主营产品:钢塑管; 衬塑管件; 沟槽式管件
影响异型材质量的主要因素有原材料、配方、设备、模具和工艺五大方面,通常这几种因素会交织在一起,须通盘考虑。钢塑共挤型材生产中要同时解决物料塑化、结皮发泡和钢塑复合挤出等问题,在技术上存在一定困难。我们发现无论是外观质量、还是内在质量很多问题是由于物料塑化不良造成的,因此解决塑化不良是关键。我们使用的是单螺杆挤出机,虽然塑化效果不如双螺杆挤出机,但通过努力,塑化不良的问题基本解决,现将心得体会写出,供参考。 与塑料塑化质量相关的缺陷 1、表面硬度低、表面光亮度不足 2、尺寸控制困难 3、熔接痕难以消除 4、型材抗冲击强度差 5、型材表面沿挤出方向上有″鱼鳞″样凸凹不平的有规则的波纹,或表面箭头状波纹。 产生塑化不良的原因 1、由于单螺杆挤出机的螺杆温度不可控,又属于外部加热,机器内部温度不能显示和直接调整,内部实际温度偏低。并且由于物料原因,易造成螺杆剪切力不足(表现在主电机电流较平时明显减小),造成物料塑化不良。 2、物料本身问题,几次遇到按照常用温度,物料塑化较差,表面产生箭头状波纹,调高机筒温度5℃后正常,说明物料本身有质量问题,要从原材料及混料工艺方面解决。 3、由于钢衬温度低,造成模具型芯温度低引起的麻面和收缩纹,外观表现为塑化不良。 4、大断面型材易产生塑化不良现象。 挤出质量包括挤出物的内在质量和外在质量。内在质量包括挤出物的物理和化学性质及其均匀性;外在质量包括挤出成型制品的几何形状、尺寸、外观和色泽等。挤出物的质量主要取决于挤出机的熔融性能、物料在机内的塑化、混合和分散的能力。塑化效果的好坏与挤出机的机型、螺杆结构以及工艺配方、原料质量和加工工艺条件的控制有直接关系。解决上述相关问题是提高塑化效果的关键,各项工作(包括原料、混料、模具、工艺等)都应围绕提高物料塑化效果来进行。 塑化质量的提高 1、工艺 机筒温度适当升高,尤其是螺杆段的温度加料段因料的预热过程需要带走大量的热,所以该段温度应提高一点。实际生产中可以看到这一区的加热频率较高,而实际温度却往往达不到设定温度。对于均化段和挤出段,若提高牵引速度,则应提高温度1~3℃作为热量补偿。型材的生产受环境的影响较大,冬季要适当提高机筒温度,以保证物料的塑化。 挤出工艺制度包含有工艺温度、螺杆转速、牵引速度等参数的控制。每个挤出机的温度设置都应不同,应以挤出物料的实际情况而定而不是机械的照搬。挤出温度曲线制定的合理与否,会直接影响到产品质量。如机筒内温度过低,物料会塑化不良,产品无法成型,机头压力过大,设备超负荷运转;挤出温度过高会引起物料的发泡过大,无强度,甚至根本无法成型,易导致物料分解,粘口模较严重,造成模具糊料,产品稳定性差。过高的口模温度会使物料产生过大的离模膨胀,过大的冷却收缩率使型材应力集中,抗冲击性能降低。设置合理的的温度,既可保障物料充分塑化又不能使其降解。因此,制定出合理的工艺温度,是保证挤出正常进行的前提。 工艺温度是随着挤出设备和模具的不同而变动的。有时同一配方生产主型材时,物料塑化效果很好,如工艺温度不变去生产辅助小型材时,物料就可能会塑化过度。因此工艺温度曲线必须要进行调整。一旦配方定型后,由于原料厂家和原料型号变动,挤出设备、模具的变换都会影响到型材产品的内在和外在质量。随着挤出设备长期运转,使用年限增加,螺杆与螺筒间磨损程度会加重,会造成剪切强度降低,挤出物料塑化能力下降,会造成产品质量的波动。这时就应调整挤出工艺温度曲线来稳定产品质量。同样,牵引速度,螺杆转速的配比不当,冷却水控制不合理等因素也会影响型材质量。总之,要根据实际情况制定出合理规范的工艺制度,生产工人严格按工艺制度规范操作,生产技术人员要根据生产情况变化随时对工艺制度作出相应的调整,以稳定和保证生产的正常进行和产品的合格。 此外,我们发现,实际温度有一定的滞后性,调整中应注意,加温和降温应逐渐进行。挤出机温度控制一般是通过电加热圈、热电耦、温度传感器、温控仪等电器元件进行的。通过温控仪对物料温度实施自动控制。假如热电耦在挤出机或模具测温孔安装不到位,或发生断路与短路故障,不能如实传递与显示物料温度,温控仪就可能形同虚设。造成物料塑化过度。 钢塑共挤型材与普通塑料型材的**大区别,在于共挤型材是钢衬与塑料一次性挤出结合,这就出现了钢衬温度与塑料温度的配合问题。钢衬温度过高,型材外部冷却,而内部来不及冷却,易造成型材表面变形。温度过低,型材表面易出现麻面和收缩痕。合理的钢衬温度是要使塑料和钢衬达到热平衡。 2、配方是关键,配料工艺是保障 理论和试验表明,使用重钙填充PVC塑料流动性优于轻钙,但制品表面光泽不好,表面质量略差。要提高型材的抗冲击强度,必须发挥CPE的增韧作用。CPE属于网络聚合物,其改性机理是在PVC中形成网络,它是依靠加工机械的混练作用分散于PVC树脂中,可以使PVC的加工熔融粘度降低。合理的CPE比例可大幅度提高型材的缺口强度,明显提高抗冲击质量,还能降低成本。如过多,则会影响型材的韧性,使型材变脆,降低冲击强度。润滑剂分为内、外润滑剂。润滑剂的加入,可避免PVC的物料塑化后粘附金属,改善熔体的流动性,降低设备负荷,避免PVC的剪切过热分解。但如果润滑性过强,则会降低塑化度,使塑化不良。 通过试验,加入适当比例的破碎料,就大幅度提高了物料的塑化效果。而且也会提高型材挤出的工艺性。型材的物理性能指标并非是独立的变化因素,它们相互制约。所以要获得一个保障各种助剂配合理性的配方,需要多次反复试验才能确定。原材料的质量必须控制,试料、试工艺要不断进行,它是型材生产厂家一个长期的工作,必须有步骤、有计划的做好试验。对不同厂家,不同批次,和降成本的原材料都应先试验成功后再大规模生产,对每次试验均应做出实验报告。 混料就是将配方中规定的各种原料、助剂,准确地称量后放入混料机中混合均匀。获得表观密度较高,部分凝胶化和均匀一致的干混粉料,以备挤出使用。混合料的好坏直接影响到型材产品的物理性能指标。由于混料不均造成挤出制品质量波动、型材强度降低,并不少见。混料包括热混和冷混。混料中以物料体积混合机容积之比控制在50%~70%为宜,过多和过少都不利于物料的混合。高速混料机的混料效果对于物料的**终塑化效果至关重要,热混的温度控制在100~120℃之间,配方中含有促进塑化的改性剂和内润滑剂时,热混温度可取下限;助剂中推迟塑化降低摩擦的铅盐和外润滑剂较高时可取上限。冷混温度控制在40℃以下为宜。试验过程务必保证配料精度和混料工艺控制,高混115~120℃排料,低混40℃以下排料;详细做好试验记录并留好足够样品以备检测。为保证干混料的加工稳定性,混合好的粉料不宜马上使用,应放置24小时左右,以利于助剂进一步向树脂颗粒内部扩散。但放置时间也不宜过长。以免干粉料吸湿受潮结块,助剂与空气中CO2作用后改变其加工性。 共混工艺是保证干混料质量的关键,必须严格控制加料量、加热顺序、混合温度和混合时间等因素。应注意以下几点: (1)当混合料体积是高速搅拌机容积的50%~70%时,投料量为**佳值,物料翻腾较好,升温较好。 (2)稳定剂与内润滑剂宜早期加入,有助于PVC混合物凝胶化和均一化。 (3)外润滑剂不宜早期加入,否则,PVC树脂颗粒被外润滑剂覆盖,分子间的吸引力就会降低,其均匀程度和凝胶化速率也会下降。 (4)CPE易吸附稳定剂,不宜与稳定剂同时加入。 (5)低速搅拌冷却时,物料会吸附空气中的水分,故不宜过于冷却。 必须严格配料工艺纪律,配料中任何的微小失误不仅造成巨大的经济损失,而且会造成人力物力的大量浪费。 生产过程中要定期清理混料机。对于锅壁上的结块要认真清理,否则混入物料,会造成型材表面结块。在生产中还要时刻观察,留意混料时间和混料温度的波动情况。热电耦、温控仪表应做到每班检查是否到位。 |
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