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PVC異型材模具常見問題及處理方法

一、型材變型

型材內(nèi)應(yīng)力的存在，不僅使型材在使用中出現(xiàn)彎曲變形或開裂，同時也影響力學(xué)性能及表觀質(zhì)量。

（1） 型材內(nèi)應(yīng)力的成因：

1） 型材在成型過程中經(jīng)過了擠壓和拉伸，大分子取向存在著未松弛的高彈變形，主要集中在表層，使這些地方存在著較大的取向應(yīng)力，取向的不均勻，導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力的不均勻。

2） 型材在定型冷卻階段，當(dāng)溫度高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，塑料是黏彈性流體，并伴有應(yīng)力松弛現(xiàn)象，當(dāng)溫度低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，塑料變成固體，固化時間與鏈段松弛速度之間很難充分適應(yīng)，成型后的型材總會或多或少地凍結(jié)內(nèi)應(yīng)力。

3） 型材在冷卻定型階段，由于冷卻收縮不均勻，必然會引起型材內(nèi)和外、上和下、左和右的體積溫度的差異。

4） 型材長時間的存放，使用溫度的改變，使用時受力情況的改變，型材都可能發(fā)生形變和開裂。

5） 中空型材壁厚不均，易產(chǎn)生冷卻不均，厚壁處冷卻慢，薄壁時冷卻快，形成冷卻速率的差異而引起內(nèi)應(yīng)力，解決方法：型材壁厚盡可能相等并均勻一致，若必須存在壁厚不等的情況，連接處應(yīng)逐漸過渡避免截面的突變。必須在定型模具中適當(dāng)加強(qiáng)厚壁處的冷卻。

（2） 內(nèi)應(yīng)力的大小與擠出溫度、擠出壓力、熔體在機(jī)內(nèi)的停留時間等因素有關(guān)，提高溫度可降低取向應(yīng)力，但須注意因此出現(xiàn)收縮不均，體積溫度應(yīng)力增加的缺陷，降低擠出壓力，有利于取向應(yīng)力的降低，擠出速度過快，會引起較大的應(yīng)力變形。

二、型材彎曲

（一） 門窗型材的彎曲度不得大于2mm/m。引起彎曲的原因：除內(nèi)應(yīng)力過大外，還有以下：

(1) 整條生產(chǎn)線應(yīng)調(diào)整在一條中心線上，如果不在一條中心線上，當(dāng)型材經(jīng)過干式定型模進(jìn)入水箱朂后冷卻時，就人為地使型材彎曲或扭曲，因此每一次更換模具都應(yīng)對擠出機(jī)、機(jī)頭、定型模，牽引機(jī)同心度和水平度進(jìn)行準(zhǔn)確校正。

(2) 由于異型材截面的非對稱性，當(dāng)牽引機(jī)的履帶壓在型材表面時，會使型材各面受力不均勻而產(chǎn)生變形，尤其是對薄壁型材影響更大，因此應(yīng)將牽引機(jī)履帶夾持力調(diào)節(jié)適當(dāng)，牽引力保持恒定。

(3) 型材在貯存時，應(yīng)放置平直，距熱源1M以上，堆放高度也不超過1M，以免型材產(chǎn)生塑性變形，貯存溫度不可太高，不要超過40℃。

(4) 機(jī)頭口模出料不均，速度不一致是引起彎曲的主要因素之一，若機(jī)頭流量不均可通過堵塊、鑲塊調(diào)整四周出料均勻一致，若機(jī)頭各面的溫差大，應(yīng)調(diào)整口模四周溫度一致。

三、氣泡。裂紋、麻點(diǎn)

（1） 引起以上缺陷的原因主要有以下：

1） 各種材料中所含水分及易揮發(fā)物，嚴(yán)重超標(biāo)，在擠出混合工序中又不能被充分排除，揮發(fā)物仍保留在材料內(nèi)部，型材內(nèi)部或表面就會出現(xiàn)氣泡、經(jīng)加熱后型材明顯出現(xiàn)氣泡、裂痕和麻點(diǎn)。生產(chǎn)中一旦出現(xiàn)此類缺陷，首先應(yīng)排除原材料造成的影響，其次在高速混合中制定合理的工藝條件，能有效排除揮發(fā)物。

2） PVC是熱穩(wěn)定性差的熱敏性塑料，盡管配方中有加入熱定劑，如穩(wěn)定劑不好或者因擠出工藝的弊端出現(xiàn)過熱分解現(xiàn)象，所產(chǎn)生的氯化氫氣體往往不能被充分排出而停留在材料內(nèi)部，就會在型材斷面或內(nèi)表面上出現(xiàn)致密的小氣孔，這類氣孔的產(chǎn)生與擠出機(jī)的加熱冷卻系統(tǒng)對擠出溫度的控制能力與均勻性有關(guān)。擠出溫度不能過高，否則易產(chǎn)生過塑化并產(chǎn)生過多的氣體殘留在型材內(nèi)甚至出現(xiàn)裂痕，擠出溫度過低，物料塑化不良，未塑化的粒子使型材表面出面麻點(diǎn)、毛刺、粗糙。調(diào)整正確的工藝溫度是控制物料塑化的關(guān)健。擠出加工過程中，熱量主要來源于外加熱源和剪切摩擦熱，在開機(jī)初期熱量主要來源于外加熱，開機(jī)后剪切摩擦熱不斷增加，有時甚至?xí)^物料所需要的熱量，這就需要將熱量通過冷卻系統(tǒng)散發(fā)，以防止熱分解，因此擠出機(jī)的加熱冷卻系統(tǒng)應(yīng)能保證擠出溫度穩(wěn)定，控制精度高。剪切摩擦熱與螺桿轉(zhuǎn)速，機(jī)頭壓力等因素有關(guān)，在生產(chǎn)中調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速和機(jī)頭壓力使剪切摩擦熱量合理，能在一定程度上改善加熱冷卻系統(tǒng)運(yùn)行條件。

3） 氣泡的產(chǎn)生，還與擠出機(jī)排氣系統(tǒng)的功能有關(guān)。雙螺桿在功能上分四個區(qū)：依次是供料區(qū)、壓縮區(qū)、排氣區(qū)和均化區(qū)，從供料區(qū)到壓縮區(qū)的壓力是逐步增大，到了排氣區(qū)壓力急劇下降，而均化區(qū)壓力迅速上升。在排氣區(qū)，氣化的揮發(fā)物因壓力聚降，很容易從熔體中逸出，在真空度不低于0.05MPA的條件下，從排氣口處被排出機(jī)外。此外，擠出機(jī)的供料量與擠出量應(yīng)基本平衡，當(dāng)供料量大于擠出量時，多余的物料會在壓力的作用下被不斷地擠向壓力低的排氣孔處，導(dǎo)致物料從排氣孔冒出，甚至?xí)氯艢饪?，失去排氣功能?

4） 型材產(chǎn)生氣泡、裂紋、麻點(diǎn)時，可根據(jù)情況逐一排除，首先檢查各種原料的揮發(fā)分，雜質(zhì)是否超標(biāo)，并對配方中的潤滑劑、穩(wěn)定劑的用量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可適量增加潤滑劑，降低剪切摩擦熱，適度添加穩(wěn)定劑保證物料的承溫能力和熱穩(wěn)定性能，避免物料嚴(yán)重分解，其次，根據(jù)擠出機(jī)的工作特性，設(shè)置合理的溫度，螺桿轉(zhuǎn)速和擠出壓力，再次檢查真空度及排氣孔的工作狀況，保證排氣暢通，密封良好，朂后排查模具流道內(nèi)有無死角。