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聚合物成型加工原理课件05

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2.下吹法:牵引方向与机头垂 下吹法: 下吹法 方向向下。 直,方向向下。 优点:有利于冷却, 优点:有利于冷却,制品透 明性好,适合粘度小的塑料。 明性好,适合粘度小的塑料。 缺点: 缺点:对比重较大的物料易 拉断,费用高。 拉断,费用高。
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六.操作条件 操作条件 介绍几种常见聚合物挤管工艺条件
管材尺寸 管材外径 内径 壁厚 机筒温度 后(℃) 硬PVC 95 85 5±1 高压PE 24 19 2±1 ABS 32.5 25.5 3±1 工 艺 条 件
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b.口模内径、芯棒外径 口模内径、 口模内径 根据经验, 根据经验,对PVC,口模内径比管子外径大 , ,口模内径比管子外径大5%, 对HDPE,口模内径比管子外径大 ,口模内径比管子外径大10%。 。
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2.外径定型 外径定型 a.定型套尺寸确定: 定型套尺寸确定: 定型套尺寸确定 根据经验,外径定型套的长度一般取内径的三倍,而定型 根据经验,外径定型套的长度一般取内径的三倍, 套的内径应略大于管材外径尺寸,一般不大于2mm。 套的内径应略大于管材外径尺寸,一般不大于 。 b.冷却 冷却 定型套上的冷却水系统, 定型套上的冷却水系统,进水方式是由定型套出口端进 由进口端流出,而且采用螺旋式流入, 入,由进口端流出,而且采用螺旋式流入,冷却水速度依材 料而定。(控制出口水温) 。(控制出口水温 料而定。(控制出口水温)
32 25 60 ——
——
拉伸比
定型套与口模间距
1.04 ——
1.1 ——
1.02 25
0.97 20
1.5 20
1.2 ——
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管材成型工艺要点: 管材成型工艺要点: 温度控制
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小结: 小结: 要生产符合尺寸要求的管子,在工艺上有一些重要措施: 要生产符合尺寸要求的管子,在工艺上有一些重要措施: a.增加口模内径,平直长度的控制要适合; 增加口模内径,平直长度的控制要适合; 增加口模内径 b.定型套的内径、长度要适合; 定型套的内径、长度要适合; 定型套的内径 c.对挤出物加以适当的牵引,来调节管子尺寸; 对挤出物加以适当的牵引,来调节管子尺寸; 对挤出物加以适当的牵引 d.控制一定的冷却速度; 控制一定的冷却速度; 控制一定的冷却速度 e.物料温度、压力要均匀。 物料温度、压力要均匀。 物料温度
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口模内径 芯棒外径 平直长度 定型套内径
长度
95.7 85.4 120 96.5
300
24.5 19.1 60 25
160
33 26 50 33
250
33 26 87 33
250
44.8 38.5 45 31.7
——
3.平吹法:牵引方向与机头平行。 平吹法:牵引方向与机头平行。 平吹法 优点:不存在转向问题,因此适合粘度高、 优点:不存在转向问题,因此适合粘度高、热稳定性差的 塑料。 塑料。 缺点: 主机和辅机在一个平面上 占地面积大; 主机和辅机在一个平面上, 缺点:a.主机和辅机在一个平面上,占地面积大; b.存在横向下垂问题,且薄膜厚度不均。 存在横向下垂问题,且薄膜厚度不均。 存在横向下垂问题
中(℃) 140~150 前(℃) 160~170 机头温度 口模温度 螺杆转速
160~170 160~180
110~120 170~175 240~250 120~130 175~180 230~255 130~135 175~180 200~220 130~140 190~195 200~210
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三.定型 定型 1.定型方法: 定型方法: 定型方法 a.外径定型:借助压缩空气将管状物紧密的接触在定型套内壁上。 外径定型:借助压缩空气将管状物紧密的接触在定型套内壁上。 外径定型 b.内径定型: 内径定型: 内径定型
A 物料 芯棒
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优点: 优点: a.机头内存料少,不易过热分解,适宜加工PVC; 机头内存料少,不易过热分解,适宜加工 机头内存料少 ; b.结构简单,制造容易; 结构简单,制造容易; 结构简单 c.料流在机头内只有一条熔接缝。 料流在机头内只有一条熔接缝。 料流在机头内只有一条熔接缝 缺点: 缺点: a.料流需经直角拐弯,使物料各处流速不等,薄膜厚度不均匀; 料流需经直角拐弯,使物料各处流速不等,薄膜厚度不均匀; 料流需经直角拐弯 b.芯棒轴受物料的侧压力,易“偏中”,使口模环行狭缝宽度 芯棒轴受物料的侧压力, 芯棒轴受物料的侧压力 偏中” 比一致,影响薄膜厚度的均匀性。 比一致,影响薄膜厚度的均匀性。
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二.挤出机 挤出机 生产吹塑薄膜的挤出机都是单螺杆挤出机, 生产吹塑薄膜的挤出机都是单螺杆挤出机,其大小的选择是根 据薄膜的厚度和宽度而定。 据薄膜的厚度和宽度而定。 挤出机与薄膜口模尺寸的经验关系
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四.冷却 冷却 方式: 方式: a.冷却水槽:将冷水分成2~4段,以便调节冷却速度。 冷却水槽:将冷水分成 段 以便调节冷却速度。 冷却水槽 b.喷淋:对于大管子或密度小于1的塑料,采用此法。 喷淋:对于大管子或密度小于 的塑料 采用此法。 的塑料, 喷淋
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2.中心供料式 中心供料式 a.分类: 分类: 分类 水平式: 水平式:适用于平挤平吹法 直角式: 直角式:用于平挤上吹或下吹法 b.优点:由于芯棒周围所受料流压力较均匀,故无“偏中”现 优点:由于芯棒周围所受料流压力较均匀,故无“偏中” 优点 象, 薄膜厚度均匀。适宜加工热稳定性好的塑料。 薄膜厚度均匀。适宜加工热稳定性好的塑料。 c.缺点: 缺点: 缺点 不易加工热敏性大的塑料; 不易加工热敏性大的塑料; 有较多熔接痕,影响质量。 有较多熔接痕,影响质量。
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五.牵引 牵引 牵引时,速度应与挤出速度相配合, 牵引时,速度应与挤出速度相配合,一般牵引速度稍大于 挤出速度,并且速度要均匀,最好要与挤出速度同步变化。 挤出速度,并且速度要均匀,最好要与挤出速度同步变化。 V=16.7Q/[πρs(d-s)] V: 牵引速度 牵引速度(m/min), Q: 挤出量 挤出量(kg/h), ρ : 密度 (g/cm3), d: 管材外径 管材外径(mm), s: 管壁厚度 管壁厚度(mm)
80~100 90~100 160~165 200~240 250~260 260~270 260~280 220~240 200~210 90~100 120~130 130~140 150~160 170~180
PC 32.5 25.5 3±1
尼龙1010 31.3 25 ——
软PVC 31 25 3
d.平直部分作用: 平直部分作用: 平直部分作用 继续弥补熔接痕; 继续弥补熔接痕; 调节流速,稳定料流; 调节流速,稳定料流; 赋予制品外形。 赋予制品外形。
口模外套
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②部件尺寸确定 a.口模与芯棒平直部分长度 1 口模与芯棒平直部分长度L 口模与芯棒平直部分长度 根据经验, 是管子外径。 根据经验,L1=(1.5~3)D, D是管子外径。对于薄壁管, 是管子外径 对于薄壁管, L1=(10~30)t,t是管子壁厚。其具体数值与物料性能、管壁薄厚、 是管子壁厚。 , 是管子壁厚 其具体数值与物料性能、管壁薄厚、 管径大小、挤出机功率大小有关。 管径大小、挤出机功率大小有关。 一般,大管径取下限,硬管取小值,软管取大值。 一般,大管径取下限,硬管取小值,软管取大值。
挤出机大小 Φ45 Φ65 Φ90 Φ120 Φ150 薄膜口模直径 <100mm 200(75~200) 250(150~380) 350(>200) 500 薄膜折径 300mm 700 1000 1500 2000
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三.机头与口模 机头与口模 (一)种类:侧面进料式、中心进料式、螺旋式、旋转机头、复 种类:侧面进料式、中心进料式、螺旋式、旋转机头、 合机头。 合机头。 1.侧面进料式 侧面进料式 熔融物料先分成两股流,并沿棒芯上升, 熔融物料先分成两股流,并沿棒芯上升, 在某点A又重新汇合,并继续沿环行通道到达口模, 在某点 又重新汇合,并继续沿环行通道到达口模, 又重新汇合 被挤成管坯,经压缩空气的吹胀而成膜。 被挤成管坯,经压缩空气的吹胀而成膜。
c.压缩比与拉伸比 压缩比与拉伸比 压缩比是分流梭环形通道面积与口模通道面积之比。 压缩比是分流梭环形通道面积与口模通道面积之比。 根据经验,压缩比取 根据经验,压缩比取5~12,小管径取大一些,大管径取小一 ,小管径取大一些, 些。
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