板材生产综合成型工艺探究

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：几种常用板（片）材的成型温度见表6-1。三辊压光机是板（片）材冷却、压光、定厚度的重要设备，其工艺性能直接决定产品平整度和光亮度。为了使板材缓慢冷却，防止因内应力造成板材翘曲变形，三辊压光机的三个辊筒加热是关键。模唇厚度并不等于板材厚度，这是由于熔料离模膨胀、牵引拉伸和冷却收缩，使厚度发生变化。一般模唇厚度要大于板材厚度的10%～20%。如果板材厚度达不到要求，可调节口模温度，也可调节阻力块和口模间隙。

（1）成型温度

1）机筒和机头温度。挤出机的螺杆和机筒温度应根据成型塑料的品种以及螺杆、机筒、机头的结构形状特性来决定。机筒温度设定后，机头温度应稍高一点，大约高5～10℃。因机头温度低，成型后的板材表面不光亮、粗糙且容易开裂、产生橘皮纹；但机头温度太高，熔料也会变色、分解，产生气泡、丝纹、变色条纹、斑点。机头的温度一般应控制为中间低两边高。因为板材挤出采用的是扁平机头，往往都是中间出料快压力高，两边压力低出料慢。所以可以采用提高扁平机头两边的温度来达到使口模全长压力平稳的目的。几种常用板（片）材的成型温度见表6-1。

2）三辊压光机温度。三辊压光机是板（片）材冷却、压光、定厚度的重要设备，其工艺性能直接决定产品平整度和光亮度。从挤出机口模挤出的板坯温度较高，板坯出模后立即进入三辊压光机，由三辊压光并慢慢冷却。三辊压光机不但起压光和冷却作用，还起牵引作用。为了使板材缓慢冷却，防止因内应力造成板材翘曲变形，三辊压光机的三个辊筒加热是关键。过高的辊筒温度会使热板坯粘在辊筒上脱不开，并造成表面产生横向条纹；辊筒温度过低，板材表面不光亮、有斑点，还会使板（片）材不能贴紧辊筒表面。所以三辊应设计单独的温控装置，并能准确调温控温。通常中辊温度较高，上辊温度较低，下辊温度最低。如挤出成型PVC-U板材时，三个辊筒温度依次为70～80℃、80～90℃、60～70℃。表6-1中压光机三辊温度可供设计时参考。三个压光辊与口模的距离应尽量近，一般为50～100mm。

表6-1 常用塑料板（片）材的成型温度（单位：℃）

（续）

（2）螺杆冷却螺杆冷却的目的，一是有利于加料段塑料的输送，使物料中的水分（包括挥发物）能从料斗底部顺利溢出；二是可以控制板材的质量完好稳定。如果没有螺杆冷却，由于螺杆过热，物料发生分解，在螺槽底部黏附变浅，料流量减少，挤出量下降。所以把螺杆设计成一个冷却系统，其结构如图6-31所示。通入螺杆的冷却介质通常是水或者空气。

图6-31 螺杆冷却系统结构

除螺杆需进行冷却外，在进料段的加料座也要另外进行冷却，以防止进料口的温度过高而影响进料，造成料架空推不动。

（3）板材厚度与模唇厚度及三辊间距的关系

1）板材厚度与模唇间隙的关系。模唇厚度（口模间隙）并不等于板材厚度，这是由于熔料离模膨胀、牵引拉伸和冷却收缩，使厚度发生变化。一般模唇厚度要大于板材厚度的10%～20%。如果板材厚度达不到要求，可调节口模温度，也可调节阻力块和口模间隙。当厚度相差较多时调节阻力块，厚度相差较少时调节口模间隙或口模温度。间隙应调整为中间小、两边大为宜。

2）机头模唇流道的长度与板厚有关系。一般取板材厚度的20～30倍为定型段长度。板材厚度与模唇流道长度的关系见表6-2。口模平直段（定型段）过短，熔料在口模得不到充分压实，使板材力学性能下降；口模定型段过长，造成挤出压力过大，因此模唇流道长度要适中为宜。

表6-2 板材厚度与模唇流道长度的关系（单位：mm）

3）板厚和三辊间距。三辊间距根据进料位置决定，若板材从中、下辊进入，则三辊间距是指中、下辊之间的距离；若板材从上、中辊进入，则三辊间距是指上、中辊之间的距离。考虑到热收缩，三辊间距应比板材厚度稍大，且沿板材幅宽方向要调整一致。在进料辊之间还应有少量的存料，以弥补机头出料波动，防止缺料。但存料也不能太多，否则会出现大块斑和把冷料带入板材形成排骨状条纹，影响产品质量。

板材生产综合成型工艺探究

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