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PVC擠出異型材模具介紹

一．概述

塑料制品是一種用各種不同性質的合成樹脂為主要原料，加入或不加入助劑，按照制品的形狀和使用要求，選用不同的設備，制成各種制品的通稱。如擠出成型的管材、板材和異型材等。

那么什么是異型材呢？根據(jù)擠出塑料制品的斷面形狀，除了圓管、薄膜、板材以及棒材等這些有固定形狀的塑料制品外，其他復雜截面形狀的塑料擠出制品都科稱其為異型材。

根據(jù)不同的用途，生產(chǎn)塑料異型材常用原料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯，以及ABS、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯醚等。拒了型材用原料以PVC原料為主，尤其是塑料門窗用塑料異型材，PVC占有率高達99%以上。PVC塑料異型材有UPVC和SPVC之分。除了PVC樹脂外，其他樹脂單獨生產(chǎn)型材的應用量都很少，只有ABS和GHRP，但用量還不到1%。可以說，PVC在異型材中是一花獨放。

二．擠出異型材設備

擠出異型材所需設備有擠出機、機頭、定型裝置、冷卻裝置，牽引裝置以及其他裝置。

1. 異型材生產(chǎn)用擠出機

擠出異型材所用擠出機通常有單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機，如用粒料生產(chǎn)異型材，產(chǎn)品截面積較小的制品，一般選用直徑為45mm、65mm、90mm等單螺桿擠出機。如用粉料直接擠出，制品截面積較大時，可選用雙螺桿排氣式擠出機。雙螺桿擠出機中，嚙合異向旋轉平行雙螺桿擠出機和錐形雙螺桿擠出機都可以選用。

2. 異型材機頭

異型材機頭分為三大類：流線型、孔板型和多級式。流線型機頭即由螺桿出口的圓形過渡到近似制品外形的流道是緩慢變化的流道形式。而孔板式和多級式機頭即機頭從圓形入口過渡到口模定型段的整個流道是有急劇變化的流道形式。

1） 流線型機頭    

流線型機頭的特點是整個流道無任何“死點”，截面持續(xù)減小，直到成型區(qū)達恒定，此機頭防止了塑料的滯流，可達更佳型材質量。但此機頭流道加工較嚴格，需經(jīng)過特殊加工支撐，成本較高，但操作費用低。該類機頭適用于需要不停車而長期運作時，或成型熱敏性塑料。

2） 孔板式機頭

此機頭結構特點是結構簡單，成本低，制造快，調整及安裝方便。從停車清理機頭到安裝調整恢復正常所需時間短，重復性好，因此得到了一定的應用。其缺點是物料在這種機頭中流動性不好，容易形成物料局部滯流和完全不流動的死角，因此操作時間較長，容易引起該處物料分解，嚴重影響制品質量，故連續(xù)操作時間短。特別是不適宜加工熱敏性塑料，例如硬聚氯乙烯等。多適用于聚氯烯烴、軟聚氯乙烯一類制品的擠出成型。

3） 多級式機頭

此機頭流道的逐漸變化是由多塊孔板經(jīng)串聯(lián)組成。每塊孔板經(jīng)單獨加工，其走向平行于每塊孔板的軸線，僅于每塊孔板的入口邊緣與倒角。這種機頭的特點是簡單方便，缺點是不適合加工熱敏性塑料。

3. 冷卻定型裝置

異型材擠出成型生產(chǎn)中有兩個制約因素：一是定型與冷卻速率，二是產(chǎn)品精度。兩個制約因素都與冷卻定型裝置有關。異型材常見的定型裝置有真空定型裝置、波紋板滑移式定型裝置、折彎異型材滑移式定型裝置。

4. 牽引裝置

塑料異型材一般采用履帶式牽引機，即生產(chǎn)管材所用牽引裝置。如果能夠將履帶上的橡膠塊外形與牽引的異型材輪廓加工一致，則牽引效果會更好些。

5. 切割裝置

塑料異型材的切割方式主要包括鋸斷、剪斷和磨斷。切割裝置中圓鋸切割機一般用來切斷直徑達200mm以上的硬質異型材。氣缸式剪斷機適用于剪斷寬100mm.、高40mm、厚10mm范圍內(nèi)的軟質PVC及橡膠制品。旋轉式剪斷機適用于剪斷直徑在2~50mm以內(nèi)的軟質PVC制品。砂輪式磨斷機適用于磨斷PVC與鋼等金屬的擠出復合制品及玻璃纖維增強塑料制品。

三．實際生產(chǎn)中異型材的應用

U-PVC門窗異型材

硬聚氯乙烯門窗異型材是由PVC、穩(wěn)定劑、抗沖擊改性劑、加工助劑、填料等按一定的配方配混、擠出成型的，PVC及助劑的選用對制品的性能有很大影響。隨著擠出硬PVC門窗異型材及塑料門窗行業(yè)的高速發(fā)展，相關的PVC及助劑行業(yè)也有了新的發(fā)展。

1. 原材料

4） 樹脂的選擇

生產(chǎn)U-PVC門窗異型材的，一般都使用懸浮法生產(chǎn)的疏松型PVC。

5） 熱穩(wěn)定劑

熱穩(wěn)定劑的常用品種如下。

1. 鉛類熱穩(wěn)定劑。

2. 金屬皂類穩(wěn)定劑

3. 有機錫穩(wěn)定劑

4. 有機輔助穩(wěn)定劑

5. 稀土穩(wěn)定劑

6） 抗沖擊改性劑

在PVC塑料門窗異型材配方中通常yoga氯化聚乙烯和丙烯酸酯共聚來提高PVC的沖擊強度和耐候性

7） 潤滑劑

U-PVC門窗異型材成型加工潤滑劑中，復合潤滑劑是朂近的發(fā)展方向，其優(yōu)點在于：內(nèi)潤滑性和外潤滑性比較均衡

8） 加工助劑

PVC用高分子加工助劑分子量一般為1.2×105 ~2.5×106，現(xiàn)有的PVC用高分子加工助劑有ACR、MBS、ABS、CPE等。

9） 填料

10） 著色劑

11） 其他特種助劑

2．硬聚氯乙烯門窗生產(chǎn)工藝流程

聚氯乙烯門窗異型材的生產(chǎn)可以用單螺桿擠出機來生產(chǎn)，也可選用雙螺桿擠出機來生產(chǎn)。單螺桿擠出機成型工藝流程。

單螺桿擠出機成型異型材工藝流程：

原料→原料混合→擠出機造粒→單桿螺塑化擠出成型→真空定型→冷卻→牽引→切割→檢驗→包裝入庫

雙螺桿擠出機成型異型材工藝流程：

混合粉料→雙螺桿擠出成型→定型→冷卻→牽引→切割→檢驗→包裝入庫

3．生產(chǎn)工藝參數(shù)

1）真空度

采用真空定型，真空度控制在0.06~0.08Mpa之間。如真空度偏低時，定型吸附力不足，制品尺寸誤差大。如真空度偏高時，在真空定型模入口處堆料堵塞，制品運行阻力大，牽引負荷加大，產(chǎn)量下降。

2）冷卻

采用冷卻水槽冷卻，水溫為4~8℃。由于異型材斷面復雜，如冷卻效果不好時，可增加真空定型裝置的長度，提高冷卻效果。

四.總結

近年來，我國異型材生產(chǎn)得到了突飛猛進 的發(fā)展，取得了很大進步。然而，國內(nèi)設備及模具的總體水平還有待提高。