通過采取以上措施可消除型材彎曲變形,確保擠出機穩(wěn)定、正常地生產(chǎn)出高質(zhì)量的PVC型材。
低溫沖擊強度
影響PVC型材低溫沖擊強度的因素有配方、型材斷面結(jié)構(gòu)、模具、塑化度、測試條件等。
(1)配方
目前廣泛選用CPE作為沖擊改性劑,其中含氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%的CPE對PVC的改性效果最好,用量一般在8-12質(zhì)量份,結(jié)晶度和玻璃化溫度均較低,具有良好的彈性及與PVC的相容性。
(2)型材斷面結(jié)構(gòu)
高質(zhì)量的PVC型材具有好的斷面結(jié)構(gòu)。通常情況下,小斷面的結(jié)構(gòu)優(yōu)於大斷面的結(jié)構(gòu),斷面上內(nèi)筋的位置設(shè)置要適宜。增加內(nèi)筋厚度,在內(nèi)筋與壁連接處采用圓弧過渡,都有助於提高低溫沖擊強度。
(3)模具
模具對低溫沖擊強度的影響主要體現(xiàn)在熔體壓力和冷卻時的應(yīng)力控制上。一旦配方確定,熔體壓力主要與口模有關(guān)。從口模出來的型材經(jīng)過不同的冷卻方式,會產(chǎn)生不同的應(yīng)力分布。應(yīng)力集中的地方PVC型材的低溫沖擊強度就差。PVC型材受到急冷時易產(chǎn)生大的應(yīng)力,因此定型模冷卻水流道布置非常關(guān)鍵,水溫一般控制在14℃-16℃,采用緩冷方式有利於提高PVC型材的低溫沖擊強度。
保證模具的最佳狀態(tài),定期清理口模,避免因長時間連續(xù)生產(chǎn)而讓雜質(zhì)堵塞口模,造成出料減少,支撐筋過薄,影響低溫沖擊強度。定期清理定型模可保證定型模足夠的定型真空度和水流量,以保證型材生產(chǎn)過程中被充分冷卻,減少缺陷,降低內(nèi)應(yīng)力。
(4)塑化度
大量研究和測試結(jié)果表明,PVC型材低溫沖擊強度的最佳值是在塑化度為60%-70%時得到的。經(jīng)驗表明,“高溫低轉(zhuǎn)速”和“低溫高轉(zhuǎn)速”能得到同樣的塑化度。但在生產(chǎn)中首選低溫高轉(zhuǎn)速,因為低溫時既可降低加熱耗電量,高速時又能提高生產(chǎn)效率,并且雙螺桿擠出機高速擠出時剪切作用很明顯。
(5)測試條件
GB/T8814-2004中對低溫沖擊試驗有嚴(yán)格的規(guī)定,如型材長度、落錘質(zhì)量、錘頭半徑、試樣冷凍條件、測試環(huán)境等,為了使試驗結(jié)果準(zhǔn)確,要嚴(yán)格遵守上述規(guī)定。
其中:“落錘沖擊在試樣中心位置上”應(yīng)理解為“使落錘沖擊在試樣的型腔中心位置”,這樣的檢測結(jié)果更有現(xiàn)實意義。
改善低溫沖擊性能的措施如下:
1.嚴(yán)格檢查用料質(zhì)量,密切注意口模出料和真空口的物料狀態(tài),口模出料處應(yīng)顏色一致,有一定光澤度,出料均勻,用手捏時要有較好的彈性,主機真空口物料呈“豆腐渣”狀態(tài),初步塑化時不能發(fā)光,主機電流、機頭壓力等參數(shù)應(yīng)平穩(wěn)。
2.規(guī)范工藝控制,保證塑化效果。溫度控制應(yīng)為“盆”式工藝,從擠出機一區(qū)到機頭的加熱溫度變化應(yīng)為“盆”型,機筒三、四區(qū)溫度稍低,使物料由“外熱內(nèi)冷”逐步變?yōu)椤皟?nèi)外平衡”,保證物料受熱均勻。在配方不變的情況下,擠出工藝不要有大的變化。
筆者曾經(jīng)有過這樣的經(jīng)歷:正常生產(chǎn)時80框外觀光滑細(xì)膩,低溫沖擊試驗結(jié)果為10個試樣破損1個;在清理模具後再生產(chǎn)時,因未按以前工藝擠出,造成外觀不光滑,棱邊有小波浪,低溫沖擊試驗結(jié)果為10個試樣破損6個。這驗證了配方不變時,“有好外觀就有好內(nèi)在”的經(jīng)驗。
焊角強度
焊角強度是PVC型材焊接後焊角承受外力的能力,與PVC型材本身及焊接工藝都有關(guān)。優(yōu)質(zhì)的型材如果焊接不好,焊角強度也會不合格。
(1)焊接準(zhǔn)備
下料前應(yīng)將PVC型材在與加工環(huán)境相同的溫度下放置16h以上,這樣可防止低溫的PVC型材在焊接受熱條件下產(chǎn)生應(yīng)力,導(dǎo)致PVC型材開裂。
(2)切割要求
要保證下料角度為90°及其對稱性。下料後,斷面要干凈。
(3)焊接工藝
焊接溫度的設(shè)定要合理,一般為240℃-270℃。加熱時間的選取要與加熱溫度協(xié)調(diào)統(tǒng)一,保溫時間的選取也很重要。
為保證焊角強度,不可為提高工作效率而縮短冷卻時間。同樣80扇,在焊接壓力、焊接量、焊接溫度不變的情況下,冬季加熱時間從20s變?yōu)?5s,保壓時間從30s變?yōu)?5s,焊角強度下降了近400N。其原因是保壓時間短造成焊角沒有完全冷卻固化,焊縫處受急冷造成焊角強度下降。
(4)其他
焊接過程中,焊布上如有污物要及時清除,及時更換焊布破損或燒焦的地方。機械清理溝槽不宜太深,以防降低焊角強度。【完】
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