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中空PVC模板的生产工艺

中空板的注射成型生产工艺循环程序如下:闭模一高压低速锁模一注射座

前移一熔料注射一保压一入模熔料冷却(此工序时间内同时还有塑化螺杆随注射座后退、螺杆旋转塑化原料)一模内成型熔料冷却固化开模(同时顶出制品)一闭模(下一个注塑制品循环生产开始)。

塑料中空板用原料按一次成型塑料制品的用料量,由料斗加入到注塑机的机筒内、转动的螺杆推动原料前移,与此同时原料接收机筒外部的加热。由于原料在机筒内既要受热升温,又要因螺杆上螺纹容积的逐渐缩小而受压缩,再加上不停转动螺杄的螺纹使翻动前移物料间及物料与机筒间的摩擦等多种条件作用,使原料在被推动前移的冋时逐渐被塑化成熔融态。至螺杄前端的熔料,由于受喷嘴的阻力而产生反螺杄螺纹推压力,随着螺杄推动熔料前移量的增加,则产生的这个熔料反推压力也逐渐增加,当这个反推压力大于油缸活塞对螺杆的推力和摩擦阻力时(这个阻力即是螺杆的背压力),螺杆开始后退、同时开始料斗的加料计量。螺杆后退的距离大小由一次成型注塑制品的注射料量来决定,由生产前调整好的行程限位开关控制。后退的螺杆碰到行程开关后,则停止转动和后退,完成一次预塑化原料程序。
 
保压、降温定型达到预先设定的时间后,即制品固体成型完成。注射座被油缸活塞拉动后退,开始螺杄的第二次预塑化,成型模具打开,制品被顶出模腔,完成塑料中空板的注塑全过程。
 
合模部分完成锁模动作后,注射座被油缸活塞推动前移,直至喷嘴紧靠衬套口;然后注射油缸活塞推动螺杄迅速前移,按熔料进入成型模具中所需要的压力和流动速度,把熔料注入成型模具空腔内。为防止注满成型模具腔内的熔料回料和及时补充熔料冷却固化前的熔料收缩量,完成注射的喷嘴仍然紧靠在衬套口上,而且保持着一定的压力,这个过程称为保压、降温定型。
 
(1)具体的生产加工过程
1)由于原料在机筒内既要受热升温,又要因螺杆上螺纹容积的逐渐缩小而受压缩,再加上不停转动螺杆的螺纹使翻动前移物料间及物料与柷筒间的摩擦等多种条件作用,使原料在被推动前移的同时逐渐被塑化成熔融态。
 
2)随着螺杆推动熔料前移量的增加,则产生的这个熔料反推压力也逐渐增加,当这个反推压力大于油缸活塞对螺杄的推力和摩擦阻力时,螺杆开始后退、同时开始料斗的加料计量。
 
3)注射座被油缸活塞拉动后退,开始螺杆的第二次预塑化,成型模具打开,制品被顶出模腔,完成中空板的注塑全过程。
 
中空板、塑料中空板都是采用注塑成型加工工艺流程及其这3大点的制作过程,生产制作而成的。工艺详细、流程严谨、操作严密,使得生产出来的中空板材料具有较高的品质和质量。但在生产加工的过程中,往往会因为一些人为的操作和技术参数的调整,使得塑料中空板生产加工后出现故障和偏差,影响中空板材料的品质和美观。希望加工人员能够注意。
 
(2)国内中空制品加工方法及应用
中空制品成型加工方法有吹塑成型工艺和滚塑成型工艺。目前,国内的中空制品主要以吹塑成型为主。
 
按型坯成型的方式,吹塑成型可分为挤出吹塑成型、注射拉伸吹塑成型、注射吹塑成型、共挤出吹塑成型等四种。
 
1)挤出吹塑成型
挤出吹塑成型工艺主要是原料经过挤岀机塑化,输送到储料机头(或连续式机头),经过机头挤出型坯,型坯置于模具中吹胀成制品,然后冷却,取出制品。
 
目前,国内中空制品5~1000用量最大是挤出吹塑成型工艺。采用的原料主要有HDPE、PP、ABS、PC等。主要的产品为各类化工产品包装桶、汽车油箱、汽车通风管件、桌面板等各种工业制品。挤出成型工艺最典型的代表产品是200L双L环桶。挤出成型中,工艺最复杂、技术难度最大的是双L环桶的成型。
 
国内目前采用挤出成型的设备(简称中空机)主要以国产设备为主。20~100L设备中,陕西秦川机械发展股份有限公司(简称秦川发展)的市场占有率70%以上。其中生产200L双L环桶的设备中,秦川发展市场占有率80%以上。2002年,国内200L双L环桶产量超过300万只,消耗30万t塑料。秦川发展是国内最早开发挤出中空成型设备的厂商,是生产塑料机械、齿轮磨床、加工中心等设备的重工业企业,具有雄厚的研发实力和机械制造能力,在中空吹塑成型工艺方面具有丰富的经验。
 
挤出成型制品生产企业主要分布在华东(江、浙、沪、鲁)、华南、华北等地。主要的几个生产厂商为:上海浦东龚路塑料容器有限公司、上海帆顺实业公司、江苏吴江市春鑫塑料厂、常州越洋塑料容器有限公司、大连第十三塑料厂、广东佛山市南海区东兴制罐有限公司等。
 
2)注射拉伸吹塑成型
注射拉伸吹塑为双轴位伸取向吹塑,是一种在聚合物的黏弹态下通过机械方法轴向拉伸瓶坯,用压缩空气径向吹胀瓶坯成型容器的方法,这种成型方法的特点是轴向与径向有相同的拉伸比,可提高吹塑容器的机械性能、阻渗性能、透明性能,减少制品壁厚,这是吹塑成型中制品壁厚最薄的一种工艺。
 
注射拉伸吹塑主要用于成型0.2~20L,形状为圆形或椭圆形的容器,例如饮料瓶、纯净水瓶、食用油瓶。这种产品在市场上用量很大,因此要求设备的生产效率高、可靠性好。注拉吹工艺采用的原料主要为PET、PVC、PP、PEN等。
 
注拉吹工艺可分为全自动一步法和全自动二步法。
 
目前,国内用注拉吹高速工艺生产PET瓶的市场容量巨大,每年增幅也很大,PET瓶的生产设备主要是进口,国内每年用于引进国外PET设备的资金至少15亿元人民币。
 
3)注射吹塑成型
注射吹塑工艺过程有三个工位,第一个工位为注射机注射成型瓶坯,第二个工位是瓶坯在吹塑模具中吹胀成型制品,第三个工位为顶出制品。与挤出吹塑工艺类似,注射吹塑径向吹胀比大,轴向吹胀比小。
 
注射吹塑适用于各种热塑性原料,如:PE、PP、PS、PVC、PC等,可成型各种形状的容器,产品可替代玻璃瓶,主要用于包装药品、化妆品、食品、日用品、农药等。
 
注射吹塑工艺目前采用的设备主要为全自动注吹中空成型机。
 
4)多层共挤中空吹塑
多层共挤出中空塑料成型机是很有发展前途的中空塑料成型机。多层吹塑高阻隔性中空制品必将在中空制品领域内占的比例越来越大。多层吹塑制品不仅在食品包装工业发展很快,而且在化学品、化妆品、医药卫生及其他工业包装方面也迅速增长。
 
多层共挤出中空塑料成型机在我国挤吹中空塑料成型机领域中是一个薄弱环节。多层共挤出中空制品的发展促进了多层共挤出中空塑料成型机的发展。国际上,近年来多层共挤出中空塑料成型机发展的速度很快,同时技术进步也很快。
 
国内也有一些品种推出,例如,衡阳华意机械橡塑机有限公司开发的HYB-75D三层共挤出双工位模内贴标中空成型机,采用四模头双工位,配备精确的集成PI温控系统,各螺杆挤岀压力实时检测,自动去飞边,精确的西门子全电脑控制在不影响制品阻透性品质情况下减小中层及内层厚度(0.03~0.05mm),填补了国内空白。陕西秦川塑料机械厂能够生产六层500L的共挤出中空塑料成型机,达到德国同类机的水平。
 
目前多层共挤出中空塑料成型机的研究主要有以下几个方面:研究一定范围的共挤出机头(模头),以满足不同材料、不同层数、机头直径等要求;研究组合包装系统,它能根据不同的原料特制出可能允许的组合数的机头;研究基础机械程序,各种数量模塑工位操作程序及相关设备研究,此外还包括生产速度和制品设计的平台尺寸。
 
①多层共挤出机头
机头是多层共挤出中空塑料成型机的心脏和大脑,它的性能应能达到:控制每一层达到最佳状态和完满的圆周及侧向材料分布,能不受材料分布的影响而加工变化广泛的塑料原料和不同的挤出量。螺旋芯棒组合系统,具有高度适应性,多段结构可达七层,满足了特殊制品的需要,加工条件最优,是多层共挤出机头优先采用的系统。多层共挤出机头的流变设计是设计中的关键,要能达到机头性能指标不依赖于生产率和原料分子量分布有关的融体黏度,在低挤出量下具有良好的自清洁功能和高挤出量下的最小剪切热,每一层中具有良好的圆周分布,层组合原料分布均匀,能加工范围较宽的塑料原料、不同挤出量以及不同挤出量比。大型多层共挤出中空塑料成型机采用储料式机头,该结构是主机头在各层机头的上方,配置着同心的环形活塞,把机头与储料腔做成一体,使在低压下能实现型胚的高速挤出。
 
②挤出机的适应性及组合
挤出机的适应性及组合是保证多层共挤出中空塑料制品质量的前提。研制者首先必须对所研制多层共挤出中空塑料成型机加工的对象(包括制品,制品各层材料的特性及各层材料之间的粘结性能,增黏剂的特性)作彻底的了解,然后设计适应所需塑化材料对象的挤出机,确定所需要配备挤岀机的数量及型式。挤岀机应能适应不同流量、不同材料塑化,生产率应比标准的挤出机的生产率要高。螺杆和机筒的结构随着加工物料性质的不同而不同。每个挤出装置都应配置自动控制的定量加料斗,精确控制加料量。德国 Fischer公司六层共挤岀中空塑料成型机,在挤出软、硬PVC和ABS料时,采用了行星轮挤出螺杆,还设有一段密封的冷却区,使物料低温塑化均匀,输送能力高。
 
③开发产品品种的重点
0.2~1L的化妆品及家用卫生清洁剂2~3层共挤出中空塑料成型机。国际上,化妆品及家用卫生清洁剂基本上采用多层中空塑料容器包装,而我国绝大多数仍采用单层中空塑料容器包装。随着人民生活质量的提高,对化妆品及家用卫生清洁剂中空塑料容器的耐化学性、抗阻透性的要求会越来越高,多层高性能的化妆品及家用卫生清洁剂中空塑料容器会有更大的市场。
 
4~6层共挤出汽车油箱中空塑料成型机。多层共挤出中空塑料成型在汽车油箱上具有广泛的发展前途,随着环境保护要求的提髙,单层油箱己不能满足环境保护的要求,使用高阻隔性的多层油箱已成为发展趋势,例如,使用PE/增黏剂/E-VAL/增黏剂/回用料/PE-HD的六层共挤出油箱。多层共挤出中空成型不但提高了制品的适应性能,而且由于各层材料的合理组合,提高了制品的刚度,降低了制品的重量。美国90%以上的汽车油箱采用多层共挤出中空塑料成型件,值得我们学习与思考。我国生产多层共挤出汽车油箱的中空塑料成型机主要是进口的,国内生产的设备还处在推广应用阶段。
 
大型多层共挤出中空塑料成型机主要用于生产满足化学品、危险品运输的容器Mauser公司推出了双工位三层共挤出中空塑料成型机,该机配备了四台挤出机,用于生产满足危险品运输要求的三层220L的大型桶,内层为抗撕裂的HDPE,外层为抗紫外线层,中间层为高相对分子质量的HDPE,每小时能生产80~100个桶,每个桶重8.5kg。
 
④多层共挤出成型工艺的研究
我国设备研制单位对多层共挤出成型工艺的研究是一个最薄弱环节。国内的设备研制单位基本上没有专门的成型工艺研究机,注重于设备的研制,忽视成型工艺的研究,影响了设备的研制和推广应用。多层共挤出成型机不同于注塑机,设备研制单位对多层共挤出成型工艺的掌握和熟悉程度,在很大程度上决定了设备的研制和推广应用。我们一定要对此引起足够的重视,在机构、人员配备、财力、设备等方面,给予保证。多层共挤吹塑在吹膜领域应用广泛,目前发达国家包装薄膜的80%以上采用多层共挤薄膜。多层共挤吹塑主要目的是为了提高容器对CO2、O2或汽油的阻隔性。其工艺是通过复合机头把几种不同的原料挤出吹制成中空制品,主要产品为:高档汽车燃油箱、毒性较大的农药包装等,层数为2~6层不等。
 
目前国内中空制品加工企业的布局情况调研结果如下:广东、山东、江苏、浙江、上海五省市的塑料加工企业,无论从数量还是从产量上都在全国名列前茅。五省市的塑料加工企业厂家占全国总数约48%,塑料制品产量占全国总量的1/3~1/2。
 
国内中空成型设备的发展情况调研结果如下:国内生产中空成型设备的企业主要有10余家,技术水平相差较大,具有研发、制造和技术服务综合实力的企业不多。一些中空设备生产企业技术力量薄弱,不能吃透塑料中空成型工艺,生产的设备及模具不能满足用户使用要求和原料成型工艺要求,生产的制品不合格或不能稳定地生产出合格制品。
 

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