被挤压成密实状态。由于螺杆是锥形的,塑料越往前进,螺槽空间也越小,塑料中的压力便逐渐升高,夹在粉料颗粒中间的空气便从加料口处被排挤出去。粉料从进入塑化段(占螺杆总长20%~25%),经过压缩段(占螺杆总长5%~8%)后,全部会变成熔融的塑化和半塑化状的塑料,填满压缩段的螺槽中,然后进入螺杆的排气段。排气段约有2.5~3个螺纹导程,料筒上方开有排气口,粉料在加热过程中降解并析出氯化氢,一些残余水份也变成蒸汽,需要用真空泵通过管道从料筒的排气口中抽吸出,否则会存留在塑料中,型材冷却硬化后,型材壁中会有气泡,使型材变得疏松从而降低型材的机械性能(包括强度性能,抗冲击性能)。经过排气段以后,塑料便进入均化段和挤出段(占螺杆总长的30%~35%)。此前塑料在螺杆中熔融时,时间上有先有后,接受热量也有差别,均化段就是使塑料进一步均匀塑化,再由挤出段将塑料加压使其等压、等量地挤出。
  (3)成形
  由挤出机挤出的塑料里粘流态,使其变成型材需在挤出机料筒出口处装模具的模头,模头出口的剖面形状基本上与型材剖面一致。塑料从挤出机出来时,受螺杆旋转的影响还有一点扭转呈螺旋形,各处压力、流速也不均匀,故在模头与过渡段之间的联接法兰盘上装了一个多孔板起整流和均速、均压作用,使进入模头的塑料流动方向与模头轴线平行、压力和速度均匀,然后经模头的扩散段、分流段、成形段、稳压段,从模口挤出成形。为保证塑料进入模头后塑料能继续稳定在粘流态不致因受凉温度降低使塑料变态影响其流动成形,过渡段、法兰盘及模头都有电加热器继续加热。
  (4)定形
  从模头挤出的型材虽然与图纸规定的剖面形状基本一致,但因塑料仍呈粘流态而无法保持形状,冷却以稳定挤出的型材剖面形状。这由冷却定型模来完成。冷却定型模与模头相距很近(约10mm左右或更小),使挤出的热型坯立即进入定型套迅速贴在它的内表面冷却变硬以稳定形状。由于热胀冷缩,型材的剖面尺寸在冷却的过程中也将随温度降低而缩小,型材的外表因是紧贴着冷却定型套冷却变硬的,可保持外型尺寸与定型套的内腔形状尺寸一致。型材从冷却定型模出口出来以后形状和尺寸基本稳定,但型材壁厚的中心部分由于塑料传热较差,温度仍比外表面高,加之型材内腔的一些筋、肋、凸台等是无法与冷却定型模内腔接触的,这些部位主要靠型材腔内的空气冷却,所以有的冷却定型台的后部还设有喷淋水箱以便继续冷却型材。当型材从冷却定型模或喷淋水箱出来后,便有一套装在冷却定型台上的吹风装置吹出强风将型材各外表面的水份吹干,以免型材进入牵引机后因表面有水份打滑影响牵引速度的稳定和对型材保护膜贴附;吹风还有进一步的散热作用,型材吹干后再经过装在冷却定型台尾部的四块加热板中央的空间进入牵引机。正常情况下这四块加热板是不用的。只有在发现型材轴向不直度太大,超过标准规定而在冷却定型模上又找不出原因及解决办法时才启用校直。
  (5)牵引及贴膜
  如前所述,从挤出机挤出的型坯是高温柔软状态,进入冷却定型模冷却变硬成形时会产生很大摩擦阻力,完全靠履带牵引机的上下两根转动着的履带将型材夹住从冷却定型模中拉出型材。开始时型坯尚未与定型套贴合定形,冷却也不充分,需用人工将型坯送入两根履带之间,履带的夹紧力会将型坯夹扁,成为废坯。为此需要预先准备两根方木,长约400~500mm,宽约40~60 mm,高度比型材两夹紧面的距离相同或略低0.5~1mm。等型材完全成形后将两根方木依次连续与已成形的型材同时平行地放进履带中,以分散履带的夹持力,在方木运动到履带末端出来时,操作者应及时拿出方木。这时型材就不会被压扁了。下次重新生产时,也可用两根长度与方木相近的型材代替方木。等到型材剖面形状完整,各处尺寸及壁厚符合图纸规定后,就可贴保护膜了。这时的型材只能算形状、尺寸部分合格,还应按GB8814-98取样送试验室检验、全部合格后才能贴合格证、包装。
  (6)切断及堆放
  型材由装在牵引机尾部的自动切割锯切断成规定的长度(6m),定货规定其它长度,只要调整一下终点开关的固定位置便可以了。当每根型材全长运行到翻转架的托板上时,端头碰到终点开关,托板便向型材架倾斜,型材便自动滑落到型材架上,堆放到一定数量时,由人工包装运走,或搬到型材集装架上,集装架满后入库。如果试验室通知有不合格项目,就检验、技术部门据不合格项目的具体情况商定是报废?还是"超差代用"?如果全部合格,则在型材上贴合格证(或盖"合格品"印)入库。

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