模具设计
挤出成形装置中占有重要地位的模具,由螺杆以3MPa-30MPa压力连续对它供给熔料,并由模具使熔料形成所需断面形状的挤出物。此过程是从圆柱形料筒中送出的圆形断面熔料通过联接器进入具有圆形或矩形入口的模具中,模具中改变形状以后即从模具终端的缝隙中挤出所需断面形成的挤出物。为此,从圆形或矩形入口变为接近于成形物断面形状的入口局部缝隙之间的模具内熔料流动路径,需进行保证此变化过程顺畅和无滞留部位的流线形设计。
此外,由于所用塑料熔融物为非牛顿流体,所以在具有粘性特性的同时,还有弹性特性,因此对熔料流动的特性必需充分考虑弹性所起的作用。
因而在设计挤出模具时必需***考虑下列方面。
模具内容熔料的流变特性
对模具内熔料流动特性的考察是为了便于以所需挤了量获得符合品德要求的挤出物、由此必需对模具在合理的压力分布下,通过所需的挤出量,才干获得形状尺寸与模具缝隙形状相同的高品质挤出物。各类熔料所显示的非牛顿液体特性和所具有的粘性特性、弹性特性不同。
模具结构的问题
挤出模具入口处和出口处的形状不同。因而进入挤出模具入口的熔料在向入口自流动的过程中,流动路径断面形状发生变化。设计这种断面形状的变化时,必需在考虑所用塑料流变特性的基础上,保证其顺畅和无滞留地流动,即依照流线形进行设计。至于熔料进入缝隙入口入的压力,为了使挤出过程稳定,应能使各处均匀。
塑料挤出模具***常见的成型方法一般分为熔体成型和固相成型两大类:
熔体成型是把塑料加热至熔点以上,两种成型方法截然不同.使之处于熔融态进行成型加工的方式,属于此种成型方法的模塑工艺主要有***成型、压塑(缩)成型、挤出成型等;
固相成型是指塑料在熔融温度以下坚持固态下的一类成型方法,如一些塑料包装容器生产的真空成型、压缩空气成型和吹塑成型等。此外还有液态成型方式,如铸塑成型、搪塑和蘸浸成型法等。
依照上述方法可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型,主要有***成型模具、挤出成型模具、压塑成型模具、吹塑成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚***成型模具等。
挤出成型工艺的控制参数包括成型温度,挤出机工作压力,螺杆转速,挤出速度和牵引速度,加料速度,冷却定型等。
1.原材料的预处理
聚烯烃是非吸水性材料,通常水分含量很低,可以满足挤出的需要,但当聚烯烃含吸水性颜料,如炭黑时,对湿度敏感。另外,使用回料及填充料时,含水量会增大。水分不但导致管材内外外表粗糙,而且可能导致熔体中出现气泡。通常应对原料进行预处理。一般采用干燥处置,也可加相应的具有除湿功能的助剂。如消泡剂等。PE干温度一般在60-90度。此温度下,产量可提高10%--25%
2.温度控制
挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分重要的影响。塑料挤出理论温度窗口是粘流温度和降解温度之间。对于聚烯烃来说温度范围较宽。通常在熔点以上,拉丝模具采购,280度以下均可加工。要正确控制挤出成型温度,必先了解被加工物料的承温限度与其物理性能的相互关系。找出其特点和规律,广西拉丝模,才干选择一个较佳的温度范围进行挤出成型。因此,各段温度设定应考虑以下几个方面:一是聚合物本身的性能,如熔点,分子量大小和分布,熔体指数等。其次考虑设备的性能。有的设备,进料段的温度对主机电流的影响很大。再次,通过观察管模头挤出管坯表面是否光滑。有无气泡等现象来判断。
挤出温度包括加热器的设定温度和熔体温度。加热温度是指外加热器所提供的温度。熔体温度是指螺杆前段与机头连接间物料的温度。
机筒温度分布,从喂料区到模头可能是平坦分布,递增分布,递减分布及混合分布。主要取决于资料物点和挤出机的结构。
机头设置温度,为了获得较好的外观及力学性能,以及减小熔体出口膨胀,一般控制机身温度较低,机头温度较高。机头温度偏高,可使物料顺利进入模具,但挤出物的形状稳定性差,收缩率增加。机头温度低,则物料塑料不良,熔体粘度大,拉丝模生产厂家,机头压力上升。虽然这样会使制品太得较密实,后收缩率小,产品形状稳定性好,但是加工较困难,离模膨胀较大,产品外表粗糙。还会导致挤出机背压增加,设备负荷大,功率消耗也随之增加。
口模设置温度,口模和芯模的温度对管子外表光洁度有影响,一定的范围内,口模与芯模温度高,管子外表光洁度高。通常来讲,口模出口的温度不应超越220度,机头入口的熔体温度为200度,机头入口和入口熔体温差不应超过20度。因为熔体与金属间较高的温度差将导致鲨鱼皮现象。过高的熔体温度导致口模积料。但具体要根据实际情况决定。
熔体温度是指在螺杆未端测得的熔体实际温度,因而是因变量。主要决定于螺杆转速和机筒设置温度。聚乙烯管材挤出的熔体温度上限一般规定为230度。一般控制在200度左右为佳。聚丙烯管材挤出的熔体温度上限一般为240度。熔体温度不宜过高。一般考虑物料的降解,同时温度过高也会使管材定型困难。
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