塑料管道–淺析擠出成型工藝參數
擠出成型工藝參數包括溫度、壓力、擠出速率和牽引速度等。
由于料筒和塑料溫度在螺桿各段是有差異的,為了使塑料在料筒中輸送、熔融、均化和擠出的過程順利進行,以便高效率地生產高質量制件,關鍵問題是控制好料筒各段溫度,料筒溫度的調節是靠擠出機的加熱冷卻系統和溫度控制系統來實現的。
機頭溫度必須控制在塑料熱分解溫度以下,而口模處的溫度可比機頭溫度稍低一些,但應保證塑料熔體具有良好的流動性。
此外,成型過程中溫度的波動和溫差,將使塑件產生殘余應力、各點強度不均勻和表面灰暗無光澤等缺陷。產生這種波動和溫差的因素很多,如加熱、冷卻系統不穩定,螺桿轉速變化等,但以螺桿設計和選用的好壞影響最大。
表1 ?幾種熱塑性塑料擠出成型管材的溫度參數
增加機頭壓力可以提高擠出熔體的混合均勻性和穩定性,提高產品致密度,但機頭壓力過大將影響產量。
和溫度一樣,壓力隨時間的變化也會產生周期性波動,這種波動對塑件質量同樣有不利影響,螺桿轉速的變化,加熱、冷卻系統的不穩定都是產生壓力波動的原因。為了減少壓力波動,應合理控制螺桿轉速,保證加熱和冷卻裝置的溫度控制精度。
影響擠出速度的因素很多,如機頭、螺桿和料筒的結構、螺桿轉速、加熱冷卻系統結構和塑料的特性等。
理論和實踐都證明,擠出速率隨螺桿直徑、螺旋槽深度、均化段長度和螺桿轉速的增大而增大,隨螺桿末端熔體壓力和螺桿與料筒間隙增大而增大。在擠出機的結構和塑料品種及塑件類型已確定的情況下,擠出速率僅與螺桿轉速有關,因此,調整螺桿轉速是控制擠出速率的主要措施。
擠出速率在生產過程中也存在波動現象,這將影響塑件的幾何形狀和尺寸精度。因此,除了正確確定螺桿結構和尺寸參數之外,還應嚴格控制螺桿轉速,嚴格控制擠出溫度,防止因溫度改變而引起擠出壓力和熔體粘度變化,從而導致擠出速度的波動。
表2 ?幾種塑料管材的擠出成型工藝參數