上海杰瑞挤出系统工程有限公司(上海 201209) 段方高$ E1 A9 ]% E; g- ]0 }2 J" l, `! ^0 F
[摘要]塑料异型材后共挤技术是一种新型的塑料异型材软硬复合共挤技术,越来越得到人们的重视和广泛应用,有广阔的应用前景。本文论述了塑料异型材后共挤模具的总体结构,技术设计要点以及在实际生产中的应用。
/ k( N! A5 L6 v" n2 S8 d关键词 后共挤 流道 温度 膨胀 塑料异型材+ e0 g( S2 K, m# H$ }/ @ e4 J' d" M; q9 d
# e5 m4 L& l; b2 a4 b 随着塑料异型材在国内十几年的推广和应用,人们对它的认识不断加深和提高,对它的外形和功能要求也不断提高。用户希望它的密封性、耐磨性、隔热性等要好,而生产厂家则要求它易生产、易回收、生产效率高、装配方便。在这种情况下,后共挤模具越来越得到人们的重视和广泛的应用。后共挤技术是一种新型的塑料异型材软硬复合共挤技术,它可以将复合模具简化为一种普通的模具,降低成本、废料容易回收,并且当共挤边脱落时,在胶条口装上胶条仍然正常使用,同时解决了硬、软质共挤溶体温度差异大的加工矛盾,具有较高的社会效益和经济效益,因而后共挤技术有广阔的应用前景,国内外各个模具厂家对此进行了很多的研究和应用,都有各不相同的原理结构。笔者根据对异型材后共挤模具的设计研究和生产中的实际经验,并结合参考其他厂家的资料,对后共挤技术在异型材生产中的应用谈谈自己的一点看法。
* |0 x7 q# E; P$ S3 I 1 外形结构
- Z# z; U3 }9 [2 z# e$ t+ ^ 后共挤装置结构主要有如图1所示的以下几个部件。3 [/ j* h$ p1 O8 k
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1.1 共挤块- u1 A8 q; b5 u$ V
它是将型材和共挤料熔融粘接在一起的主要部件。现列举常见共挤的主要几种型材(见图2)。* }5 n1 `2 C# w0 h

) w$ P4 b6 \+ R 生产要求在通过共挤块后共挤料和型材要牢固地粘合在一起,以达到与胶条一样的密封效果,通常使用的共挤料为PVC。共挤料在辅机中加热温度应控制在150℃左右,这时共挤料已经软化,注意辅机的温度,偏高容易炭化,偏低PVC还没有油性,热熔性不好,与型材互相融合不会很好。在对辅机加热的同时也对共挤块进行加热,通过加热板将温度控制在160℃左右,当两者的温度都已达到时,通过共挤块上的吹风口对型材共挤的局部进行加热,热吹风机温度控制在lOO℃左右。当温度都已达到时,辅机加料,用调节滑动块将型材共挤处与共挤块的共挤处紧密吻合,随着型材的牵引,共挤料附着型材而出。; V' v, c* T4 W2 @! {& K' S
1.2 喷淋冷却块
9 l3 K V. x) _6 A" R3 d 主要的功能是对共挤料的冷却。在水箱的一个侧板上装有一个三通管接头将水连人冷却块中,根据不同情况在冷却块中设计水孔,将水直接喷淋到共挤料上,使共挤部分冷却,进入牵引机而不会损坏和压变形。喷淋块只是起到冷却的作用,因而对其型腔没有太高的要求,可以适当地放空,让型材顺利的通过。
8 L" }. ]: d& a/ l4 s+ _: Z 1.3 前后端块+ F5 B6 D# n! I. E* ^, Q7 O$ M7 O
前端块主要是阻止水箱的水进入共挤块上,还要注意不要让共挤料碰上,在型腔的设计时要考虑。后端块起到吹干水分。根据不同的型材前后端块和共挤块的型腔简化程度也不一样。像双腔压条,牵引时容易压倒,如果简化太多对共挤有很大的影响。1 m+ M% t; ~; b+ o. J' v
1.4 附件
0 {! `# g6 j9 ?+ E: l: w6 o9 s 包括底板、脚板、两侧有机玻璃板。在设计时要保持共挤块、喷淋冷却块、前后端块与定型模的挤出中心一致。 _+ h5 x$ f$ I$ P
2 共挤块的设计0 a/ I) E4 ^1 n i0 ~0 D4 {: ]$ x
2.1 流道的设计, ]" U% [6 ]& r4 x0 t
后共挤的流道与前共挤相似,也是按照从主流道过渡到分流道的原理,使熔体在流道内始终处于稳态流动。共挤块设计为2件,入口面的厚度为40mm,出口面的厚度为20mm,主流道为∮1Omm的圆孔,分流道为∮6mm的圆孔,两块各加工一半。在分流道中设计阻料平台和积料槽,这样可以有效地调节流道内各部分的料流,又方便修模。现以共挤双腔压条为例说明,如图3所示。% C8 i$ `$ b! c9 ^" Q9 \; B9 G
共挤料处的设计。与PVC成型理论一样,复合形状的尺寸设计需要考虑以下两方面:
* [$ v }+ u' W. a* T% | (1)物料的离模膨胀。以密封条共挤为例,由于物料在离开口模时发生的可逆形变,使物料在模板出口处明显膨胀。为了保证成型尺寸,模板成型面长度乙为:" s6 I- E, y& [; q
L=(1+Δ)×l
' R+ e+ f& l( ~8 R5 u; T* c式中l=制品尺寸
$ i' v/ M8 N& }& ~, l# fΔ——物料膨胀系数
& F, R" l S4 b& l' g% T3 u7 } (2)冷却与牵引收缩。当挤出制品从熔融温度冷却到室温时会产生体积收缩。假设近似各向同性条件,体积收缩应换算为纵向收缩量。型材通过拉伸牵引到后续的定型装置,冷却收缩,出口面也必须加大。: c5 @. J# ^7 k; G$ A

* I3 D w0 A1 S4 J! t1 p 2.2 吹风孔的设计
1 I% d1 }2 X" k( H3 ]; {6 J 在共挤块的入口面,在与型材不相干涉的位置设计吹风口,通过吹风管将热风机的热风引入共挤块的孔中,在前共挤块的反面将风吹出,由于型材和后共挤块的阻挡,热风顺共挤部位与型材相反方向从入口面出来,这样既长时间预热共挤部位又不影响共挤料的挤出。根据笔者的实际经验,吹风流道的设计对共挤料的粘合强度有着重要的作用。同时也将大量的热风引出,否则会损坏热风机。
6 a) S) g! e- `; s 在共挤块上,加热板的设计也应注意,让开型材紧贴模板,将共挤块四周全部布满加热,尽量阻止热量的散失,要使共挤块升到160º左右并恒温。共挤扇梃共挤块装配如图4所示。
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3 结束语9 t* l2 x$ J' m/ Y
后共挤技术在国内还是较先进技术,随着人们在实际应用中对它的要求越来越高,后共挤模具的设计理念也会不断地更新,相信在塑料型材行业中,后共挤会是一个新的亮点。 |