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國內(nèi)熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)概覽

日期:2024-09-01 10:29
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摘要:
國內(nèi)熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)概覽
國內(nèi)不斷推陳出新的片材生產(chǎn)線、外資和進口設(shè)備的引進、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。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。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?!盁o模式”給生產(chǎn)帶來極大的方便。

所謂“無模式”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,是隨著時代發(fā)展不斷進步、開闊了視野的熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)理論。這是本人經(jīng)過十年的時間,親臨生產(chǎn)**線,通過對英國、美國、德國、奧地利、國內(nèi)(包括臺灣)等片材生產(chǎn)線的實地考察,經(jīng)過理論分析和實踐證明得出的結(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。**的配置固然對生產(chǎn)有利,但低檔的配置未必就不能生產(chǎn)出**、實用、價廉、合格的熱成型用片材。我常見到那些擁有**生產(chǎn)線的廠家卻未必擁有**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)驗豐富的工作人員,他們的思路更加開闊,常讓我欽佩不已。他們的片材價廉、實用,生產(chǎn)方法多種多樣。

本文是“無模式”熱成型片材生產(chǎn)技術(shù)的概論,主要是針對“擠出機——機頭——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不同材質(zhì)進行詳細地論述。

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

一. 多種多樣的擠出機配置

(1)調(diào)速配置:有的用滑差電機調(diào)速裝置;有的直流電機調(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)速電機等。

(2)螺桿配置:無論是漸變式、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,長徑比(L/D)從20—48都有成功應(yīng)用的實例。

(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)用的實例。

(4)換網(wǎng)器的配置:手動式、自動式(油壓式、氣壓式、電機帶動式);旋轉(zhuǎn)式、直線式;單腔式、雙腔式;不停機換網(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)的實例。

(5)機頭配置:衣架式、魚尾式;有阻尼條的和無阻尼條的;彈性模唇和活性模唇;??趦?nèi)帶寬窄可調(diào)裝置和內(nèi)無可調(diào)裝置但外帶封堵板;寬度從700mm——2200mm;機頭水平安裝、向下垂直安裝等。

(6)機頭結(jié)構(gòu):單流道、多流道的;內(nèi)複合的、外複合的等。

(7)供料的配置:A.配料方式:人工配料、機器配料;B.加料方式:自動上料、人工上料、自動配料加料為一體;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)用的實例。

(8)料筒冷卻方式:風冷卻、水冷卻;風冷水冷相結(jié)合;無冷卻等方式,都有實際應(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)控製的和無控製的;有壓力表顯示和無壓力表顯示的;網(wǎng)前壓力的控製從10Mpa—40Mpa都有。

(11)過濾網(wǎng)有用標準網(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;也有用進口厚的單層或雙層60—100目過濾網(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;控溫方法較常見的有“通—斷”、比例、PID等。

(13)擠出機配置的數(shù)量:單臺的、兩臺的、多臺的(常見3—5臺)。

(14)機頭唇口的排氣裝置:國產(chǎn)機幾乎都冇有配置,進口機個彆配置,但隻在出現(xiàn)氣包、氣泡、貼附**等問題較多時才采用。

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(氣)刀替代上(或下)輥的。

(2)進料方式:立式的上輥進料、下輥進料;臥式的上進料。

(3)傳動方式:伺服電機獨立傳動、蝸輪蝸桿傳動、齒輪傳動、鏈條傳動、
橡膠同步帶傳動等。

(4)冷卻水進出方式多種多樣: 一邊進一邊出;進出口都在一邊;三個輥筒水路串聯(lián)、並聯(lián)等。

(5)三輥生產(chǎn)時的配合方式:上輥壓,下輥不動;上下輥都壓;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三個相同輥徑的配置、異徑輥的配置等。

(7)冷卻架的長短不一:在較短的冷卻架上一般補充有風冷裝置、或增加了一個通冷卻水的輥筒,常見的長度在(3——11M)。

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

(9)輥筒升降方式:氣動、液壓、手動(蝸輪蝸桿式、絲杠螺母式等)。

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

(11)三輥與機頭相對移動方式:用電動機、氣缸、液壓缸作動力,用齒輪齒條,鋼絲繩牽動;人工(用撬杠)等控製方式。

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

(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),有的直接通自來水,有的用的是冷凍水。

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

(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,也有專門配用的裁切裝置等多種形式。

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

(17)電暈處理的配置:除個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:除個彆產(chǎn)品對脫模、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:進口的(日、韓較多)、國產(chǎn)的(含臺灣)、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)、負壓(抽真空吸塑)、正負壓結(jié)合的熱成型機(手動、半自動、全自動)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;上下輥都壓;上下輥都不壓,另配氣刀;上下輥都不壓,也不用氣刀。

(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(以立式上進料為例,上—中—下):高—較高—低;低—高—低;也有將三個輥溫度設(shè)置一樣的等等。

(4)餘膠控製的大小(以立式上進料為例,上—中—下):從細如發(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際成功生產(chǎn)的實例。

(5)生產(chǎn)薄片時有的用氣刀法;有的用幾乎無餘膠的壓光法;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)唇口開度的確定:有的采用唇口(厚)開度≈片材厚度x(1+10——20%);有的是當片材厚度低於0.8mm時唇口厚度采用1.0mm,當片材厚度大於0.8mm低於1.5mm時,唇口開度采用2.0mm(由於一般熱成型用片材的厚度很少超過2.0mm)。在實際生產(chǎn)2.3mm厚的PS片材時,用2.5mm的唇口開(厚)度,采用壓光法(幾乎無餘膠)已有成功的記錄。在生產(chǎn)0.30—0.35mmPP片材時,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,也有用壓光法在2.0mm唇口厚度成功生產(chǎn)的記錄??傊?,為便於穩(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:有用單臺擠出機生產(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)品印刷時采用光亮油墨的。

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

(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,有的通過卷的直徑、寬度、材質(zhì)計算的(考慮了誤差),有的是實際稱量列表統(tǒng)計總結(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;有的用直接放在倉板或乾淨的瓷磚地麵(等到生產(chǎn)熱成型產(chǎn)品時在用布抹乾淨)等。

(12)三輥的表麵清潔的方法:標準應(yīng)該用酒精(食用、*用);有的用自來水;但有的用天那水(有毒,但去汙力強,不主張經(jīng)常用)。

(13)輥筒進水口與出水口的溫差控製範圍:一般不能超過5℃(否則要清洗輥筒內(nèi)的汙垢);但在實際生產(chǎn)中溫差超過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,到一定時間後將汙水全部排掉,重新加入淨水;有些采用**的配置一開始就對水進行了軟化、清潔處理,不會結(jié)垢,幾乎不需清洗。

(15) 整個生產(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、打印的高度自動化;有簡單的獨立控製。

五. 多種多樣的生產(chǎn)管理模式

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

(2)人員配置:常見的一條生產(chǎn)線配置操作工1—2人(配料、加料、調(diào)機、卸卷);在自動化程度較高的生產(chǎn)線,一個人可照看多臺設(shè)備;質(zhì)量要求較高、實力雄厚的企業(yè)還專門配置工程技術(shù)人員,進行產(chǎn)品開發(fā)和現(xiàn)場疑難問題解決。檢驗由操作工、領(lǐng)班負責,或配專職QC。

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

(4)工資的計算:較多的一般實行計件工資;質(zhì)量要求高的企業(yè)較多采用計時工資;個彆企業(yè)實行兩者結(jié)合。但不管怎樣計算,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,目前國內(nèi)熱成型片材的生產(chǎn)技術(shù)可以說是百花齊放,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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