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脂。擠出設(shè)備可用單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。

異型材的種類比較多，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、敞開異型材和實心異型材等。

塑料異型材用途廣泛，在建筑、家具、交通運輸、機械電子等工程結(jié)構(gòu)材料中，已部分代替木材或鋼材。如塑料門框、門板、窗框、護墻板、地板條、扶手、集成電路板和各種家具配件及機械零目價出成型設(shè)所示是塑料異型材擠出成型用設(shè)備組成的生產(chǎn)濟出機、成型模具、定型冷卻裝置、牽引機和切割

圖8-2塑料異型材擠出機生產(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;6一切割機;品檢查堆放平臺(中空型異型材用輔機中沒有冷卻水槽裝置)

螺桿擠出機生產(chǎn)工藝順序如下。

科按配方要求計量→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→包裝入庫雙螺桿擠出機生產(chǎn)工藝順序如下。

料按配方要求計量→原料混合→擠出機塑化粉料成型制品型坯→牽引→切割→質(zhì)量檢查→包裝入庫齊出機塑異型材的擠出成型可用單螺桿擠出機或雙螺機。目前，對于塑料門窗的擠出成型，多用雙螺桿擠出螺桿擠出機中的嚙合異向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機和錐形雙出機都可應(yīng)用。單螺桿擠出機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。單螺桿擠出機的螺桿應(yīng)是等距不等深漸變型，長徑比為25):1，壓縮比為3:1。雙螺桿擠出機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。生產(chǎn)異型材最大寬度與錐形雙螺桿擠出機型號的關(guān)系

表8-1。表8-1異型材最大寬度與錐形雙螺桿擠出機型號的關(guān)系

擠出機型號 SJSZ-55

異型材最大寬度/mm

②成型模具 原料在擠出機的機筒內(nèi)經(jīng)塑化成熔融態(tài)后，被轉(zhuǎn)動的螺桿推入成型模具體內(nèi)，此時呈圓柱形熔料在模具空腔內(nèi)向前移動，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)，各個零件的加工較容易，組裝成模具體也很方便，但對每個零件加工和組裝時，要保證各個零件加工組裝后其中心線在同一個軸心線上，兩個零件間接觸處的過渡面要平滑，無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，是在一個零件體上加工完成，熔料流道面光滑，無滯料現(xiàn)象，沒有的冷卻定零件間組合時的接觸過渡面，但這種流線型曲線形的加工難度服

③輔機異型材成型用擠出機生產(chǎn)線上的輔機與硬管擠出成大，增加了模具的制造費用。型用輔機組成基本相同。異型材輔機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

套和定型臺的長度比較長，通常在5~6m左右或更長些，這是因為異型材的結(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(這是因為異型材坯從成型模具口擠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，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)較簡單的成型模具。這種成型制品生產(chǎn)方法與過程如圖8-6示。

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

1-熔料進口;2一成型板用模具; 進行設(shè)計時，表8-2列出一些參

3-折彎定型模;4一進人冷卻定型

第8章 塑料異型材擠出成型

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

型材生產(chǎn)用輥式牽引機。

異型材擠出成型生產(chǎn)用輔機技術(shù)參數(shù)及生產(chǎn)廠見表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)見第4章內(nèi)容。②擠出成型制品工藝溫度

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

b.成型模具溫度 175~185℃。

對螺桿擠出成型異型材時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，A類是指外用門和窗框，B類是指內(nèi)用門和窗框。

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)定見表8-4。異型材的物理力學(xué)性能

規(guī)定見表8-5。

(5)工藝操作要點

①異型材制品用原料按配方計量后，在高速混合機中混合攪拌。工作時加料順序應(yīng)是先加樹脂、增塑劑和穩(wěn)定劑，混合攪拌溫度為80~90℃，時間大約為5~8min;然后再加人著色劑、填充料 -471-項 目 允許偏差 項 目 允許偏費和潤滑劑，料溫達到90~100℃即可排料降溫，在料國達到0右時，用 80 目篩網(wǎng)過篩后裝袋或輸入貯罐。

②異型材用單螺桿擠出成型時，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成型時，可直接用混合均勻的體擠出成型。注意擠出機的機筒溫度控制，加料段溫度應(yīng)高于擠出場化段溫度。這有利于物料中揮發(fā)氣體的排出。錐形雙螺桿擠出機費段溫度如下: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