挤出成型作为一种高效、灵活的成型工艺,在工业生产中具有广泛的应用前景。随着材料科学和制造技术的不断进步,挤出成型工艺也在不断发展,例如在复合材料、纳米材料等领域的应用逐渐增多。未来,挤出成型技术将继续朝着高精度、高效率、绿色环保的方向发展,为制造业的进步提供更多可能性。
挤出过程中的压力主要来自于螺杆的推动和机头模具的阻力。适当的压力有助于塑料的塑化和均匀流动,保证制品的密实度和质量。压力过大,会增加设备的负荷,甚至可能导致螺杆和料筒的磨损加剧;压力过小,则会使制品内部出现空洞、疏松等缺陷。
如何根据不同的制品要求调整大连挤出成型的工艺参数?
形状要求
复杂形状制品
温度控制:适当提高料筒和机头温度,使塑料熔体具有更好的流动性,便于填充复杂形状的模具。例如,对于生产带有精细花纹或复杂结构的塑料制品,可将料筒温度比常规提高10-20℃,以确保塑料能够充分流入模具的各个角落。
螺杆转速:降低螺杆转速,减少塑料熔体在挤出过程中的剪切力,避免因剪切过热导致塑料性能下降,同时有利于保持制品形状的完整性。
挤出速度:采用较低的挤出速度,使塑料熔体能够均匀、缓慢地进入模具,有助于成型复杂形状,减少缺陷。
简单形状制品
温度控制:温度可相对复杂形状制品略低,以提高生产效率,但要保证塑料充分塑化。以生产普通塑料管材为例,料筒温度可控制在比生产复杂形状制品时低5-10℃的范围。
螺杆转速和挤出速度:可以适当提高螺杆转速和挤出速度,在保证产品质量的前提下提高生产效率。
尺寸精度要求
高精度制
温度控制:需要更精确的温度控制,以确保塑料熔体的粘度稳定,从而保证挤出量的一致性。通常采用精度较高的温度控制系统,温度波动范围控制在±1℃以内。
螺杆转速:螺杆转速要稳定,微小的转速波动都可能导致挤出量的变化,影响制品尺寸精度。可采用高精度的螺杆驱动系统,将转速波动控制在很小范围内。
牵引速度:牵引速度与挤出速度要精确匹配,根据制品的尺寸要求,通过精确的传动装置和控制系统来保证牵引速度的稳定性,以实现高精度的尺寸控制。
低精度制品
工艺参数调整:对温度、螺杆转速和牵引速度的控制精度要求相对较低。温度波动范围可放宽至±5℃,螺杆转速和牵引速度的控制也无需过于严格,可根据生产效率和成本等因素进行适当调整。
性能要求
高强度制品
温度控制:优化温度参数,使塑料熔体充分塑化和混合,以提高制品的力学性能。例如,对于生产高强度的工程塑料部件,料筒温度需根据材料特性进行精确调整,确保塑料达到更佳的塑化状态。
螺杆转速和背压:适当降低螺杆转速,增加背压,使塑料熔体在料筒内受到更充分的剪切和压实,提高分子链的取向和结晶度,从而增强制品的强度。
高透明度制品
温度控制:精确控制温度,避免过高温度导致塑料降解,影响透明度。以生产透明的聚苯乙烯制品为例,料筒温度需控制在一个较窄的范围内,一般波动不超过±2℃。
冷却条件:优化冷却条件,采用缓慢而均匀的冷却方式,如使用温水冷却或采用特殊的冷却介质,有助于提高制品的透明度。
外观要求
高光泽度制品
温度控制:提高料筒和机头温度,使塑料熔体具有良好的流动性,有助于在制品表面形成光滑、高光泽的外观。例如,生产高光泽的聚碳酸酯制品时,可将机头温度提高5-10℃。
模具表面处理:除了工艺参数调整,模具表面的光洁度和处理方式对制品外观光泽度也有重要影响。模具表面需进行高精度的抛光处理,以获得高光泽的制品表面。
哑光制品
工艺参数调整:适当降低温度,增加塑料熔体的粘度,使制品表面形成微小的凹凸结构,从而呈现哑光效果。同时,可在原料中添加适量的消光剂,配合工艺参数调整,获得理想的哑光外观。
温度控制:料筒各段的温度设置对材料的塑化和挤出过程至关重要。温度过高可能导致材料分解,温度过低则会影响材料的流动性。螺杆转速:螺杆转速决定了材料的挤出速度和剪切力。转速过高可能导致材料过热或挤出不稳定,转速过低则会影响生产效率。
在挤出过程中使塑料原料发生化学反应,如聚合、接枝、交联等,从而赋予塑料新的性能或改善其原有性能。这种技术可以制备具有特殊功能的高分子材料,如高性能的工程塑料、热塑性弹性体等。在挤出过程中加入发泡剂,使塑料熔体在挤出后形成微孔结构的制品。微发泡塑料制品具有重量轻、隔热性能好、力学性能优异等特点,在汽车、建筑、包装等领域具有广阔的应用前景。