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擠出板(片)材成型過(guò)程中，由于工藝條件掌握不當(dāng)，設(shè)備故障以及原料質(zhì)量等原因，使制品往往會(huì)存在一些問(wèn)題，甚至變?yōu)閺U品。因此，了解擠出板(片)材成型工藝條件很有必要。
1.擠出溫度擠出成型溫度主要根據(jù)原料配方而定，與擠出管材差別不大，可參考擠出管材工藝控制，主要包括擠出機(jī)機(jī)身(機(jī)筒)溫度、機(jī)頭溫度。機(jī)頭溫度控制很重要，因?yàn)闄C(jī)頭較寬，熔融物料要在相當(dāng)寬的機(jī)頭范圍內(nèi)均勻分布，必須提高料溫，才能保證熔料的流動(dòng)性，故機(jī)頭溫度比機(jī)身溫度高5—10℃。機(jī)身溫度過(guò)低影響物料塑化，溫度過(guò)高使物料分解;機(jī)頭溫度過(guò)低影響板材表面光澤以及板(片)材開(kāi)裂，機(jī)頭溫度過(guò)高，物料易分解，導(dǎo)致板材有氣孔;機(jī)頭溫度分布的正確與否容易引起板(片)材厚度的均勻程度，機(jī)頭溫度沿橫向(板材幅寬方向)分多段控制，使中間低兩邊高，溫度差在10～20℃之間，這樣可保證機(jī)頭兩邊的物料容易流動(dòng)。機(jī)頭溫度波動(dòng)不能超過(guò)4-5℃，最好控制在4-2℃之間，從而保證板、片厚度均勻，但這樣控制溫度較為困難，因此，工業(yè)上通過(guò)模唇開(kāi)度來(lái)控制擠出片材的均勻性。
2.三輥壓光機(jī)溫度從機(jī)頭擠出的物料處于熔融狀態(tài)，溫度較高，為防止板(片)材產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而翹曲變形，應(yīng)使板材緩慢冷卻，故三輥壓光機(jī)的三個(gè)輥加熱，并分別連接調(diào)溫裝置，加熱介質(zhì)可以是蒸汽或油。輥筒表面溫度應(yīng)保證熔融物料與輥筒表面完全貼合，使板、片材表面上光或軋花。輥筒溫度過(guò)低，板(片)材不易貼輥筒表面，使得板(片)材表面無(wú)光澤或產(chǎn)生斑點(diǎn)，板(片)材容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，發(fā)生翹曲變形，同時(shí)透明板(片)材的透明度降低;輥筒溫度過(guò)高，會(huì)使板、片難以脫輥，表面拉成橫向條紋，同時(shí)影響效率。
輥筒表面黏附水蒸氣時(shí)，板、片表面無(wú)光澤。組分中的易揮發(fā)物凝聚輥筒表面時(shí)，會(huì)使板、片表面不光滑，有疤痕，如，軟質(zhì)聚氯乙烯中含增塑劑，析出的增塑劑凝聚在輥筒表面，會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。提高輥筒溫度，防止增塑劑凝聚，可以改善外觀質(zhì)量。
各輥筒溫度應(yīng)分別控制，中輥溫度最高，上輥溫度稍低，下輥溫度最低。
除考慮上面因素外，輥筒溫度還與進(jìn)料方式、板(片)材厚度有關(guān)。如擠厚板時(shí)，為防止內(nèi)應(yīng)力，冷卻應(yīng)緩慢而均勻，若輥筒溫度過(guò)低，板(片)材冷卻過(guò)快而快速硬化，受輥筒的彎曲作用，會(huì)出現(xiàn)表面龜裂現(xiàn)象，導(dǎo)致板(片)材抗沖擊性能下降。
3.板材厚度調(diào)節(jié)模唇是決定板材質(zhì)量的重要因素，其中模唇開(kāi)度(模唇開(kāi)度由螺釘來(lái)調(diào)節(jié)上下模唇間的距離)是影響板材厚度的關(guān)鍵。擠出板材與片材時(shí)，由于壓力降低高聚物粘彈效應(yīng)導(dǎo)致擠出物發(fā)生離模膨脹，因此，模唇開(kāi)度一般等于或稍小于板材或片材厚度，通過(guò)牽引作用最終達(dá)到板材要求的厚度。但生產(chǎn)較厚的板材時(shí)，模唇開(kāi)度一般等于或稍大于板材的厚度。生產(chǎn)abs單向拉伸薄片時(shí)，模唇開(kāi)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于片材厚度。為得到均勻的板材厚度，模唇開(kāi)度中間的間隙較小，兩邊的間隙較大。厚度相差不大時(shí)，調(diào)節(jié)模唇間隙，以使板材厚度均勻一致。阻力調(diào)節(jié)塊可以改變機(jī)頭寬度方向各處阻力的大小，從而改變物料流量及厚度。板材厚度相差較大時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)阻力塊的位置。
三輥壓光機(jī)的第一和第二輥筒間隙的調(diào)節(jié)十分重要，一般調(diào)節(jié)到等于或稍大于板材厚度，主要考慮熱收縮，輥間隙沿板材幅寬方向應(yīng)調(diào)節(jié)一致，為了防止口模出料不均勻而出現(xiàn)缺料使制品產(chǎn)生大塊斑，此輥間隙上方應(yīng)有一定的存料，但存料量又不能過(guò)多，否則會(huì)使板材出
擠出成型的發(fā)展及優(yōu)點(diǎn)
擠出成型又稱(chēng)擠塑或擠出模塑，是塑料加工工業(yè)中最早出現(xiàn)的成型方法之一，將粉狀或粒狀形態(tài)的聚合物加入到擠出機(jī)機(jī)筒中，在螺桿或柱塞的作用下，聚合物沿螺槽或機(jī)筒向前移動(dòng)，并逐漸熔融而成為黏流體，然后通過(guò)設(shè)置在機(jī)筒端部的機(jī)頭口模形成截面與口模形狀相仿的連續(xù)體，最后經(jīng)冷卻定型，便可成型為所需形狀的制品。
早在19世紀(jì)初期，擠出機(jī)就用來(lái)生產(chǎn)鉛管、面條等產(chǎn)品。歷史上，第一個(gè)阿基米得螺桿擠出機(jī)的專(zhuān)利由英國(guó)人MatthewGray和美國(guó)人John Royle獲得。從19世紀(jì)中葉到現(xiàn)在，擠出加工曾用于古塔波膠、橡膠、硝酸纖維素和酪蛋白的加工。大約在1925年，人們擠出了各種聚氯乙烯，這成為現(xiàn)代擠出加工技術(shù)開(kāi)始的標(biāo)志。早期的擠出機(jī)是柱塞式的，直到1936年，德國(guó)人PaulTroester研制成功電加熱的單螺桿擠出機(jī)，這就是現(xiàn)代塑料擠出機(jī)的起源。隨后，意大利LMP公司的RobertoColombo提出了運(yùn)用雙螺桿擠出機(jī)加工熱塑性塑料的設(shè)想，開(kāi)發(fā)出一種嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)，并獲得了許多國(guó)家的專(zhuān)利。Pasquetti則根據(jù)不同的構(gòu)想，設(shè)計(jì)出嚙合異向雙螺桿擠出機(jī)。目前，我國(guó)塑料擠出成型在塑料制品成型加212212業(yè)中占有很重要的地位，已占到整個(gè)塑料工業(yè)的1/3—1/2左右，大部分熱塑性塑料都可用擠出成型，制品更是各種各樣，其發(fā)展速度非常迅猛。擠出制品幾乎占塑料制品總量的1/3以上。在生產(chǎn)實(shí)踐中，擠出成型原理和技術(shù)得到不斷的深化和拓展，可加工的聚合物種類(lèi)、制品結(jié)構(gòu)和制品形式越來(lái)越多。擠出工藝也得到不斷的發(fā)展。擠出成型設(shè)備不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，正向著大型化、高效率化、精密化、智能化及專(zhuān)用化發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)在擠出成型加工中的廣泛應(yīng)用使加工質(zhì)量及工藝控制水平不斷提高。
絕大多數(shù)熱塑性塑料，如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等以及少數(shù)熱固性塑料，如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等均可用于擠出成型。擠出成型加工的主要設(shè)備有擠出機(jī)、機(jī)頭、口模、冷卻定型、牽引、切割、卷取等。擠出成型可生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)很多。圖4—1列舉了幾種擠出成型工藝。除直接成型硬管、軟管、波紋管、棒材、絲、包裝帶、網(wǎng)、薄膜、復(fù)合膜、板材、片材、電線(xiàn)電纜的涂覆和涂層制品、異型材等制品外，還可以用于混合、塑化、造粒、著色、型坯成型等工藝過(guò)程。另外，擠出機(jī)可周期性重復(fù)生產(chǎn)中空制品，如瓶、桶等中空容器。
與其他成型方法相比，擠出成型有以下突出的優(yōu)點(diǎn)。
(1)生產(chǎn)連續(xù)化：由于生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)操作，可以根據(jù)需要生產(chǎn)任意長(zhǎng)度的管材、板材、棒材、異型材、薄膜、電纜及單絲等。
(2)生產(chǎn)效率高：擠出機(jī)因是連續(xù)擠出，所以單機(jī)產(chǎn)量較高。從發(fā)展趨勢(shì)看，擠出成型制品的生產(chǎn)效率的提高將比其他成型快。
(3)應(yīng)用范圍廣，可以一機(jī)多用：能加工絕大多數(shù)熱塑性塑料和一些熱固性塑料。一臺(tái)擠出機(jī)，只要更換螺桿或機(jī)頭，就能加工多種物料和多種制品。
(4)生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單：工藝控制容易，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，產(chǎn)品質(zhì)量比較容易保證，成品制造成本較低。
(5)可以完成不同工藝過(guò)程的綜合性加工：除直接成型制品外，還可用擠出法進(jìn)行混合、塑化、造粒、著色、坯料成型等工藝過(guò)程，如擠出機(jī)與壓延機(jī)配合，可生產(chǎn)壓延薄膜;與壓機(jī)配合，可生產(chǎn)各種壓制件;與吹塑機(jī)配合，可生產(chǎn)中空制品。
(6)設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少：與注射成型、壓延成型相比，擠出成型設(shè)備比較簡(jiǎn)單，設(shè)備費(fèi)用較低，制造較容易，安裝調(diào)試較方便，甚至在條件比較困難的情況下，可以用簡(jiǎn)易設(shè)備代替。擠出成型生產(chǎn)線(xiàn)占地面積較小，對(duì)廠房及配套設(shè)施要求較低。
以上優(yōu)點(diǎn)使擠出成型在塑料加工中占有重要地位，聚合物擠出成型制品現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。農(nóng)副業(yè)大量使用塑料薄膜做育秧薄膜、棚膜，用塑料管做農(nóng)田排灌管，用塑料絲做漁網(wǎng)。機(jī)械制造業(yè)及交通運(yùn)輸業(yè)，使用塑料棒材可加工成軸承、齒輪、管件等機(jī)械零件，各種塑料管、板、異型材可制造儀表盤(pán)、車(chē)門(mén)內(nèi)壁、擋泥板內(nèi)襯、水管、油管、氣管、裝飾件、門(mén)、窗、頂板、扶手、地板等。建筑業(yè)使用擠出成型的聚合物制品非常廣泛，如墻壁裝飾板、窗用密封條、地板、窗框、樓梯扶手、給排水管、煤氣管、電線(xiàn)穿線(xiàn)管和電線(xiàn)槽板等。在化學(xué)工業(yè)上，由于塑料制品具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性，塑料管、板、棒、中空容器作為防腐蝕料，而且可制造各種槽、罐、釜、管道、泵、風(fēng)機(jī)、塔等的內(nèi)襯，可以節(jié)約大量金屬材料。石油工業(yè)中大量使用塑料管材作輸油管道。在包裝行業(yè)中，包裝薄膜的發(fā)展很快，包裝薄膜主要有扭結(jié)包裝膜、收縮包裝膜、纏繞包裝膜、貼體包裝膜、充氣包裝膜、高阻透性膜、高耐熱性膜、選擇滲透性膜、保鮮膜、抗菌膜等。在電子、電訊工業(yè)上，利用塑料的電絕緣性能好的優(yōu)點(diǎn)，大量采用塑料作絕緣材料，如電線(xiàn)、電纜的絕緣層、防護(hù)層，各種電器的絕緣件、絕緣板等。
4.牽引速度理論上，牽引速度應(yīng)等于擠出速度，這樣板(片)材產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力最小，板(片)材力學(xué)機(jī)械性能好。但操作中對(duì)物料產(chǎn)生拉伸作用是必然的，因此，牽引速度應(yīng)大于擠出速度10%左右。牽引速度過(guò)快，會(huì)使板(片)材產(chǎn)生過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力，在二次成型加熱或使用過(guò)程中發(fā)生較大收縮、翹曲，甚至開(kāi)裂。若牽引速度過(guò)小，則板(片)材會(huì)變形。
