异型材挤出成型

塑料异型材是指塑料制品的截面形状不同于圆管、圆棒和板材的薄壁或实心结构，它是一种截面形状无规则的塑料制品。如图8-1所示为截面形状是空腔或敞开口的异型材代表型。

图8-1几种异型材的截面形状

异型材挤出成型，可用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及 ABS聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚等材料。但目前应用最多的是聚氯乙烯树脂。挤出设备可用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。

异型材的种类比较多，有制品全部用塑料成型的异型材，还有塑料异型材和非塑料成型的异型材复合成一体的异型材。塑料异型材中还有不发泡和低发泡制品之分。按异型材的截面形状分，又可分为中空异型材、敞开异型材和实心异型材等。

塑料异型材用途广泛，在建筑、家具、交通运输、机械电子等工程结构材料中，已部分代替木材或钢材。如塑料门框、门板、窗框、护墙板、地板条、扶手、集成电路板和各种家具配件及机械零目价出成型设所示是塑料异型材挤出成型用设备组成的生产济出机、成型模具、定型冷却装置、牵引机和切割

图8-2塑料异型材挤出机生产线

成型模具;3一定型冷却装置;4一冷却水槽;5一牵引机;6一切割机;品检查堆放平台(中空型异型材用辅机中没有冷却水槽装置)

螺杆挤出机生产工艺顺序如下。

科按配方要求计量→原料混合→挤出塑化混炼原料后造粒→挤出型制品型坯→冷却定型→牵引→切割→质量检查→包装入库双螺杆挤出机生产工艺顺序如下。

料按配方要求计量→原料混合→挤出机塑化粉料成型制品型坯→牵引→切割→质量检查→包装入库齐出机塑异型材的挤出成型可用单螺杆挤出机或双螺机。目前，对于塑料门窗的挤出成型，多用双螺杆挤出螺杆挤出机中的啮合异向旋转平行双螺杆挤出机和锥形双出机都可应用。单螺杆挤出机一般只用于挤出成型截面较型材，如果是粉料，需先经混合塑化挤出造粒，然后再挤型。单螺杆挤出机的螺杆应是等距不等深渐变型，长径比为25):1，压缩比为3:1。双螺杆挤出机挤出成型异型材可用混合均匀的粉料投人生产。这既节省造粒工序、工时和能又可提高生产量。所以，异型材的挤出成型多选用双螺杆出机。生产异型材最大宽度与锥形双螺杆挤出机型号的关系

表8-1。表8-1异型材最大宽度与锥形双螺杆挤出机型号的关系

挤出机型号 SJSZ-55

异型材最大宽度/mm

②成型模具 原料在挤出机的机筒内经塑化成熔融态后，被转动的螺杆推入成型模具体内，此时呈圆柱形熔料在模具空腔内向前移动，随着模具体内空腔截面形状的变化而逐渐变形，变成接近制品形状的截面，从模具的唇口挤出成型制品型坯。这就是成型模具的作用。

如图8-3所示是一种由几块钢板经加工后而组合成型的模具这种方法成型的模具结构，各个零件的加工较容易，组装成模具体也很方便，但对每个零件加工和组装时，要保证各个零件加工组装后其中心线在同一个轴心线上，两个零件间接触处的过渡面要平滑，无滞料死角套和定型为异型材少制品成

图8-3 板式组合成型模具结构

定型套型

1一模具体板;2-收缩口板;3一口模板;4一定位销钉;5-连接螺钉

如图8-4所示异型材成型模具中的熔料流道空腔中的流线型异型，是在一个零件体上加工完成，熔料流道面光滑，无滞料现象，没有的冷却定零件间组合时的接触过渡面，但这种流线型曲线形的加工难度服

③辅机异型材成型用挤出机生产线上的辅机与硬管挤出成大，增加了模具的制造费用。型用辅机组成基本相同。异型材辅机中比较特殊的部位是定型冷部

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图8-4内腔为流线型模具结构

1一模具体;2-分流锥;3-芯棒;4-中套;5-口模;6-调节螺钉

套和定型台的长度比较长，通常在5~6m左右或更长些，这是因为异型材的结构形状比较复杂，型坯需要充分降温固化定型，以减少制品成型后的变形。定型冷却套装置分几段，接近定型模具端的定型套型腔尺寸比成型模具内的型腔尺寸略大些(这是因为异型材坯从成型模具口挤出后略有膨胀的缘故)，后各段定型套的型腔尺寸逐渐缩小，直至与制品的形状尺寸相同。

异型材型坯定型冷却套装置的结构有多种。用于中空型异型材的冷却定型时，有真空定型式(结构如同管材冷却定型用的真空定型套)和内压定型式。真空定型时抽真空度为0.08~0.09MPa

真空定型套结构如图8-5所示。

图8-5真空定型套结构

1;11,13,15,18,24-内六角螺钉;2-端板;3-盖板;4-抽真空气呢;5~7一型板8，19-压板;9-吊环;10,14-侧型板;12-垫片;16-锁紧机构;17-拉杆;

20-铰链;21一下转挡;22-滑块;23一底板

如果异型材为敞开式折弯形异型材，挤出成型可用成型板材型坯模具结构。挤出成型板形坯后，进入滑移式定型模中折弯成型所需要的异型材截面形状，冷却定型后成为银品。这种成型异型材方法，可用结构较简单的成型模具。这种成型制品生产方法与过程如图8-6示。

图8-6 敞开式折弯异型材 异型材型坯用定型冷却套长度 成型装置示意 确定，对制品的成型质量有较大影

1-熔料进口;2一成型板用模具; 进行设计时，表8-2列出一些参

3-折弯定型模;4一进人冷却定型

第8章 塑料异型材挤出成型

辅机中的牵引机和切割机，其工作方式和设备结构与硬管生产用辅机完全相同。一般中空异型材生产用履带式牵引机;敞开式异

型材生产用辊式牵引机。

异型材挤出成型生产用辅机技术参数及生产厂见表8-3(2)原料选择聚氯乙烯异型材挤出成型用料，是以悬浮法聚氯乙烯树脂中的SG4、SG5或SG6 型料为主，然后根据挤出工艺和型材的使用条件要求，在主原料中加入一定比例的稳定剂、改性剂、填充料和其他一些辅助料，组成用料配方。异型材挤出成型用料配方见表4-7。

(3)成型工艺

①原料的配混、造粒工艺条件及参数见第4章内容。②挤出成型制品工艺温度

a.机筒各段温度加料段110~140℃，塑化段150~170℃均化段170~190℃。

b.成型模具温度 175~185℃。

对螺杆挤出成型异型材时温度比单螺杆挤出成型异型材的工艺温度略低些，大约低10~15℃。但应注意加料段温度要高许多。

(4)质量要求异型材生产制品的质量要求，在GB/T8814-1998中规定如下。

异型材根据应用环境分为A、B两类，A类是指外用门和窗框，B类是指内用门和窗框。

异型材的外观与颜色要求:异型材的表面应平滑，不允许有裂纹及影响使用的杂质和凸凹不平等缺陷，异型材一般多数为白色。要求色泽应均匀一致。

异型材的外形尺寸偏差规定见表8-4。异型材的物理力学性能

规定见表8-5。

(5)工艺操作要点

①异型材制品用原料按配方计量后，在高速混合机中混合搅拌。工作时加料顺序应是先加树脂、增塑剂和稳定剂，混合搅拌温度为80~90℃，时间大约为5~8min;然后再加人着色剂、填充料 -471-项 目 允许偏差 项 目 允许偏费和润滑剂，料温达到90~100℃即可排料降温，在料国达到0右时，用 80 目筛网过筛后装袋或输入贮罐。

②异型材用单螺杆挤出成型时，要先把混合后搅拌均匀的原料挤出造粒，然后再挤出成型。

③异型材用双螺杆挤出机成型时，可直接用混合均匀的体挤出成型。注意挤出机的机筒温度控制，加料段温度应高于挤出场化段温度。这有利于物料中挥发气体的排出。锥形双螺杆挤出机费段温度如下:加料段170~180℃，中间段170℃，均化段165-

170℃，连接段170~175℃。

成型模具温度由入料口至出料口温度是170~175115