【Science Stickers】 Luentoja PVC-tuotteiden tuotantoprosessista

Osa 1: Lyhyt esittely PVC-käsittelytekniikasta

1. Raaka-aineiden rooli (mukaan lukien fysikaaliset ominaisuudet, kemialliset ominaisuudet, mekaaniset ominaisuudet raaka-aineet ja niiden rooli PVC:ssä);

2. PVC:n kaava ;

2.1. Synergistinen reaktiokaava: Kahdella raaka-aineella voi yhdessä olla kolme, neljä, viisi jne. toimintoa kaavassa, ja tehokkuus paranee merkittävästi.

2.2. Lisäysreaktio: näiden kahden raaka-aineen tehokkuus ei kasva tai vähene, kun ne yhdistetään.

2.3. Vastareaktio: Kun nämä kaksi raaka-ainetta yhdistetään ja lisätään kaavaan, sen tehokkuus ei kasva, vaan vähenee, mikä vastaa yhtä tai vähemmän kuin yhtä vaikutusta, joten sen vaikutus selvästi vähenee. Itse asiassa vastareaktio on vain yksi vastareaktio. Kemiallinen reaktio, karkeimmillaan sanoen, on kemian happo-emäs-reaktio;

3. Sekoitus prosessi : Laita kaavan mukaan valmistetut raaka-aineet kuumennus- ja sekoituslaitteeseen;

4. Ekstruuderin rakenne ja suulakepuristusprosessi;

5. Muotti;

6. Henkilöstön toimintataidot ja vastuuntunto .

Osa 2: Ekstruuderin rakenne ja suulakepuristusprosessi

1. Ekstruuderin rakenne:

Ekstruuderi koostuu moottorista (eli käyttölaitteesta), alennuslaatikosta (suunnin), jakelulaatikosta, tynnyristä, ruuvista (osa tynnyristä ja ruuvista), lämmitys- ja jäähdytyslaitteesta sekä sähköisestä ohjauslaitteesta. Suulakepuristimen rakenteen ydinosa on piippu ja ruuvi, ja muut ovat apulaitteita, mutta ilman näitä laitteita ei ole mahdollista. Nämä laitteet ovat kiinteitä ja herkkiä osia. Materiaali ja sekoitettu kuivajauhemateriaali työnnetään tynnyrin piippuun syöttölaitteen läpi tietyllä nopeudella ja tämä materiaali työnnetään luonnollisesti piippuruuviin.

2. Ekstruuderin tynnyrin ja ruuvin kunkin osan rooli:

Vyöhyke yksi (esipehmittävä vyöhyke): Vyöhykkeen yksi rooli on tärkein koko ekstruuderin sähkölämmitys- ja suulakepuristusprosessissa. Se on tärkeämpi kuin muut alueet. Sen suorittamiin tehtäviin kuuluvat:

① Kuivajauhemateriaali tiivistetään, leikataan ja välitetään kvantitatiivisesti;

②Esiplastisointiprosessi etukäteen. Jos esipehmitystä ei saavuteta yhdessä vyöhykkeessä, ei koko koneen pehmitysastetta saavuteta. Koko suulakepuristimessa (muottia lukuun ottamatta) lämpötila ensimmäisessä vyöhykkeessä on Korkein on korkein lämpötilapiste. Jos vyöhyke ei saavuta esipehmitystä, tapahtuu seuraavia tilanteita:

① Materiaalin poisto pääkoneen pakoaukosta,

②, virta on selvästi suurempi

③ Tuote on erittäin hauras.

Toinen vyöhyke (pehmitinvyöhyke): Tällä vyöhykkeellä ensimmäiseltä vyöhykkeeltä siirretty kuivajauhemateriaali on puristettu lohkoiksi esipehmittämällä ensimmäisellä vyöhykkeellä ja tiivistetyt lohkot kuljetetaan eteenpäin ruuvin pyöriessä Toiselle vyöhykkeelle saapuessa kierrekellon rakenne muuttuu tällä vyöhykkeellä. Kierrekellosta tulee 4–5 mm paksu ja se tuottaa 9–11 spiraalia, ja molemmat päät ovat irti, joten toinen vyöhyke saavuttaa täysin normaalin pehmitysasteen. 90 % kokonaismäärästä. Koska spiraalikellossa on monia pieniä uria, sekoituksen tarkoitus saavutetaan, joten kaiken kaikkiaan toinen vyöhyke on saavuttanut yli 90 % pehmityksestä. Jos materiaali ei saavuta esipehmitystä ensimmäisessä vyöhykkeessä, sillä on haitallinen vaikutus toiseen vyöhykkeeseen:

①, kuivajauhemateriaalia ei ole pehmitetty,

②. Purista etanakello ulos. Toisen vyöhykkeen lämpötila-asetuksen tulee olla 1-2 ℃ alhaisempi kuin ensimmäisen vyöhykkeen lämpötila tai yhtä suuri kuin ensimmäisen vyöhykkeen lämpötila. Se tulee asettaa suulakepuristimen pehmittämiskyvyn mukaan. Jos suulakepuristimen pehmityskyky on parempi, tämän vyöhykkeen lämpötila voi olla alhaisempi kuin Jos suulakepuristimen pehmityskyky ei ole hyvä, tämän vyöhykkeen lämpötilan tulisi olla yhtä suuri kuin ensimmäisen vyöhykkeen lämpötila.

Kolmas vyöhyke (homogenointivyöhyke): Tämän vyöhykkeen tehtävänä on pehmittää kokonaan materiaalit, joita ei ole täysin pehmitetty toisessa vyöhykkeessä. Kolmannen vyöhykkeen on varmistettava, että plastisoituminen saavuttaa 100 %. Siksi suulakepuristimen kolmas vyöhyke on myös tärkeämpi. Kolmannen vyöhykkeen lämpötilan tulee olla 5–6 ℃ alhaisempi kuin toisen vyöhykkeen, ja maksimi ei saa ylittää 8 ℃. Koska piippuruuvin materiaali on seosterästä, jäykällä materiaalilla on lämmönjohtavuus ja lämpötila on porrastettu. Liian suuri ero ei auta.

Neljäs vyöhyke (kvantitatiivinen kuljetus- ja suulakepuristusvyöhyke): Tämä vyöhyke ei suorita mitään plastisointitehtävää. Jos materiaali on pehmitetty melko hyvin, näet tällä vyöhykkeellä, että ruuvi kelluu ja pyörii suulakepuristimen tynnyrin keskellä. Siksi suulakepuristimen neljännen vyöhykkeen tehtävänä on kuljettaa plastisoitua sulatetta kvantitatiivisesti. Jos tällä vyöhykkeellä on plastisointikapasiteetti, sillä on erittäin haitallinen vaikutus suulakepuristimeen. Vyöhykkeen neljä lämpötilan tulee olla alhaisempi kuin vyöhykkeen kolme, ja kahden vyöhykkeen välisen lämpötilaeron tulee olla 5–6 ℃ ja maksimi ei saa ylittää 8 ℃.

Yllä olevasta näkökulmasta ekstruuderin lämpötila on korkeasta matalaan, ja yhden vyöhykkeen lämpötila on korkein. Se ei ehdottomasti saa mennä matalasta korkeaan, eikä se saa ehdottomasti olla tasainen. Mutta yleensä lämpötilaero vyöhykkeiden 1 ja 4 välillä ei saa ylittää 20 °C.

3. Yhdistysytimen rooli:

① Kahden ruuvin puristamat sulamateriaalit yhtyvät ja hitsaavat.

② Pehmennysasteen hienosäätölaite.

③Pehmitysaste voidaan arvioida mittaamalla sulapaine ja sulalämpötila yhtymäsydämen anturin kautta.

Pehmennysasteen hienosäätölaitteen toiminta: kun pehmitysaste on hieman alhainen tai pehmitysaste vähän korkea, ei tarvitse huomioida muita ekstruuderin ongelmia. Voit säätää plastisuutta laskemalla tai nostamalla yhtymäsydämen lämpötilaa. Tutkinto. Laske yhtymäsydämen lämpötilaa lisätäksesi plastisaatioastetta ja nosta yhtymäytimen lämpötilaa vähentääksesi pehmitysastetta. Huono plastisointi tarkoittaa, että plastisointi on vielä hieman lyhyt. Hienosäädössä on tietty sääntö. Jos suulakepuristimen neljän vyöhykkeen lämpötila on 170 ℃, yhtymäsydämen lämpötila voidaan asettaa arvoon 160 ℃ tai 180 ℃ ja yhtymäsydämen lämpötila on erilainen. Se voi olla yli 10 °C korkeampi tai pienempi kuin neljä vyöhykettä, joten yhtymäsydämen lämpötilaa tulisi säätää 10 °C:n sisällä neljän vyöhykkeen vakiona.

4. Muotin tehtävänä on tuottaa laadukkaita tuotteita:

Tässä selitämme, että yhtymäsydämen lämpötilan alentaminen lisää plastisoitumisastetta. Yhdistysytimen lämpötilan nostaminen vähentää plastisoitumisastetta. PVC-polymeerimateriaalillamme on ominaisuus. Mitä korkeampi lämpötila, sitä nopeampi juoksevuus, mutta se ei ole ääretön. Esimerkiksi nelikulmaisessa putkessa on neljä lämmitysvyöhykettä. Jos virtaus vasemmalla puolella on hidasta ja teho on pienempi, tämän puolen lämmitys lisää välittömästi juoksevuutta. Siksi mitä enemmän kohteen lämmitys, juoksevuus ja suulakepuristus Mitä suurempi tilavuus, miksi kuumennetun esineen juoksevuus on nopeampi, koska vastusta ei ole, se puristuu tasaisesti ulos, itse asiassa voimme pitää yhtymäsydäntä venttiilinä, kun vesiventtiilimme on täysin auki. , Vesi virtaa alas tasaisesti. Kun venttiili on puoliksi auki tai kokonaan kiinni, vesi ei virtaa tai virtaa hyvin vähän. Käytämme yhtymäsydäntä vesiventtiilinä. Kun lämpötila on alhainen, se vastaa venttiilin sulkemista hetkeksi. Tämä on totuus. Yhdistysytimen lämpötilaa säädetään lisäämään tiettyä plastisoitumisastetta, mutta se ei ole täydellinen, ja sitä käytetään lisäämään pehmennysastetta pienessä määrin. Huono plastisointi ei tarkoita sitä, ettei pehmitystä ole, se tarkoittaa, että on tietty vika, joten kun pehmite on huono, voimme alentaa yhtymäsydämen lämpötilaa. Pelkistyksen jälkeen, onko pehmennys hyvä, materiaalien virtaus Se on hidasta ja syntyy painetta, ja paineen seurauksena pehmitysaste kasvaa.

Osa 3: Pehmitysaste

1. Pehmitysasteen vaikutus tuotteen suorituskykyyn:

PVC-tuotteiden suorituskyky liittyy läheisesti pehmitysasteeseen. Pehmennysaste on huono, tuote on hauras ja mekaaniset ominaisuudet eivät täytä vaatimuksia; jos pehmitys on liian korkea, tuotteessa näkyy keltaisia ​​viivoja ja mekaaniset ominaisuudet ovat epämääräisiä. Pehmennysaste on alhaisempi kuin PVC-tuotteiden. Käsittelyprosessi on erittäin tärkeä.

① Kun pehmennysaste on 60 %, vetolujuus on suurin;

② Kun pehmennysaste on 65 %, iskulujuus on suurin;

③. Kun pehmitysaste on 70 %, murtovenymä on suurin;

Vesijohtoputkimateriaalien valmistukseen 60-65 %:n pehmitysaste on sopivin. Koska tällä alueella se voi heijastaa kahta ominaisuutta, vetolujuutta ja iskulujuutta.

2. Lämpötilan vaikutus plastisoitumisasteeseen:

Polymeerimateriaalia ei voida sulattaa, kun lämpötila on alle 80 ℃, ja se on lasimainen. Lasimaisessa tilassa oleva materiaali on kovaa ja hauras, eikä materiaalia voida käsitellä lasimaisessa tilassa; Lämpötilan noustessa 160 ℃:seen materiaali on erittäin joustavaa. Materiaali ei kuitenkaan voi virrata tällä alueella. Se voi vain tehdä materiaalista pehmeämmän ja lisätä viskoelastisuutta. PVC-sulan käsittelyssä ja juoksevuudessa lämpötilan tulisi olla välillä 160-200 ℃, mutta minkä tahansa Stabilisaattorin kohdalla, kun lämpötila on korkeampi kuin 200 ℃, materiaali hajoaa pitkän kuumennuksen jälkeen, joten pehmitysastetta säädettäessä lämpötilaa voidaan säätää vain välillä 160-200 ℃. 40°C lämpötila-eron sisällä, kun PVC:n lämpötila on asetettu välille 170-180°C, pehmeneminen on parempi.

3. Menetelmät pehmitysasteen parantamiseksi:

①. Nostamalla rungon ja ruuvin lämpötilaa.

② Kun ruuvin nopeus on normaali, lisää syöttölaitteen syöttönopeutta pehmennyksen lisäämiseksi

③. Lisää suulakepuristimen nopeutta, kun ekstruuderin ja syötteen nimellisnopeus täyttyvät.

④. Anna kuivalle jauheelle hyvä kypsymisaika (12-48h). Kypsytysajan rooli: 1. Poista staattinen sähkö ja vähennä saastumista

2. Lisää näennäistä tiheyttä

3. Paranna pehmennysastetta

4. Pienen molekyylipainon omaava polymerointi dispergoidaan tasaisesti epästabiilin ekstruusion estämiseksi.

5. Lisää plastisaatioastetta alentamalla yhtymäsydämen lämpötilaa.

4. Pehmitysasteen arvioiminen:

①. Pehmennysaste arvioidaan pääkoneen virran perusteella. Otetaan esimerkiksi tuotantolinja 65/132, pääkoneen virta on sopiva 46-52A. Koska yrityksemme on vähän kalsiumia sisältävä tuote, 45-50A on sopiva. Lähtökohtana on: ruuvin nopeus 16~22r /min, syöttö on täynnä ja vastaa ruuvin nopeutta ja lämpötila-asetus vastaa ruuvin nopeutta ja isäntävirtaa);

②. Tarkkaile materiaalin pehmenemisastetta pääkoneen tyhjiöpakoputken läpi (eli materiaali on täytetty yli 60 %:lla ruuvin uran keskeltä, ruuvin urassa oleva jauhe on tofu-tilassa ja materiaali uran pohjassa on litistetty);

③. Pehmennysaste arvioidaan muotin sulatemateriaalin viskoelastisuuden perusteella (tämä menetelmä sopii paremmin, kun se on juuri kytketty päälle);

④. Pehmennysaste arvioidaan yhtymäsydämen sulapaineen ja sulamislämpötilan perusteella (haittana on, että jos instrumentti epäonnistuu tai yhtymäsydämen anturi palaa palaneen materiaalin vaikutuksesta jne., testituloksen tarkkuuteen vaikuttaa)

Osa 4: Soihdutusprosessin valinta

PVC-putkien soihdutuslämpötila on yleensä 245 ± 5 ℃. Putken seinämän paksuudesta riippumatta soihdutuslämpötila ei saa yleensä ylittää 250 ℃, koska soihdutuslämmityksen on oltava hidasta lämmittääkseen putken tasaisesti jännityksen poistamiseksi ja tuotteen laadun parantamiseksi. Hyvä, joten soihdutuskuumennusaika vaihtelee seinämän paksuuden mukaan, ja se liittyy myös ympäristön lämpötilaan. Sisä- ja ulkolämpötilan ero ei saa ylittää 10°C.

Osa V: PVC-putkien suulakepuristussuuttimen rakenne ja prosessiasetus

1: Siirtymäosan toiminto: kiinnitä karan kannatin, kiinnitä shunttikartio ja purista kokonaispinta-ala (muotinmuodostusalueen suunnittelutoiminto ja siirtymäosan poikkileikkausala);

2: Puristusosan toiminta: purista materiaali paksusta ohueksi, lisää sen tiiviyttä; lisää juoksevuutta ja painetta;

3: Suoran osan toiminta: Suoran osan riittämätön pituus aiheuttaa muotin irtoamisen laajenemisen, ja se vaikuttaa myös putken murtumispainetestiin, matalan lämpötilan pudotusvasaran testiin, litteään testiin ja vetokokeeseen ovat kaikki epäpäteviä; suoran osan pituus = muotti Seinämän paksuus*30-40 kertaa.

Suulakepuristusmuotin materiaali: 2Cr13, 3Cr13 (kovuus on yleensä 30-32), 2Cr2W8, 45# teräs (haittana on, että pinta on pinnoitettava Cr:lla ennen käyttöä, mikä on helppo muuttaa muotoaan)

Liitososan lämpötila-asetus on 5-10 ℃ korkeampi kuin yhtymäsydämen lämpötila; esimuotoiluosan lämpötila on noin 5 ℃ korkeampi kuin liitososan lämpötila; siirtymäosan lämpötila-asetus on yleensä 175-178 ℃, ei yli 180 ℃; puristusosan lämpötila on korkeampi kuin siirtymäosan. Suulakkeen lämpötila on 5-8 ℃ korkeampi kuin puristusosan lämpötila ja suuttimen lämpötila voi olla jopa korkeampi kuin ekstruuderin ensimmäisen vyöhykkeen lämpötila.

Osa VI: Useita suulakepuristussuuttimen avainparametreja

Puristussuhde: Muottipuristuksen kokonaispoikkipinta-alan suhdetta esimuotoiluosan kokonaispoikkipinta-alaan kutsutaan puristussuhteeksi. Yleisesti ottaen putkien puristussuhde on 1:2,5-5 kertaa tuotteen suorituskykyvaatimuksista riippuen.

Suoran osan pituus: yleensä 25-40 kertaa seinämän paksuus, mikä on suhteessa raaka-aineeseen lisätyn kalsiumjauheen määrään. Jos kalsiumjauhetta on paljon, suoran osan pituus on 25-30 kertaa; kalsiumjauhetta Jos lisättävä määrä on pieni, ota korkea arvo, eli 35-40 kertaa. Muotin suoran osan pituus riippuu suoraan tuotteen mekaanisista ominaisuuksista (murtumispaine, vetolujuus, litteä lujuus ja iskulujuus).

Muotin puristussuhteen tulee vastata suoran osan pituutta, ja myös muotin puristuskulman tulee olla sopiva (yleensä puristuskulma on 11-12 astetta). Yleisesti ottaen ekstruuderi voidaan varustaa vain kolmella muottisarjalla. Karan pituuden tulee olla 5-10 mm pidempi kuin suulake. Tämä estää tuotteen romahtamisen. Karan tulee olla tuuletettu ja jäähdytetty. Tämä voi ratkaista sisäontelon ylikuumenemisen ja estää sisä- ja ulkolämpötilan poikkeamisen ja stressin aiheuttamisen.

Seitsemäs osa: Raaka-aineet

Prosessointiapuaineiden rooli: vähentää PVC:n sulaviskositeettia, edistää pehmitystä, lisää juoksevuutta ja lisää sulatteen viskoelastisuutta ja lujuutta. Jos matalakalsiumruuvi ylittää 6 osaa kalsiumia, sitä ei pehmitetä, ja vain parempia työstöapuaineita voidaan käyttää laitevikojen korjaamiseen.

ACR-käsittelyn apuvälineiden luokitus: (kansallinen standardi)

ACR201: metyylimetakrylaatti (85 %) etyyli tai butyyliakrylaatti (15 %)

ACR301: metyylimetakrylaatti (80 %) etyyli tai butyyliakrylaatti (10 %) styreeni (10 %)

ACR401: Metyylimetakrylaatti (50 %) etyyli tai butyyliakrylaatti (10 %) styreeni (25 %) akryylihappo (15 %)

Impact modifier: CPE on klooratun polyeteenin englanninkielinen lyhenne. Kloorattua polyeteeniä (CPE) saadaan lisäämällä klooria suuritiheyksiseen polyeteeniin sen jälkeen, kun sitä on kuumennettu vesifaasireaktiossa. Kun klooripitoisuus on 35 %, iskunkestävyys on parempi, ja yhteensopivuus PVC:n kanssa on paras, ja sen lisäysmäärä on yleensä 7-8 osaa.