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        新聞資訊

        UPVC再生料共擠模頭設計

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        UPVC再生料共擠模頭設計

        發布時間:2020/03/29   瀏覽次數:175

        隨著塑料異型材行業標準的要求提高,對異型材的要求也逐漸提高,造成生產成本越來越高,而再生料的成份和原料很接近,所以再生料的使用已被越來越多的廠家重視?,F以60系列的平開窗框為例(見圖1),從型材端面面積計算,使用再生料可以節省約30%的UPVC原料。由于再生料是二次利用的材料,內部成份已經發生了變化,使再生料在模頭內部的流動性變差,以往的再生料共擠模頭的續航能力不理想,導致再生料在共擠模頭中的使用率不同?,F提出的再生料共擠模頭解決了該問題,降低了UPVC異型材生產的成本。

        再生料性能及特點

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        塑料異型材門窗制造過程中,從UPVC異型材擠出到門窗組裝都會產生廢品,如在擠出機開機、停機和工藝調整過程中所產生的廢品;生產過程中受工藝波動影響產生的尺寸超差的不合格品;門窗加工過程中留下的邊角殘料等,這些材料未被使用,也沒有受到降解和污染,將其粉碎后再利用稱為UPVC再生料(簡稱再生料)。

        再生料經過破碎和反復加熱,其成份比例和原料相比有部分發生改變,其中原料配方在配比過程中,會添加潤滑劑,主要作用是降低原料熔融后的黏度,減小其與金屬之間的摩擦力。添加的潤滑劑有一部分在加熱后會在型材表面產生析出物而流失,由于再生料是破碎后再進行加熱,不會再另外增加潤滑劑,再生料在加熱后,其黏度增大,與流道之間的摩擦力會加大,造成再生料流動性比原料差,在加熱過程中被降解的可能性會增大。由于上述原因要求再生料共擠模頭的流道設計更光滑順暢。

        再生料共擠模頭設計

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        利用再生料的共擠斷面一般都是將再生料使用在型材非暴露部分或內層。以往的再生料共擠模頭在流道設計上采用平鋪式流道,其料流在擠出方向有過大的轉折變向(達到90°直角轉向或接近90°),由于再生料塑化后黏性增大,遇到料流轉折較大的變向,易使部分料流產生流速變慢或滯留,造成局部滯留的料流溫度過高而發生降解糊料,產生不合格品。

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        新型的再生料共擠模頭設計方法可參考傳統UPVC擠出模結構原理,考慮再生料的流動性比原料差,將原UPVC原料的入口改為再生料入料口,在非操作者側增加一處原料的入料口,為避免2臺擠出機出現干涉現象,將2處入料口設計成相互垂直,將再生料作為主料,原料作為共擠料.

        01

        口模板設計

        考慮加工難度及調試難度,將成型部分分為口模板及鑲件兩部分,利用螺釘及銷釘將鑲件與預成型板定位連接,裝配后的鑲件出料端與口模板出料端齊平,并在鑲件上設計擋料板,厚0.6mm,擋料板與口模板流道間隙小于0.3mm,保證裝配即可,擋料板的作用是將再生料與原料在熔合前分隔。另外擋料板保留至離口模板出料端6mm,以達到料流流出口模板前原料與再生料達到熔合的效果。

        02

        預成型板設計

        常規模頭的預成型板設計時因其擠出原料一樣,所以相鄰2個面的交界處允許有局部輕微的串料,而再生料模頭預成型板的再生料流道與原料流道是完全隔斷,相互之間互不串聯,即原料與再生料都擁有獨立的供料腔流道。

        03

        壓縮板設計

        為保證產品的緊實度,達到最佳的物理性能,壓縮板進料端流道截面積與出料端流道截面積之比為3~4,俗稱壓縮比。此數值為擠出模多年試驗驗證。因再生料擠出機與原料擠出機互為獨立,入料口流道尺寸可獨立設計,其總體料流快慢由擠出機控制給料速度,設計時只需考慮各自料流局部流速一致即可。

        04

        分流板設計

        原料由機頸處完成初步轉向后過渡到分流板二,料流首次由圓形向異形過渡,分流板二設計時要考慮流道過渡時的角度,以機頸出料口流道為基準,與分流板一流道夾角不小于150°為佳,如果夾角過小可對板塊厚度或更改流道位置進行適當調整。分流板一的作用主要是穩流,因此其設計除了要求流道與相鄰板塊流道變向的夾角不小于150°外,且板塊流道進出料端設計成一致或相似,板塊兩端流道截面積相同,保證流道內部各處料流壓力一致。

        分流板一、二對于再生料的作用都是穩流,所以設計方式與原料流道的穩流段設計方法相同,且再生料流道與原料流道距離不小于5mm,防止模頭板塊之間發生溢料而使再生料與原料之間相互串料。

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        機頸設計

        原料的入口尺寸為?40~?50mm即可,通過連接件將擠出機與機頸部分固定連接。因UPVC熔融狀態下流動性較差,入口處設計成夾角為120°的圓形通道(見圖2機頸處),夾角的底部呈球底狀完成UPVC料流的初步轉向,實踐證明,此處料流不會產生滯留現象。再生料入口處按擠出模頭基本結構設計,由圓形向異形過渡,其料流前進的方向呈直線形,2種流道互不相通。

        模具實際生產過程中,對普通再生料共擠模頭及新型再生料共擠模頭的穩定性等方面進行了數據收集,并歸納總結,新型再生料共擠模頭各方面性能都優于普通再生料共擠模頭,如表1所示。新型再生料共擠模頭在節省原料方面更為突出,不僅節省成本,而且減少了再生料對環境的污染。


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