65挤出成型工艺

第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程问题1.什么是压延成型？其主要原料是什么？2.压延成型中都有哪些辅助装置？3.压延机分类？辊筒排列方式？第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程学习要求1、掌握挤出成型的特点；2、熟悉挤出机的结构和主要部件的作用；3、掌握挤出理论中影响生产和产品质量的因素；4、熟悉管材、薄膜、板与片、拉伸膜的工艺。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程6.3挤出成型一、概述1.挤出成型原理：将塑料塑化后使其在一定压力下通过某种模具而形成截面形状与此模具相仿的连续体，并在固化后保持该形状的成型方法。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程2.挤出过程：1)第一阶段：塑化和赋形，使固态塑料塑化并在加压下使其通过口模并获得和口模形状及尺寸相似的制品；2)第二阶段：定型，用适当的方法使挤出的连续体失去塑性状态而变为可以使用的玻璃态或结晶体制品。3.挤出成型分类按塑化方式分：1）干法：加热加压，使塑料熔化→熔体通过口模→冷却→制品2）湿法：溶剂使塑料软化→加压使熔体通过口模→溶剂分离（回收）→制品湿法的塑化和加压分为两个独立的过程，而且，定型处理必须采用比较麻烦的溶剂脱除，还得考虑溶剂的回收，所以用的较少。它的适用范围仅限于硝酸纤维素和少速醋酸纤维素的挤出成型。按加压方式分：1）连续式：螺杆式挤出机加压2）间歇式：柱塞式挤出机加压易着火和过热时有危险第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程4.特点1、设备制造容易，成本低2、可以连续化生产效率高3、设备自动化程度高，劳动强度低4、生产操作简单，工艺容易控制5、挤出产品均匀密实，质量好6、原料的适应性强。7、所生产的产品广泛，可一机多用8、生产线占地面积小，生产环境清洁9、不能生产具有三维尺寸制品10、制品往往需要二次加工。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程5.适用的树脂材料除氟塑料(熔融下几乎不流动)外，绝大部分热塑性塑料及部分热固性塑料，如PVC、PS、ABS、PC、PE、PP、PA、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂及密胺树脂等第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程6.应用第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程7.典型制品薄膜管材拉伸产品板片其它产品普通聚乙烯薄膜普通聚乙烯管聚酰胺尼龙单丝普通软质聚氯乙烯管聚氯乙烯电线、电缆聚乙烯农用暗管普通聚丙烯管聚氯乙烯单丝聚氯乙烯挤出软板挤出流延平膜ＣＰＰ聚丙烯喷灌管普通硬聚氯乙烯管聚乙烯单丝聚氯乙烯挤出硬片气垫膜聚丙烯单丝聚氯乙烯波纹管聚丙烯捆扎绳聚氯乙烯挤出硬板塑料挤出网聚氯乙烯弹簧管聚丙烯扁丝聚乙烯挤出板材、片材挤出流延平膜ＰＥ第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程三、挤出成型工艺塑化成型定型1.原料的准备干燥（水分控制在5%以下）、去杂质处理2.挤出成型挤出机预热——加入塑料——熔融塑化——由机头挤出成型3.塑件的定型与冷却管材的定径方法：定径套、定径环、定径板热塑性塑料制件在离开机头口模后应立即进行定型和冷却.第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程4.塑件的牵引、卷取和切割不同的塑件，牵引速度不同。牵引速度略大于挤出速度牵引：在冷却的同时，连续均匀地将塑件引出。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程四、挤出成型工艺条件温度压力挤出速度牵引速度第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程1.温度(保证挤出顺利进行的重要条件之一)2.压力合理控制螺杆转速，保证温控系统的精度，以减小压力波动。口模的温度比机头温度可稍低一些，但要保证塑料有良好的流动性。机头的温度控制在塑料热分解温度以下加料段的温度不宜过高，压缩段和均化段的温度可高一些。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程——牵引速度与挤出速度的比值，其值等于或大于1。拉伸取向——强度3.挤出速度4.牵引速度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。它表示挤出能力的高低。牵引速度与挤出速度相当，可略大于挤出速度。牵引比影响因素：机头、螺杆和料筒的结构、螺杆转速、加热冷却系统的结构和塑料的性能第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程二、挤出成型设备控制系统挤出机组挤出系统、传动系统、加热冷却系统、机身机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置、卷取装置辅机：挤出机：第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程1.挤出方式：对塑料加压方式的不同连续挤出：螺杆挤出机断续挤出：柱塞挤出机2.挤出机的构成第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程三.单螺杆挤出机传动设备：带动螺杆转动，由电动机、减速机构、轴承组成。加料装置：加料斗，容量至少能容纳1小时的用料；强制送料克服料口缺料；冷却夹套排除高温料筒向料斗传热。料筒：塑料的塑化和加压过程都在这里进行，压力达55Mpa以上，工作温度180～300℃，因此料筒可看作是受压受热的容器，要求高强度、耐磨、耐蚀→刚质外壳+合金钢内衬单螺杆挤出机的大小一般用螺杆的直径来表示，其基本结构主要包括：传动装置、加料装置、料筒和螺杆等几部分。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程螺杆：“心脏”基本参数：a)螺杆直径（D）和长径比（L/D），一般25左右b)螺旋角：与物料形状有关，30°适合于细粉状塑料，15°适合于方块料，而17°左右适合于球、柱状料。不过从螺杆的制造考虑，通常以螺距等于直径的最易加工，此时的螺旋角为17.6°功能：从料斗得到粒状或粉状聚合物，然后分散混合加入的固体料，接着是完全的熔化物料，升高熔体压力以足够克服机头内的流体摩擦阻力，最后在稳定的压力和温度下将分散混合的熔体泵出机头。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程c)各段的功能加料段：自塑料入口向前延伸的一段距离，长4～8D，这段的主要功能是传递物料，同时使物料受热。槽深H1＝0.1～0.15D压缩段（过渡段）：塑料在这段中受热和前移，由粒状固体逐渐压实并软化为连续的熔体，同时排气。H1→H2，H2＝0.02～0.06D计量段（匀化段）:使熔体进一步塑化均匀，并使料流定量、定压由机头和口模的流道挤出。H2,长6～10D第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程第三节常用机头和口模形式机头：机头和口模常连为一体,通称机头,包括过滤网、多孔板、分流梭（有时与模芯结合为一个部件）、模芯、口模等机头的作用：1.改变熔融物料的流动方向，使其由螺旋变为直线运动；2.产生必要的压力使制品密实；使物料进一步塑化均匀；成型制品。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程滤网:过滤机械杂质、未熔物料；增加料流阻力，提高混合、塑化效果。由若干片叠在一起的30~120目不锈钢网组成，用多孔板支承。多孔板（筛板、分流板）:厚度为螺杆直径的1/3~1/5，上边钻有φ3~6mm的中间疏、两边密的同心圆孔，距螺杆头部0.1D,即约为计量段一个螺槽容积，太大易积料分解，太小料流不稳定。分流器（鱼雷头）:将圆柱形料流变为薄环状并便于进一步加热塑化。大型分流器内设加热器，支架用以支承分流器及芯棒，同时使料流分束以加强搅拌，小型分流器与芯棒做为一体。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程几种挤出制品成型工艺一、管材的挤出工艺第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程•可供生产管材的塑料原料有：聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚酰胺；聚碳酸酯等。目前国内生产的管材以聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等材料为主。•与金属管相比，塑料管材有以下优点：相对密度小，仅为金属的1／5、1／8，耐化学腐蚀性好，电器绝缘性优良。耐磨性好。塑料管广泛用作各种液体、气体输送管，尤其是某些腐蚀性掖体和气体，如自来水管、排行管、农业排灌用管、化工管道、石油管、煤气管等。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程•管材是塑料挤出成型的主要产品之一。挤管就是将粒状或粒状塑料从料斗加入挤出机，经加热成熔融的料流，螺杆旋转的推力使熔融料通过机头的环形通道形成管状物，经冷却定型成为管材的生产过程。•生产管材的流程如图所示：第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程二、挤管机头1.直通式熔体在机头中流动方向与螺杆轴向一致结构简单易制造适于硬、软PVC,PE,PA第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程2.直角式熔体在机头中流动方向与螺杆轴向垂直从料筒流出的熔体绕过芯模再向前流动，会产生一条分流痕，流动阻力小，料流稳定，出料均匀，但其结构复杂，占地面积大。适于PP、PE及尺寸要求严格的管材第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程3.旁侧式熔体经过一个近似直角的过渡区才流入机头阻力大，结构更复杂。第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程挤管机头的特征对比特征项目直通式直角式旁侧式挤出口径适合小口径大小均可大小均可机头结构简单复杂复杂挤出方向与挤出机同方向垂直同方向分流器支架有没有没有心轴加热较困难容易容易定型长度应该长不要太长不要太长第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程上述几种机头由于存在分流器支架,会产生熔接线,影响制品外观及质量消除熔接线的方法:适当加大口模平直段(成型段)长；增大分流器支架与出料口的距离；使进口角(扩张角)大于出口角(收缩角)；加大机头进口处截面与出口截面比;采用异型芯棒(目的是增大料流阻力).第六章塑料成型技术2020年1月12日问题挤出成型设备思考与练习挤出成型原理挤出成型工艺产品工艺过程4.筛孔板式：(生产聚烯烃类大管时,可克服自重产生