来图来样定做双色共挤模具

彩色共挤型材生产工艺的设置及常见异常的处理

pvc塑料异型材从上个世纪八十年代真正进入中国市场，至今已有二十多年的发展历史。随着人们生活水平的提高，Zui初从更多地侧重于产品的使用功能，慢慢增加了对产品多样化、个性化的追求，从而彩色型材应运而生。彩色型材的生产分整体着色、覆膜、烫印、喷涂、共挤等方式。其中，尤以彩色共挤型材更有应用上的优势。

　　彩色共挤生产工艺在欧洲已经相当成熟了，而在中国尚处于起步阶段，不过发展态势非常可观。现在国内有一定规模的型材生产厂家都陆续购置了彩色共挤生产线；同时，市场对这类彩色产品的需求也呈几何数量级的增长。

　　目前，生产彩色共挤型材用的共挤料一般有三种：pmma/pvc体系、asa/pvc体系、pvc/pvc体系。三者的区别：①pmma/pvc具有优良的耐候性，表面光亮度好，但是抗冲击性不理想；②asa/pvc具有良好的耐候性和抗冲击性，但是材质较软，不耐刮擦；③pvc/pvc体系在光度和抗冲击性能方面都比较理想，只是耐候性远远比不上另外两种。

　　不同材质、不同供应商生产的共挤料需要的加工工艺各有差异，这种差异同其自身的配方组成、共挤机的螺杆结构、共挤模具的结构等有着直接的联系。

　生产工艺的设置

　　国内绝大部分厂家采用的共挤机都是普通单螺杆结构，只有极少数厂家采用了双螺杆结构（这种双螺杆机台一般是淘汰下来的生产线，在塑化、供料上本身已经存在缺陷，不在本文讨论范围）。本文主要以单螺杆结构为例探讨机台的工艺设置。

　　如果说一台挤出机的心脏部位是传动减速箱，那么关键部位则是螺杆料筒。螺杆结构设计的好坏，直接关系着机台的生产能力和产品的性能。目前用作共挤的挤出机大致有ф25、ф30、ф35、ф40、ф45等几个系列规格，尤以ф30、ф35规格Zui为常见。

　　影响单螺杆塑化性能的指标主要有长径比（l/d）和压缩比。长径比一般都设置为25:1或左右，这个指标比较好保证。但是因为受设备厂家和加工能力的制约，螺杆在加工过程中，螺槽的深度、螺棱的宽度、螺纹的升角、螺距等往往很难做得那么精细到位，进而影响到了螺杆的压缩比。在实际工作中，经常会碰到这样的情况：从同一厂家同时购进的同样规格的机台，它们的塑化能力却存在很大的差别。出现这种情况多半就是因为螺杆结构上的差异所造成的。

　　按照以往一些文章所说，挤出机的工艺温度设置大致分三种：由低到高、由高到低、由高到低再高（即所谓马鞍形）。其实，我们无法判定到底哪一种正确，哪一种欠妥。任何一个工艺都有它存在的理由，也多半经历过一系列的对比测试。何况工艺，或者说工艺温度，只是影响制成品性能的其中一个因素而已。

　　举一个例子：如果螺杆的压缩比太小，塑化太差，或者螺杆磨损太严重，回流大，我们能做的只能是两种可能：一是扔了这条螺杆，破旧立新。还有一个就是跳开以往经验或条条框框，尽可能地调整工艺或配方。比如既升高温度保塑化，又降低温度保颜色；或者既增加润滑防黄变，又提升温度耗润滑。总之就是不停的建立矛盾，然后不懈的调解矛盾。这时候谈那些条条框框太理想化了，老板关心这台机是否还活着，品质部门关心的是产品是否合格。

　　共挤机的工艺设置也是如此。总之一句话：没有一成不变，一切皆有可能。在螺杆结构合理的前提下，工艺温度的设置建议采用这样的方式：温度由低至高，以保证物料压缩、熔融、塑化形成一个连续过程，从而保证螺杆供料稳定，减少因供料压力波动造成制品性能或者外观上的异常。还有一个前提是温度必须能有效控制，温控仪表显示的是真实温度。

　　有一点必须特别说明：共挤机料筒和模具之间的连接部位（以下称连接体）的温度控制非常重要，连接体温度设置的合理与否直接关系着制成品的综合性能（比如表面光亮度、密实度、耐剥离性、抗冲击性等）。特别是绝大部分国产共挤机，连接体都比较长，而这一段的电热圈一般功率很小，如果温度设置过低，塑化好的物料流经过这里时很可能再次冷却，变成所谓的“返生料”，这种料对制品的性能有可能是致命的。一般建议，连接体的温度比Zui后一段共挤料筒的温度高10℃左右，甚至可以超过模具温度。

　　共挤机的可调工艺除了温度之外，还有一个是螺杆转速。虽然相比于双螺杆机而言，单螺杆挤出机的剪切作用要小很多，但是毕竟存在。如果为了控制成本，减小共挤层的厚度，将螺杆转速降了再降（有时候模具结构设计不理想也只能减速生产），甚至物料在螺杆槽中都填不满，这时候塑化完全交给了外电热来控制，压缩已然谈不上，剪切、摩擦更是无从谈起，在这样的条件下，能做出什么质量的产品来？要知道我们需要在长度只有七、八百毫米的料筒中，将物料从固态迅速熔融，变成可流动的另一种形态，电热圈的作用就这么神奇？反过来，如果螺杆转速过大，熔压固然是上来了，但是受模具流道设计的限制，绝大部分塑化好的粘流体必须在连接体或模具流道中“排队”，甚至回流到料筒去，等候放行通过。等待的结果可能造成塑化，导致共挤层表面失去光泽或者雾化、颜色发生改变。

　　常见异常的处理

　　下面就共挤生产中常遇到的几个问题，做一个简单的分析，供同行参考借鉴之用。

　　一、 共挤面分层

　　分析：这种情况主要发生在pmma/pvc共挤时，因为pmma材料的加工温度与pvc相差太大，比如有的pmma料的料筒温度需要达到210℃甚至更高，而pvc基材的温度只有180～190℃左右，两种材料融合在一起之后，势必存在一个热交换的过程，pvc冷却pmma，或者pmma加热pvc，Zui后的结果是在两种材料的界面形成应力。这种力大到一定程度，造成分层。

　　事实上，这种力造成的后果远远不止出现分层这一种现象，其它比如锯口崩角、冲击破裂、型材弯曲变形等现象，原因大都如此。

　措施：试偿更换共挤料。

　　一、 共挤层厚度不均，遮盖不全

　　分析：出现这种现象有几种可能：①模具粘模，或有异物卡阻模具，导致基材出料不平衡②模具流道分布不均，或者修理模具时使用的共挤料和后来正常生产使用的不同③共挤料流动性差④共挤机温度设置过低。

　　措施：针对上述分析，进行改善①清理模具②修理模具流道③更换共挤料④调整工艺参数。

　　二、共挤层表面麻点

　　分析：出现麻点现象主要有以下几个方面：①共挤料塑化不够②熔体压力不够③共挤料干燥不成分或干燥后储存过久，造成返潮。

　　措施：针对上述分析，进行改善①升高机台温度②调整工艺温度或加大螺杆转速③充分烘干、除湿，随烘随用。

　　三、表面划痕、亮线、条纹

　　分析：原因有①析出物堵塞定型模真空口造成划痕或亮线②模具受损，有毛刺造成划痕③冷却水中杂质（细沙粒或尘埃）堵塞了定型模真空口或藏在水箱压块里，造成划痕④共挤机温度设置过低，造成条纹（一般是纵向条纹，发生横向条纹主要是牵引过程中的假横纹）。

　　措施：①及时清理析出物②修理模具③定期更换循环水，或增加过滤装置④调整工艺参数。

　　四、表面起雾、发暗

　　分析：原因有①温度设置过高，共挤料（特别是pvc/pvc共挤料）发生分解②共挤机磨损大，漏流、回流多。

　　措施：①降低工艺温度②表面抛光。

　　五、共挤层露底、白线

　　分析：原因有①异物卡阻模具②温度设置过低，物料流动不好③共挤机磨损大，塑化效果差。

　　措施：①清理模具，排除异物②提高工艺温度③更换共挤螺杆。

　　总结

　　通过长久以来对pvc挤出（含共挤）工艺的摸索，笔者写下了这篇文章，其中很大部分是个人观点，难免有纰漏、偏激之处，欢迎业内同行、专家提出不同意见，共同交流，以求进步。

　　发展彩色产品必将成为一种趋势，只有我们琢磨透了彩色产品的生产工艺，才能更轻松地迎接彩色时代的到来。