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1、广东轻工职业技术学院高分子教研室,1,广东轻工职业技术学院轻化系高分子教研室,塑料挤出成型 Plastics Extrusion Molding 异型材挤出成型,广东轻工职业技术学院高分子教研室,2,项目10：认识型材生产线,广东轻工职业技术学院高分子教研室,3,主要训练过程,任务10-1: 认识生产线，及拆装模头 任务10-2: 设定材料工艺及试开机运行,项目10：认识型材生产线,今天的任务： 任务10-2：设定材料工艺及试开机运行,广东轻工职业技术学院高分子教研室,4,1. 任务告知：,拟实现的能力目标,生产线开启关闭及调节能力； 工艺参数设定能力； 定型装置调试能力； 牵引装置调试能力；
2、 应急处理能力；,广东轻工职业技术学院高分子教研室,5,2. 任务的引入,异型材加工对挤出设备的要求是什么？ ABS异型材的配方由哪些主要原料组成？各起什么作用？ 塑料异型材挤出成型多用哪几种类型挤出机？各自有什么优点？ 塑料异型材成型中模头的作用是什么 ？ 异型材冷却定型冷却方式有哪些 ？ 异型材挤出成型生产线上要控制哪些参数？控制要求有哪些 ？ 何为加工助剂？在异型材的加工中一般为何要加入加工助剂 ？,引导课文：,广东轻工职业技术学院高分子教研室,6,3. 任务的实施,通过动手操作演示异型材生产线开机步骤学生分组协同操作,广东轻工职业技术学院高分子教研室,7,4. 任务深化,塑料异型材加工
3、工艺参数设定方法异型材定型、冷却、牵引的调试方法,广东轻工职业技术学院高分子教研室,8,5.归纳总结,异型材生产线开启关闭及调节能力； 异型材生产线工艺参数设定能力； 异型材定型装置及调试能力； 异型材牵引装置及调试能力； 应急处理能力； 方法能力 （主要学习技巧方面） 社会能力 （主要职业精神、团结协作方面）,广东轻工职业技术学院高分子教研室,9,6.拓展,如何保证小剂量物料均匀分散？,广东轻工职业技术学院高分子教研室,10,7.作业布置,根据任务的学习，撰写总结报告。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,11,1. 塑料异型材生产工艺控制,原料及配方：准确把握原料的质量配比及其内在性质，注意
4、讲配方需确定各原料型号和厂家之后才有实际意义。 设备：混合设备，保证混合均匀；挤出设备，塑化良好。好的混料机可以弥补塑化效果差的挤出机。 模具：保证截面形状和壁厚尺寸；保证流道设计的差异。 工艺控制： 混合：正确控制混合温度和剪切速率确保均匀分散 挤出成型：温度、压力、螺杆转速、加料及牵引速度、排气和真空冷却等诸多因素综合影响。结合理论及生产的经验反复实践验证。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,12,2. ABS塑料成型工艺特性,ABS在熔融状态下的流变性呈现假塑性流体，对剪切速率较敏感。改善加工流动性，通过提高压力（剪切速率）比提高温度更有效。 ABS是无定形聚合物，熔融温度较低，熔程较宽
5、，故易于加工，且在成型温度有较小波动时，影响也不大。成型后无结晶，收缩率不大。 ABS树脂在成型前常需进行干燥处理，使吸水率降低到0.1%以下，防止因吸湿性较大造成制品中出现云纹、气泡等缺陷。 挤出加工对ABS树脂物性要求（选用挤出级）：熔体指数(g/10min):0.30.5；含水量0.1%；拉伸强度40Mpa。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,13,3. 生产线开机准备,物料预干燥到指定要求。 根据产品品种、尺寸，选定机头规格，按顺序安装：装机头法兰、多孔板及过滤网、模体、口模；根据需要确定是否更换过滤网。 调整口模各处间隙均匀，检查主机与辅机中心线是否对准。 检查水路、气路和各部件是否
6、正常工作。 各部分达到设定温度时，对机头各衔接处的螺栓进行检查、拧紧，防止漏料。 检查加料斗，不得有异物存在，尤其是金属和其它坚硬杂物。 清理操作现场，保持主机、辅机、操作台及相关物品有序整洁。 整机各部位都达到预设温度后，稳定30分钟左右再投料试车。 启动运转设备，速度由快到慢，检查运转是否正常，观察仪表工作状态。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,14,4. 开车注意事项,低速启动开车，空转，检查螺杆、电流表、压力有无异常（空转时间不能太长），切忌冷开车 逐渐少量加料，待塑料挤出口模时方可大量加料，将挤出物缓慢引至已开动的冷却及牵引设备。 依据控制仪表指示和制品的要求，对各部分进行调整至正
7、常状态。 取样，检查制品外观、尺寸是否符合要求，进一步调整挤出工艺。 塑料未被挤出前，任何人不得处于口模正前方。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,15,5. 生产线的调节方法,各运转设备正常运转后，就准备开机生产： 挤出机螺杆转速由低逐渐调高，同时观察物料塑化状况和口模出料情况，视挤出情况调整各部温度，直至正常 生产状态。 在挤出物正常情况下，启动螺杆挤出排气段的真空系统，排除挥发物。 将挤出物引入定型模、水槽和牵引装置。调整定型模使之与机头同心、同线；调整牵引块的中心高度，并以适当压力压紧型材，调节牵引速度使制品壁厚符合要求。 打开冷水、真空泵，锁紧定型箱，使制品贴附于定型套上。观察型材的
8、壁厚、尺寸是否合格，制品有无弯曲、翘曲，分析异常成因，进行相应调整。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,16,6. 生产线关闭方法及应急处理,停止加料，挤完生产料（单螺杆挤出）或加入停车料顶替生产料（双螺杆挤出）再关闭料筒和机头电源。 关闭主机电源同时，关闭各辅机电源，然后关闭总电源和冷却水阀门。 意外情况需短时间停车时，应切断电源，故障排除后可重新加热，逐渐替换排除滞留物料，再进入生产状态。 机头拆装清理时应使用专用工具，通常应用铜制工具清理机头内部积料，机头内的结垢只能用上光砂纸磨光。 长时间停车，拆除机头、口模和过滤器，清理干净后涂防锈漆保管。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,17,7
9、.常见的故障及排除方法,金属异物或小的金属零部件如螺钉或小扳手等工具掉入加料口，导致停机或使螺杆及料筒损坏。 润滑系统发生故障，如缺油或严重漏油等，会导致轴承因过热卡死或齿轮因过热而严重磨损等。 加工PVC类物料特别容易产生过热分解，分解时产生的氯化氢气体会严重腐蚀料筒、螺杆及机头流道表面。 断电后需重新启动，但料温未达到所需温度就启动挤出机，轻者会使电机有过载保护而停车，重者使安全销、键破坏，更严重时会损坏螺杆或料筒。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,18,8. 挤出成型工艺参数控制,挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、螺杆转速及计量加料速度、牵引速度、挤出机工作压力、排气及真空冷却等诸多
10、方面。然而挤出工艺条件又和配方体系、挤出机结构和性能、制品的形状及模具设计、产品的质量要求以及公用工程等设施有关，因此欲得到外观和内在质量兼忧的异型材制品，其挤出成型工艺的控制是十分重要而又很复杂的，需依据理论原理及实际生产的经验反复实践才能确定，操作时还需依实际操作的具体情况给予适当的调整。,阅读资料：赵义平等编著. 塑料异型材生产技术与应用实例. 化学工业出版社, 2006. P292-301,广东轻工职业技术学院高分子教研室,19,成型温度控制，包括料筒、机头、模具、螺杆的温度以及保温等几方面温度综合设定和调整，实践性很强。 挤出压力控制，压力由螺杆特性线和口模特性线决定。 螺杆转速控制
11、，根据制品截面形状和大小、冷却定型能力综合考虑。 挤出速度控制，与物料、机头和口模的设计以及螺杆转速有关。 计量加料速度控制，单螺杆无影响，双螺杆影响其剪切速率、成型温度及压力分布。 挤出机排气控制，双螺杆设真空排气装置，避免型材出现空隙和气泡。,主要工艺参数控制：,广东轻工职业技术学院高分子教研室,20,图中S1表示工作转数n1下的螺杆特性线，S2表示工作转数n2下的螺杆特性线(n2n1)，K1和K2分别表示没有进行和进行压力调节时的口模特性线，Qu为用观察挤出制品的均化度来确定的质量线，Tmax和Tmin分别为最大允许和最小可能的熔体温度，W为对于特定的挤出机的经济挤出量下限。该图的核心部
12、分（阴影部分，即有效工作区)，由三条线组成：质量线Qu 它将塑化不充分的区域和塑化质量满意的区域分开；温度上限线Tmax以上，物料会因过热而分解、交联，或粘度太低难以控制；经济线W低于它，用下档的较小规格的挤出设备比较合适，否则不经济。挤出机最佳工作点位于Qu、Tmax之间的S2线之上处。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,21,9. 定型方法,结构：简单，数块金属定型板排列于水槽中，每块板上有与型材外型相仿的孔，沿型材前进方向依次减小。 方法：挤出物从第一块定型板进入并沿顺次缩小的孔通过，达逐级定型目的。 设计：最后一块定型板的定型孔尺寸必须比型材截面大2-3%，防止离水收缩，注意做好防漏防
13、水倒灌。 应用：适用于各种异型材外定型。,9.1 多板式定型,广东轻工职业技术学院高分子教研室,22,特点：定型膜与型材外部轮廓相一致。 方法：工作时挤出的型材在缝隙内边滑动边冷却定型。 设计：型材沿牵引方向保持笔直，截面形状不得变化，且冷却速度须恒定。冷却水须与挤出方向呈对流状态进行冷却。 应用：适用于开放式异型材、空腔式异型材及组合对称异型材的加工。 其它形式：波纹板滑移式定型；折弯型材滑移式定型,9.2 滑移式定型,广东轻工职业技术学院高分子教研室,23,将从平缝模挤出的板材在滑移式定型模中折弯成需要的截面形状，冷却定型。此法能用简单的模具制造出复杂的大型异型材。,制造瓦楞板时，预先挤出
14、的板材经波纹形辊筒压成粗波纹，接着通过上图所示的滑移式定型模，冷却定型成为所要求的波纹板。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,24,9.3 真空（外）定型,特点：由于采用间接水冷方式，有效抑制了内应力和形变。 方法：定型模周围壁上的细孔或缝口抽真空产生负压区，使型材的外壁与真空 定型器的内壁紧密接触，以确保型材冷却定型。 设计：由内壁有吸附缝的真空定型区和冷却区两部分组成，两个区域是交替的。 应用：中空异型材，如窗框等。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,25,9.4 内芯定型,特点：减小制品内应力，内部定型精度较高。 方法：芯模与可冷却的定型芯棒相连接，挤出的管坯环绕此定型芯棒周围被拉出的同
15、时进行定型和冷却。 设计：定型结构较复杂，内面定型需用迂回管。 应用：常用于定型内径公差较小的圆形或方形管材。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,26,10. 冷却定型装置,一般由冷却定型台、真空系统、水冷却系统、冷却定型台移动系统和操作控制盘等组成,广东轻工职业技术学院高分子教研室,27,11. 牵引装置,作用：克服型材在定型模内的摩擦阻力而均匀地牵引型材，使挤出过程稳定进行。 由于异型材形状复杂，有效面积上摩擦阻力大，要求牵引力也较大，同时为保证型材壁厚、尺寸公差、性能及外观要求，必须使型材挤出速度和牵引速度匹配。 异型材挤出常用牵引机有辊轮式、履带式和皮带式三种。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,28,广东轻工职业技术学院高分子教研室,29,广东轻工职业技术学院高分子教研室,30,12. 切割及卸料,牵引切割机,制品堆放架,
