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河北基业制造有限公司 生产技术培训课程 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 生产技术培训课程表 生产技术培训课程表 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 挤出机装备系统及操作规范 1 鉴于挤出设备技术的复杂性和成系统性 考虑到目前用于塑料异型材挤出生产的技术特点 下面将以锥形双螺杆挤出机为主机的异型材生产线为主 简要介绍异型材挤出生产线的技术特点 1 挤出机 是用于挤出成型加工的主要设备 也是塑料异型材生产线的主机 目前锥形双螺杆挤出机应用较多 锥形双螺杆挤出机属于异向向外旋转的双螺杆挤出机机型 其对物料的输送是靠相互啮合的两根螺杆形成的 形小室 随螺杆异向向外旋转强制前移输送 锥形双螺杆挤出机一般由传动系统 挤压系统 自动上料及定量加料系统 真空排气系统 机筒及螺杆调温系统 电控系统等组成 其中挤压系统和电控系统是其最为关键的两个系统 1 挤压装置 由机筒 螺杆 过渡体及温控系统组成 螺杆分加料段 预塑化段 压缩段 排气段 计量段 也有加料 预塑化共为一段的 其基本作用是完成PVC粉料的输送 压缩 排气 塑化和计量挤出过程 PVC粉料在机筒中受到螺杆输送的压延 剪切 混炼作用 同时受到机筒上加热片的加热作用和螺杆芯部调温作用的影响 逐渐从粉料变成塑化良好的熔体 再经模具规范成型后冷却定型即得需要的塑料异型材制品 2 电控系统 挤出机的故障率大多发生在电控系统 电控系统关键还在于其主关键件单元的可靠性上 一般调速控制以变频调速较为可靠 选用国际名牌工业变频器可完全满足使用要求 温度控制关键在于测温元件的选用和温控表的可靠性 一般国外专业厂产品可靠性较高 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 2 定型台 由托模装置 真空系统 冷却系统及调整机构组成 主要完成挤出物料熔体的定型和冷却 主要技术要求是能适应不同模具的安装 定型冷却能力足够大 调整操作方便 稳定性和操作重复精度高 各种定型台均能完成上下左右前后三维方向的调整 调整方式不尽相同 电动调节加手动微调方式是较为先进的一种调整方式 一般定型台纵向可调位移500 600mm 上下可调位移不小于50mm 横向可调位移不小于20mm 另外 定型台是否适宜人体操作 是否稳固可靠和便于维护均是选用定型台考虑的主要因素 还有其中的各种辅助功能装置的选配如型材表面打印装置 吹风除水装置 型材远红外校直装置等 3 牵引切割机 主要功能是完成制品定型后从模腔内拉出并依设定长度切断 达到连续生产的目的 它一般由牵引履带系统 气动加压系统 机架 切割装置 吸屑装置 贴膜装置等部分组成 主要技术要求是牵引力足够大 牵引稳定 牵引速度能与在最大挤出量时的制品生产速度匹配 切割同步性好等 目前有两种形式 一种为牵引切割分开式 另一种为牵引切割一体式 前者为被动同步切割 后者为主动同步切割 从技术原理上分析 后者优于前者 另外 在制品切割完毕后要进行堆放 翻料架即完成此功能 在牵引切割机切断制品后推到料架上 由料架自动翻板堆放 型材与管材翻料架均为同一原理 关键为定长准确 落料可靠 挤出机装备系统及操作规范 2 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 温度对木塑复合材料加工成型性能的影响木塑复合材料在挤出加工过程中主要受机筒温度和机头温度的影响 机筒温度主要对复合材料的混炼塑化效果具有决定性的影响 机头温度则对挤出成型有重要的影响 随着机筒温度的升高 复合体系的熔体表观粘度下降 对于材料的挤出加工 升高温度有助于流动性增加 在生产过程中我曾做过1组实验 将挤出机的温度设置的较高 但是温度升高会导致木质纤维烧焦 造成粘度过低而不能产生足够的机头压力 挤出机的温度高使物料粘度下降 不利于冷却定型 易使制品表面出现熔接痕使制品表面粗糙 强度差 影响挤出质量 且出口模后由于熔体的弹性恢复作用而出现波浪形 影响制品的外观质量 经常出现物料不成型的现象 造成生产不连续 因此 在满足物料塑化质量的基础上 应尽量降低挤出机温度 机头口模及合流芯等过渡段的温度控制对挤出制品质量的影响十分显著 如果此段温度过低 木塑复合材料的粘度增大 流动困难 流道壁面处的料流就会过早冷却固化 使物料不能充满机头流道 难以挤出成型 若将此段的温度升高 则挤出制品表面质量有很大改善 可见 对于木塑复合材料的挤出成型而言 机头温度是非常关键的 它直接影响着挤出成型的质量 生产工艺控制办法 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 转速对木塑复合材料加工成型性能的影响提高螺杆的转速 可增加挤出产量 降低生产成本与提高生产效率 是工业化生产的需要 但是随着转数增加 物料在口模中逐渐向滑流过渡 如果滑流不顺利和受阻 就会出现制品质量问题 继续增加螺杆转速 产量有一个突变的过程 但此时物料由于受热历程的缩短和在口模中融合效果变差 挤出的片材就会有内部应力 出口模后造成了制品表面粗糙甚至破裂 用较高的转速时 使物料来不及冷却好就被顶出来 这样就使制品的冷却不均匀 造成制品表面出现波纹 影响制品外观和挤出成型的质量 严重时造成制品不成型 使生产间断 严重影响了生产的连续性 当转数很低时 物料以层流向前推进 物料可以得到充分冷却定型 挤出物出口模后制品表面光滑 外观质量较好 制品均匀 只是产量很低 冷却速度对木塑复合材料加工成型性能的影响冷却系统的布置以及冷却能力对挤出成型具有重要的影响 冷却介质的流向与物料相反 介质温度上升 物料温度逐渐下降 热交换比较平和 挤出制品效果好 冷却介质的流向与物料方向一致 在物料入口处料流与冷却介质温差较大 在料流表面迅速形成固化层 物料会堵塞流道 导致挤出无法正常进行 由于木塑材料不经冷却无法成型 所以不能采用牵引冷却 只能靠机头的压力将物料顶出 在口膜处用循环水冷却 因此 冷却的历程很短 如果冷却水量小 冷却速度慢 就很难使物料冷却好 物料就不容易成型 造成制品表面不均匀 出现分段现象 当制品不成型时产生断裂 使生产不连续 生产工艺控制办法 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 机头压力对木塑复合材料加工成型性能的影响挤出机温度高 机头压力小 使挤出的型材不密实 因此导致制品性能的缺陷 破坏稻壳粉作为填充剂的优良性质 并且严重影响外观形象 当机头压力较低时 制品表面出现条纹 并产生分段现象 挤出不成型 经常出现物料不成型而造成的物料堆积现象 得不到连续得外观质量好的制品 影响生产的连续性 只要在压力许可的范围内 压力越高挤出制品越密实 挤出质量就越好 对排气挤出机而言 机头压力与第二计量段的充满长度有关 该段充满程度取决于供料量 当充满长度超过排气口时 挤出机的螺杆扭矩上升并且从排气口冒料 影响挤出的稳定 则挤出制品出现 波纹状 即不稳定的压力使物料不能均匀地流过机头流道 这种时快时慢的熔体流动造成了挤出成型制品中存在着一段一段的裂纹 严重影响了制品的机械物理性能 当机头温度下降时 机头压力升高 这时挤出物成型性较好 制品表面较光滑 但机头压力很大时 机头挤出的物料得到很好的冷却 制品较硬 后面还没冷却的物料较软 顶不动前面的硬制品 导致物料大部分在排气口溢出 使机头处供料不均匀 挤出不稳定 制品表面出现分段的条纹 影响外观质量 生产工艺控制办法 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 木塑复合材料是采用热熔塑胶 包括聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯以及它们的共聚物作为胶粘剂 用木质粉料如木材 农植物秸杆 农植物壳类物粉料为填充料 经挤压法成型或压制法 注塑法成型所形成的复合材料 其中的热熔塑胶原料可采用工业或生活的废弃料 木粉也可以采用木材加工的下脚料 小径材等低品质木材 从生产原料的角度而言 木质塑料制品减缓和免除了塑料废弃物的公害污染 也免除了农植物焚烧给环境带来的污染 复合过程中材料配方的选择涉及到如下几个方面 1 聚合物用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料 热固性塑料如环氧树脂 热塑性塑料如聚乙烯 PE 聚丙烯 PP 及聚氧乙烯 PVC 由于木纤维热稳定较差 只有加工温度在200 以下的热塑性塑料才被广泛使用 尤其是聚乙烯 2 添加剂由于木粉具有较强的吸水性 且极性很强 而热塑性塑料多数为非极性的 具有疏水性 所以两者之间的相容性较差 界面的粘结力很小 常需使用适当的添加剂来改性聚合物和木粉的表面 以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力 而且 高填充量木粉在熔融的热塑性塑料中分散效果差 常以某种聚集状态的形式存在 使得熔体流动性差 挤出成型加工困难 需加入表面处理剂来改善流动性以利于挤出成型 a 偶联剂能使塑料与木粉表面之间产生强的界面结合 同时能降低木粉的吸水性 提高木粉与塑料的相容性及分散性 b 增塑剂对于一些玻璃化温度和熔融流动粘度较高的树脂如硬度PVC 与木粉进行复合时加工困难 常常需要添加增塑剂来改善其加工性能 c 润滑剂木塑复合材料常常需要加入润滑剂来改善熔体的流动性和挤出制品的表面质量 所使用的润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂 配方设计原理 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 e 发泡剂木塑复合材料具有很多优点 但由于树脂与木粉的复合 使其延展性和耐冲击性降低 材料脆 密度也比传统木制品大近2倍 限制了它的广泛使用 而经发泡后的木塑复合材料由于存在良好的泡孔结构 可钝化裂纹尖端并有效阻止裂纹的扩张 从而显著提高了材料的抗冲击性能和延展性 且大大降低了制品的密度 f 紫外线 稳定剂及其它紫外线稳定剂的应用也随着人们对木塑复合材料质量和耐用性要求的提高得到迅速发展 它能使复合材料中聚合物不发生降解或力学性能下降 常用的有受阻胺类光稳定剂和紫外线吸收剂 木塑复合材料的生产和使用不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物 木塑制品本身还可回收二次利用 因此木塑制品是一种全新的绿色环保制品 能够生态自洁净 有着广阔的开发前景 配方设计原理 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 打粉工艺流程 混料打粉人员操作规范 演讲 邹良凤 河北基业制造有限公司 在生产 木塑的生产工序中 配料 高混和挤出成型三个工段对型材质量特别是对低温冲击性能影响较大 配料配料是对各助剂按配比用量称量配制的过程 称量的准确与否对加工和制品质量有很大的影响 一般采用复查方式 即检查所配制物料总重 来检查称量的准确性 复查发现有问题的物料 一律不能使用 以免影响加工过程和制品质量 高混高混是将配置的物料按工艺要求 依次与 树脂高速混合 在此过程中 在高温 高磨擦 高剪切的作用下 树脂细小颗粒 助剂均匀混合 水分和挥发物挥发 低熔点助剂熔化包覆在 树脂表面或被 树脂吸收 在此过程中 一般是通过调整混合温度控制混合质量 通常在 15 结束高速混合进入低速冷却混合 冷却到 时出料 温度的高低决定混合时间的长短 混合工序中常出现的问题是 高速混合出料温度不准和高速捏合机的桨叶由于长期使用 年 磨损 混合质量达不到要求 挤出成型挤出生产过程中 物料的塑化质量和熔体成型后的冷却定型工艺控制是影响 异型材的主要因素 物料的塑化质量主要是由温度控制 挤出机转速 喂料螺杆转速比 挤出机扭矩及机头压力来决定的 温度控制应在 之间 另外 挤出成型的环境温度对型材的耐冲击性能也有一定影响 冬季室温低 挤出的型材容易发脆 夏季室温较高 挤出的型材耐冲击性能相对来说就较高