Producția de plăci coextrudate din PVC: Cinci porți de viață și de moarte, fiecare fiind critică
O placă coextrudată din PVC arată ca un panou de plastic colorat la suprafață, dar ascunde un univers în interior. Calitatea sa nu este o chestiune de noroc - este o chestiune de control aproape obsesiv asupra fiecărui parametru. Un grad prea sus, o rotație prea rapidă, o fracțiune de milimetru abatere - și produsul finit poate fi o placă de pat cu totul diferită.
Producerea plăcilor coextrudate din PVC înseamnă trecerea prin cinci porți de viață și de moarte. Fiecare dintre ele este letală.
Poarta Unu: Temperatură — O fracțiune de grad, o milă de fier vechi
Temperatura este factorul vital absolut în producția de coextrudare. Temperaturile de procesare ale diferitelor materiale coextrudate diferă enorm de cele ale materialului de bază PVC. Un control slab înseamnă, în cel mai bun caz, o culoare neuniformă, iar în cel mai rău caz, o placă de pat arsă.
Temperatura mașinii principale (material de bază PVC)Pentru un extruder cu un singur șnec, temperaturile cilindrului trebuie setate secvențial la 140°C, 150–160°C și 170–180°C. Temperatura capului matriței este controlată la 170–180°C, iar temperatura buzei matriței la 175–180°C. Pentru un extruder cu două șnecuri, temperatura zonei de alimentare trebuie să fie puțin mai mare, astfel încât materialul să se topească la capătul zonei de alimentare, acoperind șnecurile și împiedicând extragerea materialului din placa de bază a zonei de ventilație.
Temperatura co-extruderuluiAici se află adevărata diferență tehnică. Luând PMMA (acrilic) ca exemplu, temperaturile zonei ar trebui să fie 195±5°C, 210±5°C, 220±10°C, cu o temperatură a capului matriței de 215±5°C. Luând ASA ca exemplu, temperaturile zonei sunt 185±5°C, 190±5°C, 195±5°C, cu o temperatură a capului matriței de 195±5°C. Temperaturile de procesare ale ambelor materiale - placa de bază - sunt cu zeci de grade mai mari decât cele ale PVC-ului, în timp ce PVC-ul în sine începe să se descompună la aproximativ 170°C - aceasta înseamnă că controlul temperaturii de încălzire în prima zonă a plăcii de bază, cilindrul co-extruderului, este absolut critic. Dacă temperatura este prea mare, vâscozitatea materialului este prea mică, producția este neuniformă, iar materialul se lipește și se estompează la intrarea în matriță. Dacă temperatura este prea scăzută, vâscozitatea topiturii plăcii de bază este mare, curgerea este slabă, iar înfășurarea în jurul materialului de bază este inadecvată.
Încălzirea trebuie făcută în două etapeMai întâi, creșteți temperatura fiecărei zone la 130°C și mențineți-o timp de 30-40 de minute, apoi creșteți la temperatura setată pentru producție pentru fiecare zonă și mențineți-o timp de cel puțin 30 de minute. În timpul încălzirii fără sarcină, pentru a asigura încălzirea uniformă a șnecurilor de co-extruder, funcționați la viteză mică timp de 1 minut la fiecare oră. Această regulă de încălzire lentă nu poate fi omisă.
Temperatura mucegaiuluiDe obicei, controlată la 190–200°C, cu o temperatură de extrudare la suprafață puțin mai mare decât cea a stratului central pentru a asigura o lipire strânsă a plăcii de bază. Pentru produsele mari, trebuie adăugat un dispozitiv de control al temperaturii de încălzire la piesa de conectare dintre matriță și co-extruder. În caz contrar, rata de rebut la pornire va rămâne încăpățânat de ridicată pentru placa de bază.
Poarta a doua: Potrivirea vitezei între RPM și viteza liniei — O treaptă mai rapidă înseamnă mai groasă, o treaptă mai lentă înseamnă mai subțire
Principala provocare a producției prin coextrudare constă în adaptarea vitezei dintre mașina principală și coextruder. Nu este vorba doar de rotirea împreună - este o tablă de joc dinamică și precisă.
Există o regulă de fier pentru secvența de pornireÎn timpul pornirii inițiale sau în gol, co-extruderul trebuie pornit mai întâi. Mutați pâlnia în poziția de alimentare, porniți de la 0 RPM până la 5–6 RPM și porniți încet până când canalul de curgere al co-extrudării din matriță este umplut cu material co-extrudat și revarsă din marginea matriței, apoi opriți. Abia atunci trebuie pornită mașina principală. Scopul este de a economisi materialul co-extrudat. Dacă se utilizează material nou și temperatura ambiantă este scăzută, co-extruderul nu trebuie oprit atunci când pornește mașina principală. În schimb, trebuie să reducă viteza și să continue extrudarea pentru a preveni răcirea și acumularea materialului co-extrudat în linia de alimentare, ceea ce ar putea provoca declanșarea motorului.
Conectarea rapidă în timpul producției formaleDupă ce temperaturile zonei mașinii principale, viteza de alimentare, extrudare și transport sunt setate în principiu, ajustați turația co-extruderului pentru a controla grosimea stratului co-extrudat. Numai după ce turația co-extruderului atinge valoarea țintă, trebuie pornită apa de răcire a co-extruderului - pornirea apei de răcire înainte de pornire poate împiedica co-extruderul să pornească placa de bază.
Regula de aur a potrivirii vitezeiPe măsură ce viteza mașinii principale crește, viteza co-extruderului crește în mod corespunzător; pe măsură ce viteza de transport scade, viteza co-extruderului scade în mod corespunzător. Dacă viteza co-extruderului este prea mare, presiunea capului de matriță este mare, stratul co-extrudat este prea gros, este probabilă deformarea, iar costurile plăcii de bază cresc. Dacă viteza co-extruderului este prea mică, stratul co-extrudat este prea subțire, este probabil să apară diferențe de culoare și dungi întunecate, iar materialul co-extrudat rămâne în zona de temperatură înaltă a mașinii prea mult timp, putând cauza arderea materialului.
Grosimea stratului coextrudat este ajustată prin intermediul turației coextruderului: creșteți turația când grosimea este sub valoarea setată, reduceți turația când este peste. În limita abaterii admise a grosimii peretelui profilului, temperatura buzei matriței de pe partea stratului coextrudat poate fi utilizată și ca reglare auxiliară.
Poarta trei: Uscarea materialului — Conținut de umiditate peste 0,1%, totul se pierde
PMMA și ASA sunt polimeri hidrofilici cu o rată de absorbție a umidității între 0,3% și 0,4%. Dacă nu sunt uscate suficient, consecințele sunt șocante: suprafața plăcii de bază își pierde luciul, dezvoltă găuri, bășici și ondulații. În cazuri grave, apare un strat dens de granule asemănătoare nisipului — specialiștii din industrie numesc aceasta „piele de rechin” — iar rezistența la intemperii și rezistența fizică scad de pe suprafața plăcii de bază.
Procesul de uscare trebuie executat cu strictețe:
PMMA trebuie uscat complet la 75–85°C timp de 4–6 ore, aducând conținutul de umiditate sub 0,1%. ASA trebuie uscat la 80–85°C pentru stratul de suport timp de 3–4 ore. Dacă materialul uscat nu este utilizat imediat, temperatura uscătorului poate fi ajustată la 30–50°C pentru a-l menține cald. Dacă se adaugă material nou, temperatura poate fi ridicată înapoi la nivelul nominal pentru încă 3–6 ore de uscare, apoi utilizată prin rotație, în ordinea adăugării stratului de suport.
Acest pas pare simplu, dar este cel mai ușor de trecut cu vederea ucigașul invizibil. Câte loturi de resturi, atunci când sunt urmărite până la cauza principală, se dovedesc a nu fi o problemă de temperatură, nu o problemă de viteză - ci doar o uscare care nu a fost făcută corect.
Poarta Patru: Mucegai și Canal de Curgere — Stabilitatea Interfeței Determină Succesul sau Eșecul
Calitatea lipirii dintre stratul coextrudat și materialul de bază din PVC este de șaptezeci la sută din parametrii de proces ai matriței și treizeci la sută din parametrii de proces ai plăcii de bază.
Curățarea mucegaiului este o lecție obligatorie înainte de pornire. PMMA modificat are o duritate superficială relativ mare, aproximativ 3-4H pe scara Rockwell, și este predispus la ciobire și urme de frecare. Materialul ASA este mai moale, iar suprafața sa se zgârie extrem de ușor pe placa de bază. O matriță murdară și apa de răcire cu impurități vor provoca zgârieturi sau pierderea luciului pe suprafața stratului coextrudat. Înainte de producție, mașina, matrița și sistemul de apă de răcire trebuie verificate cu atenție.scândură de patcurățate pentru a se asigura că nu există zgârieturi, pete, o suprafață interioară netedă și curată a canalului de curgere a topiturii și nicio impuritate - în special particule dure precum nisipul - la intrarea apei în matrița de turnare, placa de bază.
Proiectarea canalului de curgere determină direct rezistența legăturii dintre straturi. Deoarece vâscozitatea și debitele celor două materiale diferă în timpul co-extrudării, curbele de distribuție a vitezei într-un singur canal de curgere față de un canal de curgere convergent sunt complet diferite în cazul patului de placare. Atunci când două materiale topite se contopesc în același canal de curgere, vâscozitatea lor are un impact major asupra calității suprafeței co-extrudate a patului de placare. Structurile comune ale canalelor de curgere pentru co-extrudare includ patul de placare direct, " " return, " " tip hanger, " și " formând fibra lemnului - fiecare trebuie selectată în funcție de forma secțiunii transversale a profilului și de materialul co-extrudat.
Eliminarea instabilității interstratuluiCând se utilizează polimeri cu o distribuție largă a greutății moleculare, singura modalitate de a reduce instabilitatea interfeței este creșterea grosimii stratului coextrudat, modificarea raportului dintre straturi sau înlocuirea materialului coextrudat. Grosimea stratului coextrudat nu trebuie să fie mai mică de 0,2 milimetri.
Poarta Cinci: Răcire, Setare și Transportare - Ultimul Pas, Unde se întâmplă cea mai mare durere
Extrudarea este doar jumătate din treabă. Răcirea și întărirea sunt etapele finale care determină calitatea finală.
Setare vidGradul de vid trebuie controlat la 0,06–0,08 MPa, cu o temperatură a apei de răcire de 20–25°C. Masa de dimensionare în vid este de obicei proiectată cu o placă de bază cu patru sau mai multe secțiuni, cu circuite de apă segmentate și o placă de bază cu aspirație în vid. Prin presiunea negativă în vid plus răcire, dimensiunile plăcii sunt fixate rapid, creșterea excesivă a celulelor plăcii de bază este suprimată, iar toleranța de planeitate și grosime este garantată cu o limită de plus sau minus 0,1 milimetri.
