塑料管材生產培訓教材

2022-09-04 06:48:03 字數 3848 閱讀 4178

生產部員工培訓稿

第一部分:裝置的結構常識

第二部分:裝置的操作要領

第三部分:原材料的基本認識

第四部分:與各種管材有關的標準

第六部分:產品工藝控制與質量要求

第六部分:安全生產基本常識

第七部分:員工素質教育

優秀員工的基本素質

第八部分:員工理論試

題第一部分裝置的結構常識

一、擠出機

擠出機擠出原理是利用帶有斜面螺紋的螺桿在加熱的料筒中旋轉,將料斗中送來的塑料向前擠壓,使塑料逐漸受熱,均勻塑化將塑料擠出,通過機頭和模具成型。擠出機由擠出系統、加熱冷卻系統、傳動系統和控制系統組成。

擠出機按螺桿的數目可分為單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機和多螺桿擠出機。

雙螺桿擠出機又可分為錐形雙螺桿擠出機和平形雙螺桿擠出機。錐形雙螺桿擠出機主要是用來加工粉沫料如pvc料。按螺

杆的旋轉方向又可以分為異外和異內型。平形雙螺桿擠出機一般是用在大型的造粒機中。

1.擠出系統

擠出系統包括螺桿、機筒和加料裝置。螺桿素有擠出機的心臟之稱,螺桿的質量直接決定著擠出機的擠塑產量與質量。

螺桿的技術引數:螺桿的技術引數包括:

a 外徑d:也是螺桿的直徑,單位mm。螺桿直徑的大小決定了擠出機的擠出量。

常用的規格有55、60、65、75、90、120、150、200等。作為pvc粉料的擠出螺桿有65/132、80/155、92/188等等。

b 長徑比l/d:就是螺桿的有效長度與直徑之比。長徑比的大小決定了塑化的質量。不同

塑料對螺桿長徑比的要求不盡相同,對聚烯烴而言常用的有20:1、25:1、30:1、32:1、33:1、34:1。

c 轉速n:一般有最高轉速和轉速範圍。r/min pe擠出機的螺桿轉速一般是0-100、0-120、0-150,pvc的螺桿轉速一般在35以內。

d 驅動功率n:指的是電動機需要提供給它的功率。kw 有30、37、45、55、75、90、110、132、160、200、220等。

e 生產能力q:單位時間內的最大擠出量kg/h。

f 幾何壓縮比cr:下料段第乙個螺槽的容積與計量段最後乙個螺槽容積之比。實際生產過程中的物理壓縮比是物料在加料段時鬆散固態與擠出過程中完全熔融時的比值。

螺桿設計時,幾何壓縮比應大於物料的壓縮比。加工pe的螺桿的幾何壓縮比一般為3-4。

g 螺旋公升角:螺旋公升角達到30°時,擠出量最大,但是在實際加工中往往不能達到30°,目前通用的螺桿的螺旋公升角為17°39'。

h 螺槽深度h: 螺槽深度的設計與物料的熱穩定性、壓縮比有關。其中均化段(計量段)的螺槽深度很重要,它直接影響到物料的剪下量,深度越小,剪下越強烈。

剪下過大會導致物料熱降解,因此均化段螺槽深度要適中。

加料段的螺槽越深,輸送能力越強,在保證螺桿強度的前提下,應選擇使用加料段螺槽較深的螺桿。

2.螺桿的分段

①輸送段,又稱加料段。作用是接受由料斗送來的物料,並將其推送到壓縮段。

②熔融段,又稱壓縮段。接受加料段送來的鬆散物料,在外部加熱和剪下熱的用下將物料熔融塑化,並將包在物料內部的空氣排出後將物料壓實。

③均化段,又稱計量段。其作用是接受壓縮段推送過來的熔體物料,將其充分熔融,然後將物料定量、定壓地擠出。

3.機筒

①機筒一般採用縱向開槽型機筒。這種機筒的輸送能力強,排氣性好。

②對機筒的材質要求:耐高溫、耐磨損、強度高、加工性好、耐腐蝕性好、綜合成本低。

③機筒與螺桿的配合間隙直接影響擠出機的擠出量,機器的使用壽命。間隙的大小決定著漏流量的大小,而漏流量又影響擠出量。漏流量的大小與間隙的三次方成正比。

聚乙擠出機的配合間隙在0.25-0.32mm之間。

4.機筒的加熱方式

①電加熱:電加熱可以分為電阻加熱和感應加熱兩種方式。感應加熱一般是在機筒外壁纏繞線圈實現電磁感應加熱。

這種加熱方式的優點是能量損失小、效率高、精度高、加熱時間短。但是成本較高,目前很少採用了。

電阻加熱是一種較常用的加熱方式。常用的加熱器有鑄鋁加熱器、陶瓷加熱器、不鏽鋼加熱器等。這種加熱方式總體成本低,溫度便於控制,但是能耗高,效率低,且體積大。

②流體加熱:就是在機筒的外壁纏繞銅管,然後在銅管內部通加熱載體(如導熱油)而實現加熱的一種方式。這種加熱裝置需要配備一台輔助加熱裝置,成本相對較高,很少採取用。

5.機筒的冷卻方式

①水冷:機筒的加料口段必須採取水冷的方式,這樣可以提高螺桿的輸送能力。

②風冷:風冷是一種比較柔和的冷卻方式。溫度波動相對較穩定,但是這種冷卻方式冷卻速度慢,體積大,噪音大。

6.機頭元件:

機頭的作用有:①使熔融物料由旋轉運動變為直線運動;

②產生必要的成型壓力,保證製品的密實;

③使物料通過機頭時進一步得到塑化;

④通過機頭斷面得到所需要斷面形狀和尺寸的料坯。

機頭的分類:支架式機頭,這種機頭一般用於pvc的擠出中,其缺點是製品有熔流痕,製品質量差,但是由於它沒有死角,適應於高黏度塑料的加工。是結構簡單,成本低,廣泛用於pvc製品的生產中。

螺旋式機頭,其優點是a.圓周上熔體分布均勻;

b.產品表面無流痕;

c.壁厚偏差小;

d.壓力消耗小;

e.可實現低溫擠出並提高產量。

藍式機頭,藍式機頭是由國外引進的一種先進的機頭。其優點是:適宜建立較高在壓力,保證製品的密實,提高製品的質量。但是其結構複雜,成本高。

7.擠出機的控制系統:擠出機的控制系統主要由檢測元件(例如熱電偶、壓力感測器)儀表(例如電壓表、電流錶、溫度表、速度顯示器)和其他機電元件構成。

其作用是保證擠出機在給定的工藝條件(溫度、螺桿轉速、熔體壓力、電流)下運轉,確保製品的質量。比較重要控制引數有:

①擠出壓力。擠出壓力一般應控制在30mpa以內,壓力過大降低生產效率,增加能耗比;壓力過小則製品不利於成型。

②螺桿轉速:螺桿轉速很大程度上決定了擠出機的擠出量,但過快的轉速會致機筒部產生大量的剪下熱能,在相同的溫度下對物料效能的折損較大。長時間的高速運轉也會使螺桿的壽命提前結束。

螺桿轉速一般控制在最高轉速的75%--85%為宜。 在正常生產過程中,應盡可能使用較低的螺桿轉速來達到最高的固體輸送能力,這樣一方面可以防止物料在較大的剪下力作用下發生熱降解,另一方面也可以提高製品的質量和擠出的效率。

控制的方法第一是在機筒內表面縱向上開槽,提高物料與機筒的摩擦力,從而達到提擠出量的目的。第二是控制好下料段的溫度,以便使物料有相對大的推動力,因此下料段的溫度一般應控制在140℃以下。

③熔體溫度:聚乙烯的熔體溫度不能超過230℃,超過此極取限,材料的熱降解嚴重影響管材的質量。

④機筒軸線方向上各點溫度的分布:典型的聚烯烴的擠出溫度的設定如下:

機筒第一段:80-100℃

第二段—第六段:175—200℃

機頭:190—220℃

⑤功率消耗:一般顯示電流。

8.擠出機效能指標:評價一台擠出機綜合性能的指標如下:

①生產能力q:單位時間內最大擠出量。單位為kg/h

②名義比功率,又稱為單耗n/q:單位產量所消耗的功率。kw/kg

9.減速箱

減速箱作用是將由電機輸出端的高轉速通過小齒輪帶動大齒輪減速的原理將轉速成倍降低,從而達到減小驅動扭矩的目的。減速箱的減速比一般有14:1、16:

1等。由於各齒輪間的摩擦力比較大,長時間高速運轉會產生很高的熱量,會使潤滑油的潤滑效果下降,因此,潤滑油要通過強制迴圈的方式經冷卻介質(水)進行冷卻。

另外,因為齒輪間的摩擦會產生大量的鐵屑,堵住冷卻油路,使減速箱的溫度公升高,因此,要定期更換潤滑油和清理迴圈油路。

2、真空定型箱和冷卻水箱

真空定型箱由箱體、噴頭、水幫浦、真空幫浦、定徑套等組成。

真空定型的原理是利用真空幫浦的作用將箱體內的空氣抽走,使箱體內形成負壓,由管材內和芯模內進入的大氣壓作用的料坯的內壁的四周上,使料坯緊貼定徑套,通過冷卻水迅速冷卻,從而達到定徑的效果。如下圖所示:

口模箱體管材定徑套料坯芯模

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