內筋缺陷對型材質量和門窗焊接質量的影響及處理方法

專家姓名：王 耀　　類別：論文

摘要：本文就塑料異型材出現的內筋缺陷對型材的外觀質量、內在質量和門窗的焊接質量造成的影響，以及此類情況的處理方法作簡明論述。
關鍵詞：塑料異型材、內筋、缺陷、外觀質量、內在質量、門窗焊接質量、處理方法。
在眾多的型材生產廠家一般把型材的外觀質量和理化性能指標作為本企業型材質量控制的要點。大多數人認為型材內筋缺陷不會對型材整體質量造成影響，孰不知型材內筋質量的缺陷，往往也會給型材的外觀質量和內在質量帶來影響，特別是門窗的焊接質量留下隱患，下面分別拿幾種事例來對此類情況進行分析論述。
一、 對外觀質量的影響
1． 一般來說用戶在購買型材時會特別注意觀察型材的截面，觀察截面時主要是關心型材壁厚和型材斷面結構，此時假如說型材的內筋起泡、斷裂、彎曲或偏移等都會造成顧客對型材整體質量的懷疑，這只是一個簡單的視覺效果，就很難達到用戶滿意更何況是內在質量。凡正規型材生產廠家的型材內筋起泡，斷裂或彎曲這都是不允許的，一般這些廠家也不會讓這樣的產品流放到市場，只要在生產過程中適當調節工藝就能避免，相對控制比較簡單，不會形成尖銳矛盾，這里就不再贅述。
2． 至于型材的內筋偏移或內筋厚薄不均，都會對型材的外觀質量和內在質量或多或少造成一定程度的影響，這里只論述對外觀質量的影響，對內在質量的影響在下一節中再作論述。如圖1門板所出現的情況一般是由于型材外壁厚和內筋厚薄不一致造成的。象圖1的I部位放大中造成3部位偏移的原因主要是1部位比2部位的壁厚薄，在冷卻定型時1部位冷卻的速率要比2部位快，所以造成3部位偏移。這種現象還往往造成型材外壁溝槽的兩邊型材表面2部位方向出現一條寬1㎜左右軸向亮帶，1部位方向出現一條寬1㎜左右軸向亞光帶等外觀質量缺陷。這時只要在口模修補時掌握1、2部位出料快慢一致，壁厚均勻就能解決。

I部位放大

（圖1）
如圖2百頁片在（a）圖所示情況下2部位筋比常規薄其冷卻速率過快，在第一節定型模入口時由于真空吸附和水冷卻的作用，筋2迅速冷卻硬化，對型材外表面造成支撐，致使1部位（外表面與2交叉部位）與后兩節定型模壁硬性摩擦，會出現一條寬2㎜左右軸向亮帶；在（b）圖所示情況下，4部位筋比常規厚，其收縮比率大，對型材外表面造成牽拉，輕微會在3部位出現寬2㎜左右的軸向亞光帶，嚴重的是一道軸向收縮紋。處理此種情況的方法也是要處理模頭，使其達到出料均勻、厚薄一致。

I部位放大

（圖2） a b
二、 對內在質量的影響
型材內筋的厚薄以及內筋與外表面連接處的結構會使型材的低溫抗沖擊性能相對減弱。
1． 對于內筋正好對應沖擊點的情況下，內筋的厚薄直接影響著型材的低溫抗沖擊性能。一般來講在模頭設計和制作時內筋和外壁有各自單獨的供料單元，只是在接近口模的地方有一愈合區（一般在10㎜左右），這一短短的愈合區難以使內筋與外壁接合點的壓力在出口模后和其它地方達到平衡，所以該處物料不密實、易縮松。另外，從能量守恒角度上看，冷沖時，鐵錘下落的動能沖擊到該點后，由于內筋的支撐使得外壁彈性形變變小，不能完全吸收落錘的動能，從而使外壁破裂。在內筋比常規薄的情況下猶為嚴重，但如加厚內筋在定型冷卻時連接部位容易產生縮松，在型材外表面形成收縮痕。
2． 型材內筋與外壁連接部位的結構對型材的力學性能猶為重要。如圖3中（a）所示內筋與外壁連接部位是直角時，因為熔料的尖角處流動狀態發生急劇變化而產生較大的應力并集中在尖角處，在有荷載或受沖擊振動時會發生應力開裂。應該在該接合處設計成帶圓弧的形狀，這樣型材可以吸收和緩沖外力的沖擊強度，不會造成型材外壁破裂。


（圖3） a b
三、 對門窗焊接質量的影響
型材的內筋缺陷象內筋偏移變形和內筋開裂、破裂對門窗的影響主要是在型材對焊時鋼襯腔與排水腔連通，造成雨水隨排水腔進入鋼襯腔，一是對鋼襯造成銹蝕，二是水還可以沿鋼襯腔固定鋼襯的螺釘孔滲入墻體。
1．內筋開裂主要是內筋壁厚太薄，在型材下料時，內筋隨鋸切時與外壁交接處開裂，一般開裂深度軸向（10㎜-20㎜）左右，這樣在對焊時因熔接量太小（3㎜），所以開裂的縫隙會造成滲水隱患。
2．內筋破裂主要是型材本身的質量原因，因型材剛性增加韌性欠缺時，型材有發脆現象，這時如果是壁薄的型材，特別是型材的內筋會在鋸切時造成缺口，也就是常說的崩口現象，缺口處在焊接時不能完全吻合，也造成滲水隱患。
3．內筋偏移、變形主要是象前面圖1所示是由于壁厚不均勻現象造成的，如圖4平開框按要求圖中I處應基本平直，如圖4（a）虛線所示，為了杜絕出現此類現象，模具廠家在設計制作模具時在口模處特意作了變異處理，設計時使圖4（b）中2部位夾角＜180°，然而在型材實際擠出過程中由于受圖4（a）中1部位收縮牽拉往往會≥180°，這樣就有兩種可能，一種如果同是一種型材對焊，即框對框、梃對梃，基本也不會存在焊縫錯位問題。第二種如果象上面所說的框基本平直近似180°，而梃則＞180°，這樣框梃焊合時就會出現象圖4（a）中實線與虛線所示，焊縫錯位，出現空檔，這樣就會存在滲水問題。這種情況一般在口模上加大圖4（a）1處的內筋出料量，即使此處內筋加厚，便可解決這類問題。


I部位放大

（圖4） a b
還有一種是內筋與外壁接合處偏移，如圖5


I部位放大

（圖5）
此類現象是由于圖5中I部位放大所示1部位內筋偏薄和2部位外壁的壁厚偏薄所致，特別是2處壁厚肯定會比3處薄，2部位相對3處冷卻速度快，2部位型材的外表面又相對內表面冷卻速度快，而4處受定型模溝槽固定只有2處內表面橫向收縮，所以對內筋1造成橫向牽拉，發生偏移。此類偏移也會在框梃焊合時如圖5中I部位放大實線和虛線所示，發生焊縫錯位留有空檔，也就造成了鋼襯腔和排水腔連通問題。解決此類問題的方法也是要增加口模內筋1處和外壁2處的給料量，使之口模供料分配合理。
當然，型材內筋缺陷對型材的質量和門窗焊接質量的影響可能還有很多，這里權當拋磚引玉，希望能對同行在模具設計、模具維護和型材擠出過程中有所幫助。

發表時間：2007-11-16

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