塑料異型材擠出技術(shù)包含三大相互關(guān)聯(lián)密切相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)，即配方（工藝）設(shè)計(jì)與原料配混技術(shù)、擠出設(shè)備技術(shù)、擠出模具技術(shù)。這三大技術(shù)系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，構(gòu)成塑料異型材擠出技術(shù)的核心。上篇說了配方（工藝）設(shè)計(jì)與原料配混技術(shù)系統(tǒng)，這次來說說擠出設(shè)備技術(shù)：
擠出加工技術(shù)是塑料加工技術(shù)的一大分支，在塑料加工技術(shù)領(lǐng)域占有重要地位，主要是由于用擠出加工方法生產(chǎn)的塑料制品產(chǎn)量在塑料成型制品中居于首位之故。擠出設(shè)備和模具可認(rèn)為是擠出技術(shù)系統(tǒng)中的硬件，其性能優(yōu)劣對擠出制品的質(zhì)量和效率影響是不言而喻的。塑料異型材擠出設(shè)備隨著我國裝備技術(shù)水平的進(jìn)步，已從初期的單螺桿擠出發(fā)展到目前的雙螺桿擠出，而且目前大都用錐形雙螺桿擠出生產(chǎn)。對塑料異型材擠出生產(chǎn)而言，從技術(shù)先進(jìn)性、制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面比較，單螺桿擠出存在比功率大、比流量小、制品質(zhì)量不穩(wěn)定等弊端，因而目前國內(nèi)外均采用異向平行或錐形雙螺桿擠出設(shè)備進(jìn)行塑料異型材擠出生產(chǎn)。
塑料異型材的擠出設(shè)備技術(shù)是一個(gè)十分復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，該設(shè)備一般成線配套，全自動(dòng)連續(xù)化生產(chǎn)，其滿足的生產(chǎn)工藝過程一般包括自動(dòng)上料、定量加料、自動(dòng)控溫、無級調(diào)速、合格塑化、穩(wěn)定擠出、定型冷卻、牽引定長切割、自動(dòng)翻料等，另外還附加自動(dòng)吹風(fēng)除水、自動(dòng)貼膜、自動(dòng)遠(yuǎn)紅外校直、型材表面打印、自動(dòng)吸屑等功能。這樣一條用于塑料異型材擠出生產(chǎn)的生產(chǎn)線一般包括自動(dòng)上料機(jī)、異向雙螺桿擠出機(jī)、冷卻定型臺、牽引切割機(jī)、自動(dòng)翻料架、自動(dòng)吸屑機(jī)等單機(jī)，各單機(jī)必須滿足擠出生產(chǎn)的工藝要求并能完美結(jié)合才能形成一條高產(chǎn)高效的擠出生產(chǎn)線。在塑料異型材擠出生產(chǎn)線中，依擠出制品的規(guī)格、用途不同派生出若干型號。
鑒于擠出設(shè)備技術(shù)的復(fù)雜性和成系統(tǒng)性，考慮到目前用于塑料異型材擠出生產(chǎn)的技術(shù)特點(diǎn)，下面將以錐形雙螺桿擠出機(jī)為主機(jī)的異型材生產(chǎn)線為主，簡要介紹異型材擠出生產(chǎn)線的技術(shù)特點(diǎn)。
1.擠出機(jī)：是用于擠出成型加工的主要設(shè)備，也是塑料異型材生產(chǎn)線的主機(jī)。目前錐形雙螺桿擠出機(jī)應(yīng)用較多。錐形雙螺桿擠出機(jī)屬于異向向外旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)機(jī)型，其對物料的輸送是靠相互嚙合的兩根螺桿形成的Ｃ形小室，隨螺桿異向向外旋轉(zhuǎn)強(qiáng)制前移輸送--稱為正位移輸送，而完成的，因而此類擠出機(jī)的擠出量在加料量足夠時(shí)，與螺桿轉(zhuǎn)速基本上成正比。關(guān)于錐形雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及與平雙和單螺桿擠出機(jī)的性能對比均有專業(yè)文章敘述，在此不多述及，只將其關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)作一簡介。
錐形雙螺桿擠出機(jī)一般由傳動(dòng)系統(tǒng)、擠壓系統(tǒng)、自動(dòng)上料及定量加料系統(tǒng)、真空排氣系統(tǒng)、機(jī)筒及螺桿調(diào)溫系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。其中擠壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)是其最為關(guān)鍵的兩個(gè)系統(tǒng)。
(1)擠壓裝置：由機(jī)筒、螺桿、過渡體及溫控系統(tǒng)組成。螺桿分加料段、預(yù)塑化段、壓縮段、排氣段、計(jì)量段，也有加料、預(yù)塑化共為一段的。其基本作用是完成PVC粉料的輸送、壓縮、排氣、塑化和計(jì)量擠出過程，PVC粉料在機(jī)筒中受到螺桿輸送的壓延、剪切、混煉作用，同時(shí)受到機(jī)筒上加熱片的加熱作用和螺桿芯部調(diào)溫作用的影響，逐漸從粉料變成塑化良好的熔體，再經(jīng)模具規(guī)范成型后冷卻定型即得需要的塑料異型材制品。目前螺桿設(shè)計(jì)理論正在發(fā)展中，對各段的理論計(jì)算模型仍在完善和探索，高效雙錐設(shè)計(jì)思想正在受到重視，即大長徑比和最佳螺槽系數(shù)的選擇設(shè)計(jì)而導(dǎo)致的超大擠出塑化能力使高速擠出的技術(shù)平臺不斷升高，因此螺桿設(shè)計(jì)換代的周期正在縮短，導(dǎo)致同一機(jī)型的擠出機(jī)生產(chǎn)能力大幅上升。目前國際上先進(jìn)機(jī)型（直徑90-110mm的異向平行雙螺桿擠出機(jī)）已可達(dá)到雙股合格主型材擠出線速度3.5-4.5m/min，國產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)機(jī)型（小端直徑60-65mm的錐形雙螺桿擠出機(jī)）也可實(shí)現(xiàn)擠出單股合格主型材3.5m/min左右的擠出線速度。
除螺桿設(shè)計(jì)是擠壓系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵外，其機(jī)筒加熱冷卻功率的匹配設(shè)計(jì)、螺桿調(diào)溫裝置的可靠性設(shè)計(jì)、溫度控制的準(zhǔn)確有效性均是擠壓系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵，它們之間統(tǒng)籌兼顧，達(dá)到完美統(tǒng)一是高效擠壓系統(tǒng)成功的基礎(chǔ)。例如，國產(chǎn)SJZ60/130錐形雙螺桿擠出機(jī)采用了高效雙錐的擠壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，不僅采用了大長徑比（同機(jī)型最大）、大錐角、最佳槽深系數(shù)等最新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而且在四個(gè)關(guān)鍵間隙的設(shè)計(jì)和溫度控制方式的選擇及輔助功能如排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上均認(rèn)真吸取了國際先進(jìn)機(jī)型的設(shè)計(jì)思想，極大地提高了塑化質(zhì)量和能力，測試擠出量可達(dá)300Kg/h，比功率降低到一個(gè)新的水平。
(2)電控系統(tǒng)：擠出機(jī)的故障率大多發(fā)生在電控系統(tǒng)，一是因?yàn)殡娍叵到y(tǒng)較為復(fù)雜；二是影響電控系統(tǒng)的相關(guān)因素較多。擠出機(jī)必須有調(diào)速（同步）控制、溫度控制、超扭矩報(bào)警控制及電氣安全保護(hù)控制等，每一種控制系統(tǒng)都相當(dāng)復(fù)雜，因此目前國內(nèi)外在技術(shù)上均采用專用智能軟件進(jìn)行工控機(jī)（工業(yè)微機(jī)）控制，有良好的人機(jī)交互操作介面，可進(jìn)行所有主要工藝參數(shù)的設(shè)定、修改、保存、調(diào)用等。如目前最先進(jìn)的PCC控制系統(tǒng)，不僅能實(shí)現(xiàn)單條擠出生產(chǎn)線的所有控制，而且可進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊從而實(shí)現(xiàn)若干擠出生產(chǎn)線的集中控制，為實(shí)現(xiàn)異型材生產(chǎn)的集約化提供了技術(shù)保證。電控系統(tǒng)關(guān)鍵還在于其主關(guān)鍵件單元的可靠性上，一般調(diào)速控制以變頻調(diào)速較為可靠，選用國際名牌工業(yè)變頻器可完全滿足使用要求；溫度控制關(guān)鍵在于測溫元件的選用和溫控表的可靠性，一般國外專業(yè)廠產(chǎn)品可靠性較高。
2.定型臺：由托模裝置、真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。主要完成擠出物料熔體的定型和冷卻。主要技術(shù)要求是能適應(yīng)不同模具的安裝，定型冷卻能力足夠大，調(diào)整操作方便，穩(wěn)定性和操作重復(fù)精度高。目前異型材定型臺放置3～4臺大功率真空泵(產(chǎn)主型材)，對高速擠出型材定型臺還設(shè)強(qiáng)力排水泵或循環(huán)水泵以保證高速定型模的有效冷卻。一般定型臺面的有效托模長度不低于4m。各種定型臺均能完成上下左右前后三維方向的調(diào)整，調(diào)整方式不盡相同，電動(dòng)調(diào)節(jié)加手動(dòng)微調(diào)方式是較為先進(jìn)的一種調(diào)整方式。一般定型臺縱向可調(diào)位移500-600mm，上下可調(diào)位移不小于50mm，橫向可調(diào)位移不小于20mm。定型臺冷卻系統(tǒng)的節(jié)水設(shè)計(jì)也是衡量定型臺技術(shù)先進(jìn)性的一個(gè)指標(biāo)。另外，定型臺是否適宜人體操作，是否穩(wěn)固可靠和便于維護(hù)均是選用定型臺考慮的主要因素。還有其中的各種輔助功能裝置的選配如型材表面打印裝置、吹風(fēng)除水裝置、型材遠(yuǎn)紅外校直裝置等，應(yīng)根據(jù)異型生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)要求合理選配，如果模具采用密封性較好的高速模具，型材擠出時(shí)表面無水則吹風(fēng)除水裝置就不用配置。
3.牽引切割機(jī)：主要功能是完成制品定型后從模腔內(nèi)拉出并依設(shè)定長度切斷，達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)的目的。它一般由牽引履帶系統(tǒng)、氣動(dòng)加壓系統(tǒng)、機(jī)架、切割裝置、吸屑裝置、貼膜裝置等部分組成。主要技術(shù)要求是牽引力足夠大、牽引穩(wěn)定、牽引速度能與在最大擠出量時(shí)的制品生產(chǎn)速度匹配，切割同步性好等。目前有兩種形式，一種為牽引切割分開式、另一種為牽引切割一體式。前者為被動(dòng)同步切割，后者為主動(dòng)同步切割。從技術(shù)原理上分析，后者優(yōu)于前者，但對主型材生產(chǎn)而言，實(shí)用中并末有明顯差別。一般履帶對制品的壓力是無級可調(diào)的，牽引速度也是無級可調(diào)的，依生產(chǎn)制品不同作不同的調(diào)整，同時(shí)牽引切割機(jī)的操作可在定型臺上實(shí)現(xiàn)，便于生產(chǎn)中的全線控制調(diào)整。目前，最為先進(jìn)的切割方式為無屑切割，即型材的切割為非鋸片切割而是如金屬薄板剪切加工中的沖剪切割，不僅實(shí)現(xiàn)無屑切割型材，省去了吸屑機(jī)，而且型材切口質(zhì)量明顯提高并消除了切割噪音，如SY240C異型材擠出生產(chǎn)線的牽引切割機(jī)可選配無屑切割功能。
另外，在制品切割完畢后要進(jìn)行堆放。翻料架即完成此功能，在牽引切割機(jī)切斷制品后推到料架上，由料架自動(dòng)翻板堆放，型材與管材翻料架均為同一原理，關(guān)鍵為定長準(zhǔn)確，落料可靠。
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