塑料成型工艺 教学课件 ppt 作者 邱丹力 第6章

邱丹力 主编,第六章 挤出成型工艺,本章应知,本章应会,1.挤出成型原理。 2.挤出成型工艺过程。 3.挤出成型工艺参数。 4.挤出成型制品,1.掌握挤出成型方法。 2.挤出成型工艺过程选择。 3.挤出成型工艺参数选择。,第一节 概述,六 挤出成型工艺,大部分热塑性塑料都能用以挤出成型。,管材、棒材、板材、薄膜、电线电缆和异型截面型材等均可以采用挤出成型方法成型。,挤出成型过程分两个阶段进行。 第一阶段将物料加热塑化，使呈黏流状态并在加压下通过一定形状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续体； 第二阶段将这种连续体用适当的方法冷却、定型为所需产品。,第一节 概述,六 挤出成型工艺,图6-1 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,第二节 挤出成型工艺,六 挤出成型工艺,一、挤出成型工艺过程,第一阶段 塑料原料的塑化 第二阶段 成型。 第三阶段 定型。,1.原料的准备,挤出成型用的大部分是粒状塑料，粉状用得较少。,原料的干燥一般是在烘箱或烘房中进行，在准备阶段要尽可能除去塑料中存在的杂质。,六 挤出成型工艺,2.挤出成型,3.塑件的定型与冷却,塑件在被挤出机头口模后，应该立即进行定型和冷却，否则，塑件在自重力作用下就会变形，出现凹陷或扭曲现象。,冷却一般采用空气冷却或水冷却，冷却速度对塑件性能有很大影响。,第二节 挤出成型工艺,六 挤出成型工艺,图6-2 塑料在普通螺杆挤出机中的挤出过程简图,第二节 挤出成型工艺,六 挤出成型工艺,第二节 挤出成型工艺,4.塑件的牵引、卷取和切割,图6-3 挤出工艺过程示意图 1挤管机头 2定型与冷却装置 3牵引装置 4切断装置 5片板挤出机头 6辗平与冷却装置 7切边与牵引装置,六 挤出成型工艺,第二节 挤出成型工艺,二、挤出成型工艺参数,1.温度,挤出成型温度取决于料筒和螺杆的温度,料筒和塑料的温度在螺杆各段是有差异的，要满足这种要求，料筒就必须具有加热、冷却和温度调节等一系列装置。,图6-4挤出成型温度曲线,1料筒温度曲线 2螺杆温度曲线 3物料（PE）的最高温度 4物料（PE）的平均温度 5物料（PE）的最低温度，料筒直径温度,六 挤出成型工艺,第二节 挤出成型工艺,表6-1 部分热塑性塑料挤出成型管材、片材和板材及薄膜等的温度参数,六 挤出成型工艺,第二节 挤出成型工艺,2.压力,压力随时间的变化也会产生周期性波动，这种波动对塑件质量同样有不利影响，如局部疏松、表面不平、弯曲等。螺杆、料筒的设计，螺杆转速的变化，加热、冷却系统的不稳定都是产生压力波动的原因。,3.挤出速度,挤出速度是指单位时间内由挤出机头和口模中挤出的塑化好的物料量或塑件长度，它表征着挤出机生产能力的高低。,为了保证挤出速度均匀，应设计与生产的塑件相适应的螺杆结构和尺寸；严格控制螺杆转速，严格控制挤出温度,六 挤出成型工艺,第二节 挤出成型工艺,4.牵引速度,牵引速度可与挤出速度相当，牵引速度与挤出速度的比值称牵引比，其值必须等于或大于1。,图6-5 压力轮廓曲线,六 挤出成型工艺,第三节 挤出管材成型工艺,一、挤出管材工艺控制要点,1.温度的控制,挤出成型所需控制的温度是机筒温度、机颈温度、口模温度。,表6-2 常见管材成型温度（单位：）,六 挤出成型工艺,第三节 挤出管材成型工艺,2.螺杆转速,螺杆转速的调节可根据螺杆结构和所加工的材料、产品的形状和辅机的冷却速度而定。,3.牵引速度,牵引速度应与挤出速度相匹配。,通常正常生产时，牵引速度应比管材挤出速度快110左右。,六 挤出成型工艺,第三节 挤出管材成型工艺,4.压缩空气的压力,压力应大小适当。,5.定径装置、冷却装置的温度,六 挤出成型工艺,第三节 挤出管材成型工艺,二、挤出管材常出现的不正常现象,表6-3 挤出管材常出现的不正常现象、产生原因及解决办法,六 挤出成型工艺,第三节 挤出管材成型工艺,三、挤出管材操作规则,1.开车前的准备事项,(1)机头和定径套的安装,(2)设置挤出机各段和机头加热温度，开启电热器， 升温至设定温度后，保持3060min，使机筒和机 头内外温度一致。,(3)检查和调整挤管生产线各个机台，应保证各装置 中心位置对准，启动运转正常，检查水、气管路 通畅。,六 挤出成型工艺,2.开车,(1)料斗中保持一定的料位。,(2)观察物料的塑化状态和管坯壁厚的均匀度，根据塑化情况调整加热温度,(3)校正同心度,(4)检查和调整压缩空气压力、流量(内压定径时)和 真空度(真空定径时)，调整螺杆转速、牵引速度。,(5)观察管材外观，测量管材外径和壁厚，调整各工 艺环节。,第三节 挤出管材成型工艺,六 挤出成型工艺,第三节 挤出管材成型工艺,3.停车,(1)停止加料或卸出料斗中存料，将机筒中物料尽量 挤净，停止加热。,(2)关闭冷却水进水阀、压缩空气机或真空泵、牵引机等。,(3)拆机头，并清理,六 挤出成型工艺,第四节 典型塑料管材制品,一、硬质聚氯乙烯塑料管材,硬质聚氯乙烯塑料简称为PVC-U，也可用UPVC来表示。,1.原材料的选用,硬质聚氯乙烯管材，应选用悬浮聚合的高型号的树脂，如通常以SG-5型树脂为主要原料，也可选用SG-6型树脂和SG-4型树脂。,为克服PVC-U脆性较大及流动性较差的弱点，配方中应加入适量的增韧剂和润滑剂等。,目前用于PVC-U管材的较好的加工改性剂是聚丙烯酸酯类(ACR)，其作用是促进物料的熔融，改善物料的流变性能。,六 挤出成型工艺,表6-4 硬质聚氯乙烯管材配方实例1,第四节 典型塑料管材制品,六 挤出成型工艺,第四节 典型塑料管材制品,表6-5 硬质聚氯乙烯管材配方实例2,六 挤出成型工艺,硬管生产过程比较简单，主要分为三个过程。,第四节 典型塑料管材制品,一是成型料准备过程。,二是挤出成型过程。,三是定型包装过程。,2.成型工艺参数,(1)混合机工艺参数,六 挤出成型工艺,第四节 典型塑料管材制品,表6-6 高速混合机工艺参数,(2)开炼机工艺参数,表6-7 开炼机工艺参数,六 挤出成型工艺,第四节 典型塑料管材制品,(3)挤出机温度,表6-8 加工硬聚氯乙烯管挤出机温度参数(单位：),(4)螺杆冷却,螺杆冷却应控制出水温度不低于7080。,六 挤出成型工艺,第四节 典型塑料管材制品,(5)螺杆转速,一般螺杆直径增大，螺杆转速减小；同一台挤出机，加工管材直径增大，则螺杆转速下降。,(6)螺杆冷却,(7)牵引速度,(8)定径方法,六 挤出成型工艺,第四节 典型塑料管材制品,3.所需主要设备,(1)挤出机的选择,选择挤出机型号应根据硬管直径、挤出量并与辅机配合使用。,表6-9 单螺杆挤出机的最佳挤出量(单位：kg/h),六 挤出成型工艺,第四节 典型塑料管材制品,（2）螺杆类型及主要参数,（3）机头模具的选择,（4）硬管辅机的选用,二、软聚氯乙烯管材,1.软聚氯乙烯管材（SPVC）配方,软聚氯乙烯管材选用聚合度较高的SG2、SG3型树脂。,六 挤出成型工艺,第四节 典型塑料管材制品,表6-10 软聚氯乙烯管材参考配方,六 挤出成型工艺,第四节 典型塑料管材制品,2.工艺流程,3.成型工艺参数,表6-11 加工软聚氯乙烯管挤出机温度参数（单位：）,4.挤出软管常出现的不正常现象、产生原因及解决办法,1.管材挤出成型常用哪几种原料? 2.挤出成型塑料管材的种类有哪些?塑料管材有哪些用途? 3.试述挤出成型管材的生产过程。 4.管材挤出成型常用哪几种挤出机?挤出成型管材怎样选择螺杆直径大小? 5.管材挤出成型常用机头有哪几种?特点分别是什么? 6.硬管挤出成型用辅机有哪些?主要作用是什么? 7.水槽的结构和功能作用是什么? 8.牵引机的结构形式有几种?它们怎样工作? 9.聚氯乙烯硬管和软管主要选择哪些原料?生产流程是什么? 10.聚乙烯管材主要用途是什么? 11.请说出几种特种塑料管材的生产方法。,