異型材擠出成型

塑料異型材是指塑料制品的截面形狀不同于圓管、圓棒和板材的薄壁或?qū)嵭慕Y(jié)構(gòu)，它是一種截面形狀無(wú)規(guī)則的塑料制品。如圖8-1所示為截面形狀是空腔或敞開(kāi)口的異型材代表型。

圖8-1幾種異型材的截面形狀

異型材擠出成型，可用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及 ABS聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚等材料。但目前應(yīng)用最多的是聚氯乙烯樹(shù)脂。擠出設(shè)備可用單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)。

異型材的種類(lèi)比較多，有制品全部用塑料成型的異型材，還有塑料異型材和非塑料成型的異型材復(fù)合成一體的異型材。塑料異型材中還有不發(fā)泡和低發(fā)泡制品之分。按異型材的截面形狀分，又可分為中空異型材、敞開(kāi)異型材和實(shí)心異型材等。

塑料異型材用途廣泛，在建筑、家具、交通運(yùn)輸、機(jī)械電子等工程結(jié)構(gòu)材料中，已部分代替木材或鋼材。如塑料門(mén)框、門(mén)板、窗框、護(hù)墻板、地板條、扶手、集成電路板和各種家具配件及機(jī)械零目?jī)r(jià)出成型設(shè)所示是塑料異型材擠出成型用設(shè)備組成的生產(chǎn)濟(jì)出機(jī)、成型模具、定型冷卻裝置、牽引機(jī)和切割

圖8-2塑料異型材擠出機(jī)生產(chǎn)線

成型模具;3一定型冷卻裝置;4一冷卻水槽;5一牽引機(jī);6一切割機(jī);品檢查堆放平臺(tái)(中空型異型材用輔機(jī)中沒(méi)有冷卻水槽裝置)

螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)工藝順序如下。

科按配方要求計(jì)量→原料混合→擠出塑化混煉原料后造?！鷶D出型制品型坯→冷卻定型→牽引→切割→質(zhì)量檢查→包裝入庫(kù)雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)工藝順序如下。

料按配方要求計(jì)量→原料混合→擠出機(jī)塑化粉料成型制品型坯→牽引→切割→質(zhì)量檢查→包裝入庫(kù)齊出機(jī)塑異型材的擠出成型可用單螺桿擠出機(jī)或雙螺機(jī)。目前，對(duì)于塑料門(mén)窗的擠出成型，多用雙螺桿擠出螺桿擠出機(jī)中的嚙合異向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī)和錐形雙出機(jī)都可應(yīng)用。單螺桿擠出機(jī)一般只用于擠出成型截面較型材，如果是粉料，需先經(jīng)混合塑化擠出造粒，然后再擠型。單螺桿擠出機(jī)的螺桿應(yīng)是等距不等深漸變型，長(zhǎng)徑比為25):1，壓縮比為3:1。雙螺桿擠出機(jī)擠出成型異型材可用混合均勻的粉料投人生產(chǎn)。這既節(jié)省造粒工序、工時(shí)和能又可提高生產(chǎn)量。所以，異型材的擠出成型多選用雙螺桿出機(jī)。生產(chǎn)異型材最大寬度與錐形雙螺桿擠出機(jī)型號(hào)的關(guān)系

表8-1。表8-1異型材最大寬度與錐形雙螺桿擠出機(jī)型號(hào)的關(guān)系

擠出機(jī)型號(hào) SJSZ-55

異型材最大寬度/mm

②成型模具 原料在擠出機(jī)的機(jī)筒內(nèi)經(jīng)塑化成熔融態(tài)后，被轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿推入成型模具體內(nèi)，此時(shí)呈圓柱形熔料在模具空腔內(nèi)向前移動(dòng)，隨著模具體內(nèi)空腔截面形狀的變化而逐漸變形，變成接近制品形狀的截面，從模具的唇口擠出成型制品型坯。這就是成型模具的作用。

如圖8-3所示是一種由幾塊鋼板經(jīng)加工后而組合成型的模具這種方法成型的模具結(jié)構(gòu)，各個(gè)零件的加工較容易，組裝成模具體也很方便，但對(duì)每個(gè)零件加工和組裝時(shí)，要保證各個(gè)零件加工組裝后其中心線在同一個(gè)軸心線上，兩個(gè)零件間接觸處的過(guò)渡面要平滑，無(wú)滯料死角套和定型為異型材少制品成

圖8-3 板式組合成型模具結(jié)構(gòu)

定型套型

1一模具體板;2-收縮口板;3一口模板;4一定位銷(xiāo)釘;5-連接螺釘

如圖8-4所示異型材成型模具中的熔料流道空腔中的流線型異型，是在一個(gè)零件體上加工完成，熔料流道面光滑，無(wú)滯料現(xiàn)象，沒(méi)有的冷卻定零件間組合時(shí)的接觸過(guò)渡面，但這種流線型曲線形的加工難度服

③輔機(jī)異型材成型用擠出機(jī)生產(chǎn)線上的輔機(jī)與硬管擠出成大，增加了模具的制造費(fèi)用。型用輔機(jī)組成基本相同。異型材輔機(jī)中比較特殊的部位是定型冷部

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圖8-4內(nèi)腔為流線型模具結(jié)構(gòu)

1一模具體;2-分流錐;3-芯棒;4-中套;5-口模;6-調(diào)節(jié)螺釘

套和定型臺(tái)的長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，通常在5~6m左右或更長(zhǎng)些，這是因?yàn)楫愋筒牡慕Y(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，型坯需要充分降溫固化定型，以減少制品成型后的變形。定型冷卻套裝置分幾段，接近定型模具端的定型套型腔尺寸比成型模具內(nèi)的型腔尺寸略大些(這是因?yàn)楫愋筒呐鲝某尚湍＞呖跀D出后略有膨脹的緣故)，后各段定型套的型腔尺寸逐漸縮小，直至與制品的形狀尺寸相同。

異型材型坯定型冷卻套裝置的結(jié)構(gòu)有多種。用于中空型異型材的冷卻定型時(shí)，有真空定型式(結(jié)構(gòu)如同管材冷卻定型用的真空定型套)和內(nèi)壓定型式。真空定型時(shí)抽真空度為0.08~0.09MPa

真空定型套結(jié)構(gòu)如圖8-5所示。

圖8-5真空定型套結(jié)構(gòu)

1;11,13,15,18,24-內(nèi)六角螺釘;2-端板;3-蓋板;4-抽真空氣呢;5~7一型板8，19-壓板;9-吊環(huán);10,14-側(cè)型板;12-墊片;16-鎖緊機(jī)構(gòu);17-拉桿;

20-鉸鏈;21一下轉(zhuǎn)擋;22-滑塊;23一底板

如果異型材為敞開(kāi)式折彎形異型材，擠出成型可用成型板材型坯模具結(jié)構(gòu)。擠出成型板形坯后，進(jìn)入滑移式定型模中折彎成型所需要的異型材截面形狀，冷卻定型后成為銀品。這種成型異型材方法，可用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的成型模具。這種成型制品生產(chǎn)方法與過(guò)程如圖8-6示。

圖8-6 敞開(kāi)式折彎異型材 異型材型坯用定型冷卻套長(zhǎng)度 成型裝置示意 確定，對(duì)制品的成型質(zhì)量有較大影

1-熔料進(jìn)口;2一成型板用模具; 進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，表8-2列出一些參

3-折彎定型模;4一進(jìn)人冷卻定型

第8章 塑料異型材擠出成型

輔機(jī)中的牽引機(jī)和切割機(jī)，其工作方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)與硬管生產(chǎn)用輔機(jī)完全相同。一般中空異型材生產(chǎn)用履帶式牽引機(jī);敞開(kāi)式異

型材生產(chǎn)用輥式牽引機(jī)。

異型材擠出成型生產(chǎn)用輔機(jī)技術(shù)參數(shù)及生產(chǎn)廠見(jiàn)表8-3(2)原料選擇聚氯乙烯異型材擠出成型用料，是以懸浮法聚氯乙烯樹(shù)脂中的SG4、SG5或SG6 型料為主，然后根據(jù)擠出工藝和型材的使用條件要求，在主原料中加入一定比例的穩(wěn)定劑、改性劑、填充料和其他一些輔助料，組成用料配方。異型材擠出成型用料配方見(jiàn)表4-7。

(3)成型工藝

①原料的配混、造粒工藝條件及參數(shù)見(jiàn)第4章內(nèi)容。②擠出成型制品工藝溫度

a.機(jī)筒各段溫度加料段110~140℃，塑化段150~170℃均化段170~190℃。

b.成型模具溫度 175~185℃。

對(duì)螺桿擠出成型異型材時(shí)溫度比單螺桿擠出成型異型材的工藝溫度略低些，大約低10~15℃。但應(yīng)注意加料段溫度要高許多。

(4)質(zhì)量要求異型材生產(chǎn)制品的質(zhì)量要求，在GB/T8814-1998中規(guī)定如下。

異型材根據(jù)應(yīng)用環(huán)境分為A、B兩類(lèi)，A類(lèi)是指外用門(mén)和窗框，B類(lèi)是指內(nèi)用門(mén)和窗框。

異型材的外觀與顏色要求:異型材的表面應(yīng)平滑，不允許有裂紋及影響使用的雜質(zhì)和凸凹不平等缺陷，異型材一般多數(shù)為白色。要求色澤應(yīng)均勻一致。

異型材的外形尺寸偏差規(guī)定見(jiàn)表8-4。異型材的物理力學(xué)性能

規(guī)定見(jiàn)表8-5。

(5)工藝操作要點(diǎn)

①異型材制品用原料按配方計(jì)量后，在高速混合機(jī)中混合攪拌。工作時(shí)加料順序應(yīng)是先加樹(shù)脂、增塑劑和穩(wěn)定劑，混合攪拌溫度為80~90℃，時(shí)間大約為5~8min;然后再加人著色劑、填充料 -471-項(xiàng) 目 允許偏差 項(xiàng) 目 允許偏費(fèi)和潤(rùn)滑劑，料溫達(dá)到90~100℃即可排料降溫，在料國(guó)達(dá)到0右時(shí)，用 80 目篩網(wǎng)過(guò)篩后裝袋或輸入貯罐。

②異型材用單螺桿擠出成型時(shí)，要先把混合后攪拌均勻的原料擠出造粒，然后再擠出成型。

③異型材用雙螺桿擠出機(jī)成型時(shí)，可直接用混合均勻的體擠出成型。注意擠出機(jī)的機(jī)筒溫度控制，加料段溫度應(yīng)高于擠出場(chǎng)化段溫度。這有利于物料中揮發(fā)氣體的排出。錐形雙螺桿擠出機(jī)費(fèi)段溫度如下:加料段170~180℃，中間段170℃，均化段165-

170℃，連接段170~175℃。

成型模具溫度由入料口至出料口溫度是170~175115