pvc擠出機

一、擠出機

擠出成型是塑料成型加工的基本成型方法之一，大部分熱塑性塑料都能用此方法進行加工，它具有如下特點：生產(chǎn)過程是連續(xù)的，因而其產(chǎn)品都是連續(xù)的，生產(chǎn)效率高，投資少，擠出成型過程是這樣進行的，將塑料加熱、摩擦剪切，使之呈粘流水態(tài)，在加壓的情況下，使之通過具有一定形狀的口模而成截面與口模形狀相仿的連續(xù)體，然后通過冷卻，使其具有一定幾何形狀和尺寸的塑料，得到所需要的制品。

生產(chǎn)流程：擠出→定型冷卻→印字→切割→檢驗→包裝→入庫

一、生產(chǎn)線構(gòu)成：

擠出機由主機、機頭、定型冷卻裝置，印字裝置，切割裝置等組成。

（一）主機：

1、螺桿料筒：螺桿是擠出機的心臟，一切都直接或間接的以螺桿為中心，它對物料進行輸送，混煉和塑化，直接影響制品質(zhì)量，根據(jù)物料在螺桿中的變化情況，通常把螺桿分為三段：加料段、壓縮段（熔融段）、計量段（均化段）。

加料段：一般為第一區(qū)，雙螺桿的加料段螺槽較深，容積較大，有利于加大物料的輸入和壓縮，此區(qū)溫度一般不能太高，否則會有熔料粘于進料口表面，造成進入擠出機的料流故障或搭橋斷料。

壓縮段：一般為二、三兩區(qū)，此段螺桿特點是螺距的變化，斷牙破牙及螺紋寬度均勻變化，物料受到強烈的擠壓，在剪切作用下物料得到了很好的塑化和混煉，此段有真空排氣孔，把物料中的氣體排出。

計量段：此段螺桿的螺槽在整個螺桿中最淺，容積最小，它的螺桿和螺紋形式基本不變，熔融塑化的物料在此該段受到進一步壓縮，并使塑化均勻細化，由于物料在這一段運動比較均一，減小了物料的擠出波動性，提高進入模具的料流的穩(wěn)定性。

雙螺桿按螺桿中心距離大小可分嚙合型和非嚙合型兩種：按旋轉(zhuǎn)方向的不同可分同向旋轉(zhuǎn)與異向旋轉(zhuǎn)；按螺桿軸線相對位置，可分平行雙螺桿和錐形雙螺桿，錐形適用于PVC管材；型材波紋管，平行適用于大型產(chǎn)品：如D400以上管材。

我們常用的擠出機是異向錐形雙螺桿擠出機，它的工作特性：

（1）強制輸送作用：在反向旋轉(zhuǎn)全嚙合的雙螺桿擠出機中，兩根螺桿相互嚙合，嚙合處一根螺桿的螺紋插入另一根螺桿的螺槽中，使其在物料輸送過程中，不會產(chǎn)生倒流或滯流，無論螺槽是否填滿，輸送速度基本保持不變，具有強大的輸送性。

（2）混合作用：由于兩根螺桿互相嚙合，物料在擠出過程中進行比單螺桿擠出機遠為復(fù)雜的運動，不斷受到縱向，橫向的剪切混合，從而產(chǎn)生大量的熱能，使物料在機筒中的停留時間較單螺桿擠出機短。

（3）自潔作用：粘附在螺槽上的積料如果滯留時間太長，將引起物料的降解嚴(yán)重損害制品的質(zhì)量，因此對積料應(yīng)及時清除，尤其是對熱敏性塑料PVC更為重要，反向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿在嚙合處，螺紋與螺槽存在著速度差，在相互擦離過程中，相互剝離粘附在螺桿的物料，使螺桿得到自潔。

單螺桿的幾何參數(shù)：

（1）螺桿直徑Ds：指其外徑，通常在30-200mm之間。

（2）螺桿的長徑比L/Ds：指螺桿工作部分的有效長度與直徑Ds之比內(nèi)徑，常為15-25﹙近年可達40﹚L/Ds大，能改善塑料的溫度分布混合更均勻，并可減少擠出的逆流和漏流，提高產(chǎn)能，L/Ds小對塑料的混合和塑化都不利，因此，對于硬塑料粉狀塑料或結(jié)晶塑料要求塑化時間長的，應(yīng)選擇L/Ds大的，對于熱敏性性塑料因受熱時間太長而分解，應(yīng)選擇L/Ds小的。

（3）螺桿的壓縮比A：指螺桿的加料段第一個螺槽容積與均化段最后一個螺槽的容積之比，它表示塑料通過螺桿全過程，被壓縮的程度，A大，塑料受到擠壓作用愈大，排除物料中空氣能力越強一般A在2-5﹙硬聚氯乙?。?-4﹚。

（4）螺槽深度H：影響塑化及擠出效率，H小時，對塑料可產(chǎn)生較高剪切速率，有利于傳熱塑化，但擠出生產(chǎn)效率低，因此，熱敏性塑料用深槽﹙如PVC﹚,而熔體粘度和熱穩(wěn)定高的塑料﹙如PA﹚用淺槽。加料段的螺槽深H1是個定值，一般H1﹥0.1Ds壓縮段H2是個變值，均化段H3是個定值H3＝0.02－0.06Ds。

（5）螺旋角：指螺紋與螺桿截面之間的夾角，隨θ增大，產(chǎn)能提高但剪切減小，θ介于10°-30°之間，θ＝30°適用于粉料，θ＝15°適用于方塊料，θ＝17°適用于圓柱料，在均化段θ＝30°時擠出產(chǎn)率最高，出于機械加工的方便，取Ds＝ls，則θ＝17.7°為常用螺桿。

（6）螺紋棱部寬E：太小漏流增加，產(chǎn)量降低，E大動力消耗大，一般取E＝0.08－0.12Ds。

（7）螺桿間隙δ：其大小直接影響擠出機的生產(chǎn)能力和物料的塑化，δ＝0.1－0.65㎜為宜，大螺桿δ＝0.002Ds,?。害模?.005Ds。

機筒：機筒和螺桿配合組成擠出系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),機筒的三、四兩區(qū)由于熱較快，一般要設(shè)置冷卻裝置。

2、機頭與口模：

機頭與口模是塑料成型加工至關(guān)重要部分，習(xí)慣上把機頭連接器統(tǒng)稱為機頭，它由過流板，分流梭，支架，口模、芯模組成。

機頭作用：使熔體由螺旋運動變?yōu)橹本€運動，產(chǎn)生成型壓力，使熔體進一步密實和塑化均勻。

a、過濾板：分為多孔板與直通板，作用：增加背壓，塑化熔體，均化熔體，使熔體由螺旋運動變?yōu)橹本€運動；

b、分流器及支架：分流器與過流板之間有一個空腔，該空腔起著匯集料流，補充塑化和重新組合作用，所以分流器與過濾板之間的距離不易過小，以免出料不均，過大，料停留時間長，易發(fā)生分解一般為10-20㎜。

二、定型冷卻裝置：注意﹙托輪、噴淋頭、水箱定期清理﹚

管子擠出口模時，具有相當(dāng)高的溫度，為將擠出的產(chǎn)品定型穩(wěn)定下來，得到我們所需要的產(chǎn)品截面形狀，尺寸，光亮的表面，擠出管坯必須馬上經(jīng)定型冷卻裝置處理。

我們有采用的定徑方法：外徑定徑真空負壓法，它的特點是操作方便，廢料少，但管徑大時，抽真空吸力難以控制其圓度，小口徑管材采用浸浴冷卻，因水槽中浮力較大，易發(fā)生彎曲，故大口徑。管材采用噴淋水冷卻，噴淋水管一般為四根，均勻分布在管子四周，靠定徑套一端噴水較密。

本裝置由機架、真空定型水箱前后調(diào)節(jié)裝置，左右調(diào)節(jié)裝置高低調(diào)節(jié)裝置，真空泵系統(tǒng)和水泵系統(tǒng)組成。

三、印字裝置：噴碼及彩印機。

彩印機工作原理：利用牽引裝置的牽引力，利用橡膠主動輪和托輪對管材夾緊時所產(chǎn)生的摩擦力矩，帶動印字輪和橡膠彩印輪轉(zhuǎn)動，利用刀片將轉(zhuǎn)動的印字輪圓周表面的油墨刮凈，僅使字樣的凹坑著墨，字輪將標(biāo)印字樣轉(zhuǎn)移在橡膠彩印輪上，然后再彩印于管材的表面。彩印機由機身、彩印輪、托輪及風(fēng)泵吹干裝置四大部件組成。

四、牽引裝置：

其作用是給機頭出來的已獲得初步形狀和尺寸的管子提供一定的牽引力和牽引速度，均勻的引出管材，并通過牽引調(diào)節(jié)管子的壁厚。

注意：氣壓、履帶、電位置

五、切割裝置：

當(dāng)管材達到要求的長度，通過電子計長儀或限位開關(guān)發(fā)出指令，使切割機開始工作。要求長度尺寸準(zhǔn)確，切口均勻平整。

二、模具

采用雙螺桿擠出機生產(chǎn)UPVC實壁管材所使用的模具結(jié)構(gòu)大致相同，一般由前模體、支架、后模體、分流梭、口模、芯棒等組成，機頭的作用是將擠出機連續(xù)提供的已熔化的具有一定壓力的塑料熔體通過其特定的流道進入口模而形成環(huán)狀截面的管胚，再經(jīng)冷卻定型得到所需的管材。

1、壓縮比是模具最重要的設(shè)計參數(shù)，壓縮比就是分流器支架出口處流道環(huán)形面積與口模及模芯之間的環(huán)形截面積之比，壓縮比表示粘流態(tài)塑料被壓縮的程度，壓縮比太小不能保證。擠出管材的密實，也不利于消除分流筋所造成的熔接痕；壓縮比太大則料流阻力增大，我們的排水管模具壓縮比一般在25-35之間，現(xiàn)在模具發(fā)展的趨勢也是增大模具體積，增大壓縮比，來達到高速生產(chǎn)且又能滿足質(zhì)量要求。

2、收縮率：塑料從口模擠出后有一定的膨脹，因此定型套的內(nèi)徑應(yīng)略大于口模的直徑，但管材經(jīng)冷卻后有一定的收縮，因此定型套的內(nèi)徑又必須大于管材要求的外徑，收縮率一般為1%，定型套內(nèi)徑一般取大于管子外徑0.5%-0.8%。

3、分流梭：分流梭又稱魚雷頭，粘流態(tài)塑料經(jīng)過過濾板到達分流梭，塑料流體逐漸成環(huán)形，并使塑料變薄，這樣物料的受熱面積加大，有利于進一步塑化。分流梭靠近過濾板的一端錐度用擴張角a來表示，硬聚氯乙稀塑料熔體粘度高，流動性差，故分流器擴張角有一定要求，a一般取60°但不超過90°，a過大時料流阻力大，造成物料停滯和分解，a過小，將增加錐形部分長度，使機頭笨重，也會延長物料在模腔內(nèi)停留時間，不利于料層很快變薄，對制品質(zhì)量不利，分流器錐形部分長度要與擴張角一同考慮，一般L4取﹙1～1.5﹚D或﹙0.6～1.5﹚Ds﹙Ds為螺桿直徑﹚分流器頭部應(yīng)呈圓角，圓角半徑R＝0.5－2㎜,不能過大,否則會引起積料和造成分解,也有取尖角分流器與過濾板之間的空腔起著匯集料流的作用，空腔的距離不宜過小，以防止管材擠出不均勻，質(zhì)量不穩(wěn)定，距離太大則料流停滯時間太長，易發(fā)生塑料分解。

4、支架：

分流器和模芯是通過分流器支架連接在一起，在小型模具上分流器與支架可制成一體，分流器支架除在強度上要滿足要求外支架筋的截面積應(yīng)呈流線型，其出料端的角度應(yīng)小于進料端的角度，支架筋數(shù)量應(yīng)盡量少，一般為3-8根，熔融的塑料由分流器擴展成薄環(huán)狀，進一步加熱塑化，通過分流筋時被分開再匯合，有可能形成熔接痕，因此分流器支架筋數(shù)及寬度應(yīng)盡量小些，在分流器支架內(nèi)設(shè)有導(dǎo)線孔與進氣孔，以便分流器與管芯內(nèi)層裝電熱器時通入導(dǎo)線或通入壓縮空氣。

5、口模：

口模與芯棒的平直部分是管材的成型部分，口模是成型管材的外表面，芯棒是成型管材的內(nèi)表面，口模平直部分長度很重要，因為機頭的壓力主要是由壓縮比與口?；蛐景舻钠街倍伍L度來決定的，增加平直部分的長度，增大料流阻力，使管材致密，又可使料流穩(wěn)定均勻擠出，消除螺桿旋轉(zhuǎn)給料流造成的旋轉(zhuǎn)運動，但如果平直段過長，則阻力增大，擠出來的管材表面粗糙，口模平直段長度L2的確定與機頭壓縮比的大小，制品的壁厚，直徑大小等方面有關(guān)，壓縮比大，平直段應(yīng)短些，壓縮比小，平直段應(yīng)長些。

L2＝﹙1－4﹚D D為管材外徑

L2＝﹙10－40﹚t t為管材壁厚

口模內(nèi)徑D2尺寸不完全是管材外徑D1，其原因是管材離開口模后因彈性恢復(fù)而膨脹，另外管子在牽引過程中因冷卻而會縮小，口模內(nèi)徑D2取經(jīng)驗公式D2＝D1/d d＝1.04－1.08

D2＝d3＋2δd3為芯棒外徑，δ為口模與芯棒間隙修正值

一般δ＝t/B t為管材壁厚，B為經(jīng)驗系數(shù)1.16-1.20

6、定徑套：

定徑套具有確定管材尺寸，幾何形狀乃至表面粗糙度的作用。

定徑套長度取決于管材尺寸，塑料性能管坯溫度，擠出速度冷卻效率及熱傳導(dǎo)性能，對于直徑小于300㎜的PVC－U管材，其定徑套長度為管徑的3-6倍。

定徑套直徑：對于外定徑的定徑套內(nèi)徑比口模內(nèi)徑大0.8%～1.2%。

定徑套錐度；通常定徑套的出口直徑應(yīng)比進口直徑略小，使用帶錐的定徑套，可使管子與定徑套內(nèi)壁形成較大面積接觸，從而保證了管材的冷卻效果及外觀質(zhì)量。

孔眼直徑0.4-1㎜溝槽直徑0.8-1㎜

7、芯棒：

芯棒是成型管材的內(nèi)表面，物料經(jīng)過分流梭支架后先經(jīng)過一定的收縮，收縮角應(yīng)小于分流器的擴張角，雙螺桿一般收縮角為40°-80°

芯棒直徑d3＝D/1.01－1.18 D為管材外徑

平直段長度L1＝﹙1.5－3.5﹚D1 D1管材外徑

8、裝模要點：

a、模具打磨時要用金相細砂，如遇腐蝕較嚴(yán)重的地方可用水磨砂打磨掉銹跡后，再用細砂紙打磨或用拋光機進行拋光，支架打磨要徹底，不能留有死角，防止出黃線，模具連接處要求光滑平整，不能有毛刺死角，模具螺孔要定期清理，防止二硫化鉬碳化，螺絲不易拆裝；

b、裝模前要先找清標(biāo)記，然后按標(biāo)記組裝，組裝過程中一定要注意安全，使用行車要小心，動作要輕，避免人身傷害及模具損傷，上螺絲時對每顆螺栓，螺紋，硬度都要檢查，對于不好的螺絲及時更換，螺絲每顆上面都要抹上適量二硫化鉬；

c、上模：模具在裝在機器上以前，要準(zhǔn)備好所用工具及一些必要物品，過濾板是否要加銅片，對吊模用的皮帶及鐵鏈要進行檢查是否完好，吊模時要水平，裝模過程中腳及身體其它部位不要在模具下方且熱電偶孔最好在上方；

d、緊模：開機前要對模具各螺栓進行加緊，在緊螺栓時先緊模具底座螺絲，然后再緊壓板，壁厚，緊螺栓時，要求一人對角擰緊用力要均勻。

9、模具選用注意事項：

a、一模雙出因生產(chǎn)速度較快，故選用芯棒時，一般用中型芯棒做輕型管用重型芯棒做中型管。

b、單出也可采用雙出方法，也可在眾多芯棒中選取直徑最小的來做，一般輕型用短口模芯棒，中型重型用長口模；

c、排水管模具一般為專用模具。

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