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- 研究成果
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影響型材制品質量的幾個因素
專家姓名:王 耀 類別:技術交流
在硬PVC型材生產過程中影響型材制品質量的綜合性因素很多,本文就主螺桿轉速,加料轉速,工藝溫度設定,以及主機真空度等這幾個方面來簡單闡述一下它們之間的關系,以及對型材制品的影響。
首先從主螺桿轉速、加料轉速、工藝溫度設定這三個方面來分析:
一、假設擠出速度不變,加料速度不變。
1、設定溫度過低,有可能造成塑化不良,以致機簡排氣口處開真空時抽粉料,制品表面無光澤,內筋開裂,此時型材從口模擠出手感無韌性,入定型模較困難,且機頭壓力偏高,扭矩偏高,即使能勉強入模,在制品成品的檢測過程中,低溫落錘、拉伸強度、角強度不過關,應適當提高機筒一、二區及口模或芯溫來改變此現象。
2、設定溫度過高,真空不抽粉料但在一定狀態下冒料,(不是加料過多造成的)制品內壁起泡,色澤發黃,如機筒的溫度過高,型材表面出現不規則灰黑線或黃線,如機頭溫度過高型材表面會出現延續性黃線或型材的某一側棱、筋灰色波狀紋,即使外觀質量無缺陷,型材加熱后狀態也不合格,此時應適當降低機筒三、四區溫度,特別是過渡體的溫度,或降低芯溫及口模溫度。
二、假設擠出速度不變,設定溫度不變
1、加料速度過低,物料在擠出過程中,形成不了壓縮、摩擦、剪切,而反映出真空抽粉料,塑化不良,型材表面無光,物理檢測指標不合格,此時應適當提高加料轉速。
2、加料速度快會導致排氣口冒料,型材內壁起泡等缺陷,造成主機過流,轉矩增大報警,此時應適當降低加料轉速。
3、另外,加料的多少對螺桿,機筒的壽命影響也是不能忽視的。
3.1、加料偏少,螺桿的受力狀態螺桿除軸向向后受力外,主要受物料垂直向上的托力f1和水平向外受到的張力f2兩個方向受力,合力為F與垂直方向及水平方向夾角為45°(見圖一)這時機筒內壁兩側外斜上方摩擦比較大,在機筒三、四區猶為明顯,造成機筒與螺桿磨損,而且物料太少會造成機筒一區、二區內上壁附壁懸掛形成料膜,或螺桿螺槽底部死角,形成積料。經過一段時間,料膜及積料碳化脫落,表現在型材表面,便會有不規則,間歇性煤渣狀制品。甚至有些表現為螺桿跟機筒不規則性磨擦,造成型材表面延續性黑線,或灰色云彩狀紋。
3.2、加料過多,則主螺桿的轉矩,主電機電流
會過高直接影響著螺桿及傳動系統的壽命。
所以說,在設備調試運行過程中,擠出螺桿轉速與加料螺桿轉速配比也是直接影響制品質量和設備壽命的關鍵因素。
三、假設加料速度不變,設定溫度不變
1、擠出速度過快,物料在擠出過程中,在機筒內部的輸送能力過快,物料混煉時間短,而導致塑化不良及因塑化不良造成的米重偏低、加熱后狀態、尺寸變化率超標等一系列缺陷,此時應適當降低擠出速度。
2、擠出速度過慢,會導致抽氣口冒料,主螺桿轉矩及主電機電流偏高,型材制品內壁起泡,米重偏高等缺陷,這時應適當提高擠出速度。
物料在擠出時,根據不同的配方要求,設定不同的溫度。工藝參數是必要的。但一般物料在塑化過程中,單靠提高溫度來改變塑化狀態是不合理的,溫度工藝的設定僅僅在型材擠出過程中起到平衡溫度的作用。
一般的配方溫度設定在160℃—200℃(破碎料在140℃—190℃)之間。螺桿芯溫在70℃—120℃之間,溫度設定到工藝種類也比較多,常用的兩種為階梯狀(見圖二)和拋物線狀(見圖三)在這兩種中,常見的為拋物線狀,因這時物料在機筒的塑化狀態基本能夠達到開啟主機真空的要求。這種方式適合于大多數配方,特別是大截面壁厚的主型材,如推拉框,平開扇等。此種工藝溫度參數的初始設定原則:一般機筒一區溫度比二區略高3℃-5℃;二區比三區略高2℃-5℃;機筒三、四區的溫度基本相近,或四區略低于三區1℃-3℃;芯溫一般在80℃-120℃之間;過渡體的溫度一般在物料的降解溫度附近約為165℃-175℃;機頭一區的溫度比過渡體高5℃-12℃;機頭二至五區的溫度比機頭一區高出2℃-10℃為宜。最主要的首先要保證其出模溫度,即模頭的溫度一般不能低于180℃。而階梯狀用的少,它基本適合不用開主機真空,制品截面小的型材,
如玻璃壓條,封蓋等。當然以上方式并不是一成不變的,要根據不同的配方要求進行靈活應用,適當調整,以最終達到要求為目的。
但是,要想從根本上來改變物料的塑化狀態,關鍵在于調整主螺桿轉速與加料轉速兩者之間的配比關系,它們兩者的比例大小,隨螺桿轉速的變化而變化,一般就福田塑機,SJZ60/125、SJZ60/130來講,主螺桿轉速在1rpm —8rpm之間時與加料螺桿的轉速比為1:1;而在8rpm —15rpm之間一般為1:1.2¬¬—1:1.5;在15rpm 以上則為1:1.5—1:2
不等,是一個遞增關系。若用破碎料這兩者之間的比例卻不一樣,一般在1:0.6—1:1.2之間。磨粉料在磨粉后,組織疏松,比例掌握在1:1.5—1:2之間。SJZ60/130比例比SJZ60/125要偏高一些。當然要根據實際情況,原則上在排氣口處觀察,物料飽和程度,在充滿螺槽的2/3—3/4之間物料有潮濕、粘連感、或結團、或不規則片狀不呈粉狀滾動為最佳,缺之則塑化不良,主機真空抽粉料。過之則制品發泡,排氣口冒料。主機電流掌握在42A——51A之間也就是轉矩在70%-85%之間,機頭壓力在30mpa—36mpa之間,這樣基本能滿足物料的塑化要求。
四、根據不同材料的配方,主機真空度的大小也直接影響制品的質量,一般的物料在主機真空度達到-0.02Mpa—-0.04Mpa之間已經足夠。甚至在條件允許下根本不需開真空,但有些物料在達到要求的情況下,真空度太低會導致型材內壁起泡或型材檢測加熱后狀態不合格,這時適當提高主相真空度是必要的一般掌握在-0.05Mpa—-0.07Mpa之間就可以了。
綜合上述雖然涉及的因素不多,但在塑料異型材擠出過程中隱含的可變量很多,要想真正掌握型材擠出的細節要領,必須要做到配方、工藝、人、機、模具的最佳結合,才能生產高品質的塑料異型材。
發表時間:2007-11-16
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