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國(guó)內(nèi)熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)概覽

日期:2024-12-25 13:04
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摘要:
國(guó)內(nèi)熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)概覽
國(guó)內(nèi)不斷推陳出新的片材生產(chǎn)線、外資和進(jìn)口設(shè)備的引進(jìn)、以及新的原輔材料的應(yīng)用,使熱成型行業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。熱成型片材加工技術(shù)也隨著設(shè)備、材料和用途的不同而五花八門(mén)。日益成熟的加工技術(shù)逐漸打破了舊式的常規(guī)理論?,F(xiàn)在,即使在同一條生產(chǎn)線,也可以用不同的工藝生產(chǎn)出不同用途、不同規(guī)格、不同材質(zhì)的合格片材;同一種規(guī)格用途的片材也可以用不同的設(shè)備、工藝加工出來(lái)?!盁o(wú)模式”給生產(chǎn)帶來(lái)極大的方便。

所謂“無(wú)模式”熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)是指:熱成型片材可以用多種多樣的技術(shù)方式生產(chǎn),無(wú)固定的模式。它是打破“常規(guī)”熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)理論,是隨著時(shí)代發(fā)展不斷進(jìn)步、開(kāi)闊了視野的熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)理論。這是本人經(jīng)過(guò)十年的時(shí)間,親臨生產(chǎn)**線,通過(guò)對(duì)英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、奧地利、國(guó)內(nèi)(包括臺(tái)灣)等片材生產(chǎn)線的實(shí)地考察,經(jīng)過(guò)理論分析和實(shí)踐證明得出的結(jié)論。目的是使生產(chǎn)片材的工人、技術(shù)人員、工程師等開(kāi)闊視野,了解熱成型用片材的生產(chǎn)方法不僅僅隻有一種。**的配置固然對(duì)生產(chǎn)有利,但低檔的配置未必就不能生產(chǎn)出**、實(shí)用、價(jià)廉、合格的熱成型用片材。我常見(jiàn)到那些擁有**生產(chǎn)線的廠家卻未必?fù)碛?*的生產(chǎn)技術(shù)、工藝以及良好的效益。而那些擁有中低檔、中**設(shè)備的生產(chǎn)廠家往往擁有經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員,他們的思路更加開(kāi)闊,常讓我欽佩不已。他們的片材價(jià)廉、實(shí)用,生產(chǎn)方法多種多樣。

本文是“無(wú)模式”熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)的概論,主要是針對(duì)“擠出機(jī)——機(jī)頭——三輥——牽引——卷取”熱成型用片材生產(chǎn)工藝而言。我將在以後的文章中針對(duì)不同材質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)地論述。

僅供大家參考,也希望對(duì)提高國(guó)內(nèi)熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)有所幫助。不妥之處,懇請(qǐng)指正。

一. 多種多樣的擠出機(jī)配置

(1)調(diào)速配置:有的用滑差電機(jī)調(diào)速裝置;有的直流電機(jī)調(diào)速裝置;有的用三相異步整流子電調(diào)速裝置;有的用變頻、電磁調(diào)速電機(jī)等。

(2)螺桿配置:無(wú)論是漸變式、突變式;單節(jié)式、雙節(jié)式;單螺槽、雙螺槽;單螺桿、雙螺桿;組合式、整體式;通用的、專用的;舊式的、新式的;直徑從ф45mm—ф200mm,長(zhǎng)徑比(L/D)從20—48都有成功應(yīng)用的實(shí)例。

(3)料筒配置:排氣式、非排氣式,組合式、整體式等均有成功應(yīng)用的實(shí)例。

(4)換網(wǎng)器的配置:手動(dòng)式、自動(dòng)式(油壓式、氣壓式、電機(jī)帶動(dòng)式);旋轉(zhuǎn)式、直線式;單腔式、雙腔式;不停機(jī)換網(wǎng)的單流道式、雙流道式。

熔體輸送泵、靜態(tài)混煉器有的配備,有的冇有配置,但都有成功生產(chǎn)的實(shí)例。

(5)機(jī)頭配置:衣架式、魚(yú)尾式;有阻尼條的和無(wú)阻尼條的;彈性模唇和活性模唇;模口內(nèi)帶寬窄可調(diào)裝置和內(nèi)無(wú)可調(diào)裝置但外帶封堵板;寬度從700mm——2200mm;機(jī)頭水平安裝、向下垂直安裝等。

(6)機(jī)頭結(jié)構(gòu):?jiǎn)瘟鞯?、多流道的;?nèi)複合的、外複合的等。

(7)供料的配置:A.配料方式:人工配料、機(jī)器配料;B.加料方式:自動(dòng)上料、人工上料、自動(dòng)配料加料為一體;C.加料鬥內(nèi)有放磁力架的、磁鐵的;D.加料口有通冷卻水的、不通水的;E.加料鬥有帶乾燥裝置的、冇有帶乾燥裝置的;F.另配乾燥裝置、結(jié)晶裝置的等都有成功應(yīng)用的實(shí)例。

(8)料筒冷卻方式:風(fēng)冷卻、水冷卻;風(fēng)冷水冷相結(jié)合;無(wú)冷卻等方式,都有實(shí)際應(yīng)用的事例。

(9)螺桿中心通水冷卻、不冷卻的。

(10)換網(wǎng)器前後壓力有閉環(huán)控製的和無(wú)控製的;有壓力表顯示和無(wú)壓力表顯示的;網(wǎng)前壓力的控製從10Mpa—40Mpa都有。

(11)過(guò)濾網(wǎng)有用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)疊的(25+50+100+50目);有剪刀剪的(100x2+80x2,100+80x2+60,100+80+60x2,100+80+60+40,80x2+60x20,40+80+40等);有衝床衝的;也有用進(jìn)口厚的單層或雙層60—100目過(guò)濾網(wǎng);也有不需要的。

(12)溫控方式的配置:電阻加熱(有鑄鋁包覆式的、鐵皮包覆雲(yún)母式的)、工頻(電磁)感應(yīng)加熱等;控溫方法較常見(jiàn)的有“通—斷”、比例、PID等。

(13)擠出機(jī)配置的數(shù)量:?jiǎn)闻_(tái)的、兩臺(tái)的、多臺(tái)的(常見(jiàn)3—5臺(tái))。

(14)機(jī)頭唇口的排氣裝置:國(guó)產(chǎn)機(jī)幾乎都冇有配置,進(jìn)口機(jī)個(gè)彆配置,但隻在出現(xiàn)氣包、氣泡、貼附**等問(wèn)題較多時(shí)才采用。

二. 多種多樣的三輥、冷卻架配置

(1)排列方式多種多樣:臥式、立式、傾斜式;兩輥——風(fēng)(氣)刀替代上(或下)輥的。

(2)進(jìn)料方式:立式的上輥進(jìn)料、下輥進(jìn)料;臥式的上進(jìn)料。

(3)傳動(dòng)方式:伺服電機(jī)獨(dú)立傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)、
橡膠同步帶傳動(dòng)等。

(4)冷卻水進(jìn)出方式多種多樣: 一邊進(jìn)一邊出;進(jìn)出口都在一邊;三個(gè)輥筒水路串聯(lián)、並聯(lián)等。

(5)三輥生產(chǎn)時(shí)的配合方式:上輥壓,下輥不動(dòng);上下輥都?jí)?;上下輥都不壓,另配氣刀;上下輥都不壓,也不用氣刀,用流涎法生產(chǎn)。

(6)三輥規(guī)格:從寬度700mm——2200mm,直徑ф200mm——ф490mm三個(gè)相同輥徑的配置、異徑輥的配置等。

(7)冷卻架的長(zhǎng)短不一:在較短的冷卻架上一般補(bǔ)充有風(fēng)冷裝置、或增加了一個(gè)通冷卻水的輥筒,常見(jiàn)的長(zhǎng)度在(3——11M)。

(8)卸料架有單工位、雙工位、四工位;可自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的、固定的;手動(dòng)的、機(jī)械的;在氣脹軸的卷取時(shí)有用紙筒的,有用膠筒的;有什麼都不用的。

(9)輥筒升降方式:氣動(dòng)、液壓、手動(dòng)(蝸輪蝸桿式、絲杠螺母式等)。

(10)輥隙限位方式:手動(dòng)(斜塊、頂絲)、自動(dòng)(電腦顯示)、不用(主要在手動(dòng)控製三輥升降,用有餘膠的壓延法生產(chǎn)時(shí))。

(11)三輥與機(jī)頭相對(duì)移動(dòng)方式:用電動(dòng)機(jī)、氣缸、液壓缸作動(dòng)力,用齒輪齒條,鋼絲繩牽動(dòng);人工(用撬杠)等控製方式。

(12)三輥與機(jī)頭相對(duì)位置:機(jī)頭比中輥高1—50mm比中輥略低,跟中輥平行;機(jī)頭距中輥50——250mm均有成功的實(shí)例。

(13)三輥冷卻介質(zhì):水、油;加熱介質(zhì):蒸汽、油、電熱棒等。有的配置專用的循環(huán)恒溫控製係統(tǒng),有的直接通自來(lái)水,有的用的是冷凍水。

(14)邊角料的處理:隨機(jī)卷取後粉碎;隨機(jī)粉碎隨即裝袋(入儲(chǔ)料缸);隨機(jī)粉碎隨機(jī)使用;邊角料入筐後粉碎;或者直接放在乾淨(jìng)的地麵上。

(15)裁刀的選用:圓形的、四方形的、彎鉤的等多種形狀,材質(zhì)有鐵的、
不鏽鋼的,常用的是裁紙刀片,也有專門(mén)配用的裁切裝置等多種形式。

(16)厚度檢測(cè)方式:較多見(jiàn)的手工用千分尺、**的全自動(dòng)各種射線測(cè)厚裝置和其他多種測(cè)厚儀器。

(17)電暈處理的配置:除個(gè)彆廠家為使二次加工的熱成型產(chǎn)品印色牢固偶爾使用外,多數(shù)不需要用。

(18)塗覆工藝的采用:除個(gè)彆產(chǎn)品對(duì)脫模、透明度有要求而使用外,大多數(shù)不需要用。

三. 多種多樣的片材生產(chǎn)用原輔材料

(1)原料有用顆粒狀的、粉狀的;有含透明劑的、不含透明劑的;有共聚或共混的;有的直接可以使用,有的需要配混其他助劑的等。

(2)透明劑有用粉狀的、粒狀的;有用酒精、白油浸泡的;也有什麼透明劑都不用的。

(3)對(duì)回料的使用方法:造成粒料後與新料混合;拉成厚片後粉碎,再與新料混合;粒料、薄料、厚料搭配使用;回料用於注塑等其他用途;回料摻混比例從0—100%不等。

(4)填充母料:重質(zhì)碳酸鈣填充母料、輕質(zhì)碳酸鈣填充母料、光—生雙降解母料、生物降解母料等;或者不用母料等。

(5)色料:**的、低檔的;通用的、專用的;顆粒狀的、粉狀顏料的等。

(6)其他助劑的使用:用的較多的(如PVC)、較少的、不用的。

(7)原輔材料產(chǎn)地:進(jìn)口的(日、韓較多)、國(guó)產(chǎn)的(含臺(tái)灣)、自己廠生產(chǎn)的(主要是母料)。

(8)材質(zhì):PVC、PET、HIPS、KPS(CPS)、PP、ABS、降解材料等多種材質(zhì)。

(9)用途:用於正壓(壓縮空氣,助壓衝頭)、負(fù)壓(抽真空吸塑)、正負(fù)壓結(jié)合的熱成型機(jī)(手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng))加工熱成型包裝產(chǎn)品。

四. 多種多樣的生產(chǎn)工藝控製

(1) 三輥控製方式:上(下)輥壓,下(上)輥不動(dòng);上下輥都?jí)?;上下輥都不壓,另配氣刀;上下輥都不壓,也不用氣刀?br>
(2)料筒溫度控製方式:(從加料口—換網(wǎng)器)有的正向設(shè)置:低—高;有的逆向設(shè)置:高—略低;有的全部一樣。即使同一條生產(chǎn)線、同一種配方,溫度的設(shè)置也可以大不一樣。

(機(jī)頭溫度設(shè)置:左邊—中間—右邊)高—低—高;設(shè)置一樣;低—高—低

(主要用於因機(jī)頭兩邊太寬增加了堵板的情況。)

(3)三輥溫度的設(shè)置方式(以立式上進(jìn)料為例,上—中—下):高—較高—低;低—高—低;也有將三個(gè)輥溫度設(shè)置一樣的等等。

(4)餘膠控製的大?。ㄒ粤⑹缴线M(jìn)料為例,上—中—下):從細(xì)如發(fā)絲(幾乎冇有餘膠)到粗如食指;隻在上輥;上下輥都有;餘膠在片材的上麵或下麵等均有實(shí)際成功生產(chǎn)的實(shí)例。

(5)生產(chǎn)薄片時(shí)有的用氣刀法;有的用幾乎無(wú)餘膠的壓光法;有的用有餘膠的壓延法;也有不用氣刀的流涎法。

(6)真空排氣裝置的配置:有采用的,也有不用(或本身冇有)的,有的甚至拆掉後用鋼板封住的。

(7)唇口開(kāi)度的確定:有的采用唇口(厚)開(kāi)度≈片材厚度x(1+10——20%);有的是當(dāng)片材厚度低於0.8mm時(shí)唇口厚度采用1.0mm,當(dāng)片材厚度大於0.8mm低於1.5mm時(shí),唇口開(kāi)度采用2.0mm(由於一般熱成型用片材的厚度很少超過(guò)2.0mm)。在實(shí)際生產(chǎn)2.3mm厚的PS片材時(shí),用2.5mm的唇口開(kāi)(厚)度,采用壓光法(幾乎無(wú)餘膠)已有成功的記錄。在生產(chǎn)0.30—0.35mmPP片材時(shí),采用壓延法(有餘膠,粗如鉛筆),唇口厚度為2.0mm的也已有成功記錄。在生產(chǎn)0.20-0.25mmPS、ABS片材時(shí),也有用壓光法在2.0mm唇口厚度成功生產(chǎn)的記錄??傊瑸楸沆斗€(wěn)定控製,唇口厚度一般不能低於片材的厚度(即使考慮離模膨脹的因素)。

(8)PS光亮熱成型製品用片材:有用單臺(tái)擠出機(jī)生產(chǎn)的單層片材;有共擠複合光亮層的;也有複合薄膜的;有的在熱成型產(chǎn)品印刷時(shí)采用光亮油墨的。

(9)彩**案PP熱成型製品用片材:有隨機(jī)印刷的;有複**色薄膜的;有專門(mén)用於二次加工的熱成型產(chǎn)品印刷彩**案的印刷機(jī)。

(10)卷重量的控製:有60—150kg的小卷,有400—600kg的大卷;有人工卸的、液壓車(chē)卸的、有用吊葫蘆吊的;有用磅秤稱的,有用電子稱的,有的吊葫蘆上帶電子稱的,有的通過(guò)卷的直徑、寬度、材質(zhì)計(jì)算的(考慮了誤差),有的是實(shí)際稱量列表統(tǒng)計(jì)總結(jié)歸納的。

(11)片材的包裝:有的用紙;有的用編織帶(袋);有的用薄膜;有的用直接放在倉(cāng)板或乾淨(jìng)的瓷磚地麵(等到生產(chǎn)熱成型產(chǎn)品時(shí)在用布抹乾淨(jìng))等。

(12)三輥的表麵清潔的方法:標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該用酒精(食用、*用);有的用自來(lái)水;但有的用天那水(有毒,但去汙力強(qiáng),不主張經(jīng)常用)。

(13)輥筒進(jìn)水口與出水口的溫差控製範(fàn)圍:一般不能超過(guò)5℃(否則要清洗輥筒內(nèi)的汙垢);但在實(shí)際生產(chǎn)中溫差超過(guò)15—20℃還是可以正常生產(chǎn)的。

(14)三輥內(nèi)汙物的清潔方法:用專用的清洗機(jī)和清洗劑,速度較快,效果較好;有的將除垢劑按一定比例溶於循環(huán)水池,到一定時(shí)間後將汙水全部排掉,重新加入淨(jìng)水;有些采用**的配置一開(kāi)始就對(duì)水進(jìn)行了軟化、清潔處理,不會(huì)結(jié)垢,幾乎不需清洗。

(15) 整個(gè)生產(chǎn)線的控製的方法:有的**生產(chǎn)線采用精密閉環(huán)聯(lián)調(diào)、聯(lián)鎖、聯(lián)控、打印的高度自動(dòng)化;有簡(jiǎn)單的獨(dú)立控製。

五. 多種多樣的生產(chǎn)管理模式

(1)有的企業(yè)通過(guò)了ISO9002、ISO14000的認(rèn)證;而有些企業(yè)則采用A模式管理;或者綜合其他優(yōu)良管理方法實(shí)行具有自己企業(yè)特色的管理方法,效果也不錯(cuò)。我的看法:如果企業(yè)管理缺少個(gè)性,一味爭(zhēng)相通過(guò)某個(gè)管理模式的認(rèn)證,不一定是好事情。

(2)人員配置:常見(jiàn)的一條生產(chǎn)線配置操作工1—2人(配料、加料、調(diào)機(jī)、卸卷);在自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)線,一個(gè)人可照看多臺(tái)設(shè)備;質(zhì)量要求較高、實(shí)力雄厚的企業(yè)還專門(mén)配置工程技術(shù)人員,進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)疑難問(wèn)題解決。檢驗(yàn)由操作工、領(lǐng)班負(fù)責(zé),或配專職QC。

(3)工作時(shí)間安排:一般兩班製,有的上8小時(shí)倒班,有的上12小時(shí)倒班;也有的實(shí)行三班兩運(yùn)轉(zhuǎn),即每個(gè)班上12小時(shí),休息24小時(shí);個(gè)彆的三班製,每班8小時(shí);生產(chǎn)不忙時(shí),也有實(shí)行四班三運(yùn)轉(zhuǎn),每班8小時(shí),休息24小時(shí)。

(4)工資的計(jì)算:較多的一般實(shí)行計(jì)件工資;質(zhì)量要求高的企業(yè)較多采用計(jì)時(shí)工資;個(gè)彆企業(yè)實(shí)行兩者結(jié)合。但不管怎樣計(jì)算,在同一地區(qū)的工人工資相差不是很大。

六. 供應(yīng)熱成型片材企業(yè)的現(xiàn)狀

有的隻生產(chǎn)熱成型用片材,出售給二次加工熱成型產(chǎn)品的企業(yè);有的生產(chǎn)各種用途的片材或板材;多數(shù)供應(yīng)自己的熱成型產(chǎn)品加工生產(chǎn)線。

總之,目前國(guó)內(nèi)熱成型片材的生產(chǎn)技術(shù)可以說(shuō)是百花齊放,日趨成熟?!耙粯拥拿罪?,各人的手段”,不管怎樣,能夠滿足二次加工熱成型產(chǎn)品的熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)就是好技術(shù)。

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