塑料板(片)材的挤出成型是先将塑料按配方比例计量混合均匀后,再在挤出机中加热塑化、挤出,熔料通过狭缝扁平机头挤出成型板坯后,立即进入三辊压光机,由三辊压光机对其进行压光,再经冷却输送装置的冷却定型,牵引装置的牵引后,进入装置根据产品设定的计量长度进行切割(或卷取)。因此板(片)材的挤出成型的设备主要有塑料计量、混合装置、挤出机、机头口模、三辊压光机、冷却输送装置、牵引装置、切割(或卷取)装置等。
(2)板(片)材挤出机的选用
①挤出机类型的选用 板(片)材生产中,挤出机的选用不但会影响到产品的产量和质量,而且还会影响到生产原料品种、产品的规格尺寸大小等。用于挤出板(片)材的挤出机可以是普通单螺杆或双螺杆挤出机。普通单螺杆挤出机主要用于HDPE、LDPE、PP、PVC粒料等热塑性塑料板(片)材的成型,而排气式单螺杆挤出机主要用于PS、PMMA及PC等塑料板(片)材的成型。采用单螺杆挤出机时,一般螺杆的直径在65~200mm之间,螺杆长径比大于20,螺杆头部应设置过滤网。
PVC粉料的直接挤出成型,一般可采用平行异向啮合双螺杆或锥形双螺杆挤出机,因其有良好的混合塑化功能。锥形双螺杆挤出机在塑料加工成型工艺条件基本相同的情况下能适应较大的机头压力,而平行双螺杆挤出机能适应较小的机头压力。
②挤出机规格的选用 挤出板(片)材用挤出机的规格大小一般应根据挤出板(片)材宽度大小来选择,通常板材宽度越宽,要求挤出机的规格越大,但过大会影响挤出机效率的发挥。表6-1为螺杆直径的大小与挤出生产板(片)材宽度范围。选用平行双螺杆挤出机时,应根据塑料板(片)材截面的尺寸大小,确定挤出量,再由挤出量来选择双螺杆挤出机的规格。一般螺杆直径为80~140mm,长径比小于21,锥形双螺杆挤出机螺杆小端直径为35~80mm。
(3)挤出板(片)材用的机头主要是采用扁平机头,扁平机头按其流道结构分为支管式、衣架式、分配螺杆式和多层共挤复合机头等多种类型。
(4)三辊压光机的功能:三辊压光机通常是由直径为200~800mm的三个辊筒组成的。通常三辊压光机的中间辊筒的轴线是固定的,上下两辊的轴线可以上下移动,以调整辊隙。三个辊都是中空的,而且都带有夹套,可通入或水进行温控。在挤出板材过程中,三辊压光机的主要功能是将从扁平机头挤出来的板坯立即进行冷却定型与表面的压光,同时还对板坯起一定的牵引作用,调整板材各点速度一致,以保板材的平直。三辊压光机中的一辊与*二辊一起对板坯施加压力,把板坯压成所需厚度,使其厚度均匀,表面平整;*二辊还将板材压光以提高板材表面的光洁度,并且使板材冷却定型;*三辊起压光和冷却作用,辊筒的表面必须镀铬和磨光,辊筒的表面粗糙度Ra≤0.2μmm。在挤出过程中,三辊压光机与机头的距离应尽可能靠近,一般为5~10cm。压光辊的圆周速度一般应有较大的调节范围,速比多在1:20左右,圆周速度为2~8m/s。三辊压光机辊筒不同排列形式的特点和适用性:三辊压光机辊筒的排列主要有直线式和倾斜式两种形式。
(5) 挤出板材牵引装置的结构组成一般由一个主动钢辊和外面包着橡胶的从动钢辊组成,两辊靠弹簧或汽缸压紧,把板材压紧在钢辊上,牵引板材运行。主动钢辊由电机通过链条直接带动,如图6-5所示。在挤出板材过程中,通常由三辊压光机冷却定型后的板材即进入牵引装置,它可将板均匀地牵引至切割装置,防止在三辊压光机中辊间积料,同时还可将板材压平。板材牵引速度的调节一般牵伸装置中牵引辊的速度能无级调节,以适应不同挤出速度的牵伸,而且两牵引辊之间的间隙也能调节,以适用不同厚度的板材生产。