塑料制品加工设备

塑料挤出成型技术是一种利用塑料加工设备将塑料材料制成各种塑料制品的技术。塑料挤出成型技术广泛应用于汽车、电子、家电、包装等领域,可制造各种塑料件、管材、板材、片材、棒材、打包带、单丝和异型材。

1.挤出成型的基本原理。

挤出成型的原理是通过塑料加工设备的挤出口,对塑料材料进行加热加压,制成具有一定截面形状的塑料制品。具体工艺流程图如下:

塑料制品加工设备插图

工艺流程图工艺流程图

2.挤出成型的影响因素

从上面的工艺流程图可以看出,温度、压力、材料配方、模具、工艺参数等因素对加工成型影响很大。众所周知,塑料本身是一种非常特殊的材料,所以在加工工程中要充分考虑它的物理反应和化学反应。

物理反应:挤出成型过程中,材料受到剪切力的作用,会产生弹性变形、塑性变形、脆性断裂等物理反应。这些反应导致产品的形态和性质发生变化。化学反应:在挤出成型的过程中,聚合物分子会发生降解、氧化等化学反应,导致分子结构的变化和性能的下降。例如,聚合物在高温和氧气存在下会发生氧化降解,导致产品变色、变脆和强度降低。界面反应:在挤出成型过程中,材料与模具之间会发生界面反应,生成一些新的化合物,改变制品的性能和表面特征。结晶反应:在挤出成型的过程中,聚合物会发生结晶反应,导致制品的结构和性能发生变化。比如结晶度的增加可以提高产品的硬度和耐热性。因此,在挤出成型过程中,必须控制这些反应的条件和参数,才能生产出高质量的塑料制品。

1)在塑料挤出成型过程中,温度对产品的质量和性能有重要影响。在挤出成型的过程中,物料的温度越高,熔融状态越好,产品的强度和尺寸稳定性也会得到提高。但过高的温度也会导致材料的降解和产品的变形。因此,在挤出成型过程中,需要根据不同材料的特性和产品的要求,合理控制温度,以保证产品的质量和性能。邓晓珍等人用流体力学软件对聚苯乙烯进行了研究和分析。结果表明,在流量和二氧化碳浓度一定的情况下,降低口模温度有利于提高成核速率,在微孔塑料发泡温度以上,温度越低,微孔发泡越好。

2)挤出成型后

在此过程中,适当的压力可以促进材料的熔化和充分排气,提高产品的强度和尺寸稳定性。因此,在挤出成型过程中,需要根据不同材料的特性和产品的要求,合理控制压力,以保证产品的质量和性能。付志红等人对聚丙烯进行了毛细管流变实验,利用Origin软件得到了Bird-Carreau粘度模型的特征参数。利用Polyflow软件对塑料微管的挤出成型进行了数值模拟,分析了气体注射压力对微管截面尺寸、压力场和速度场的影响,确定了合理的气体注射压力范围。结果表明,随着注气压力的增加,微管直径增大,壁厚减小。

3)牵引率直接影响产品的壁厚、尺寸公差和性能外观。牵引速率越快,产品的壁厚越薄,冷却后的产品在长度方向上的收缩率越大;拉速越慢,产品壁厚越厚,容易造成模具与定型模之间积料。牵引速率必须稳定并与产品的挤出速率相匹配,一般来说,牵引速率略高于挤出线速率。在正常生产中,牵引速度应比挤出线速度快1% ~ 10%,以克服型材的膨胀。

3塑料挤出成型的未来发展方向

1.环境可持续性:随着社会对环境保护和可持续性的日益关注,绿色环保材料的开发和应用将是塑料挤出成型技术的关键。比如生物降解塑料、可回收塑料等。

2.制造精度和设计自由度:随着数字化制造技术和智能制造技术的快速发展,可以预见未来将实现更高效、更精确的塑料挤出。同时,通过3D打印等新技术,实现个性化定制设计,提高产品的价值和竞争力。

3.稳定和效率:在生产过程中,稳定和效率仍然是塑料挤出成型行业需要解决的问题。因此,必须不断改进设备、技术和管理方法,以提高生产效率,降低能耗,降低次品率。

4.智能化:利用物联网、大数据等新兴技术进行设备监控和自动控制,实现智能供应链管理和全流程可视化管理,将是未来的发展方向。

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