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后共挤(PCE)成型工艺的研究
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-27 原文发表:2007-06-27 人气:1
本文章共3675字，分3页，当前第1页，快速翻页：
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摘 要：后共挤技术是共挤出技术的最新发展。成型工艺是其重要组成部分。本课题围绕研制开发软硬PVC共挤窗型材，对后共挤成型工艺进行了研究。研究结果表明，共挤料熔体温度和基材的热处理温度对复合制品的粘接强度有着最重要的影响，通过调节这两个工艺参数，可对制品的复合强度进行调控。本文介绍了在此方面的研究工作，对影响成型过程的主要工艺因素进行了分析。
关键词：共挤出 成型工艺 异型材
1.简述
后共挤(以下简称PCE)技术是80年代末期由奥地利人开发的一项具有革新性的先进成型技术，是共挤技术的最新发展。与传统的前共挤技术比较，具有工艺简单，应用灵活，废品率低且易于回收，粘接强度可控等显著特点。目前该技术主要应用于制造带密封条的门窗用异型材。
PCE技术由于其后成型的工艺特点，应用时不需改变现有生产布局(生产线，模具和空间布局)，不需大的资金投入，所以更适于已建厂的技术升级。因此，PCE技术在我国异型材生产领域有着良好的应用前景。
为开发这一先进的成型加工技术，填补国内技术空白，促进我国异型材生产技术水平的提升。我们于96年立项开题，承担了中石化《后共挤复合成型技术及设备的研究与开发》项目合同。
成型工艺是PCE成套技术的重要组成部分，对复合制品的成型质量将产生直接的影响。有关PCE成型工艺方面的情报甚少，更无这方面的任何实践经验借鉴。因此，我们开展了专题研究，通过试验的方式，掌握PCE工艺的基本原理，弄清影响成型过程的各种工艺参数及其作用，从而确定最佳的成型工艺条件。
2.工艺路线和技术关键
传统的“前共挤”技术(FCE)实际是一个一次成型的工艺过程。由两台以上的挤出机向同一成型模具挤出具有不同流变行为或不同颜色的熔融物料，这些熔体在模具中各自的流道内流动，然后在出口模之前汇合，而后进行真空一次冷却定型(图2A)。在此过程中，由于熔体粘度和压力不同及流速的差异，在口模中汇合时，易产生不稳定层流，造成复合界面不规则和不均匀以及出模分离现象。此外，熔体粘度上的差异还会使挤出熔体在真空冷却定型时，产生定型困难，如进入定型套时容易堵塞。使得工艺过程较为复杂和难以控制。因此，如保证成型质量，就需要设计制造复杂的模具和熟练的操作技术。
“后共挤”(PCE)工艺则是一种全新的概念，其实质是将“前共挤”的一次成型过程分解成为两个单一的成型过程。首先挤出普通型材(基材)，待其定型后，再挤出另一种材料与基材复合成型(图2B)。这种工艺构思将FCE中复杂的多熔体一次成型过程变成一个成型后再成型的二次成型的过程，每次成型中，模具均处理单一物料，从而使复合过程大大简化。在复合阶段，由于是熔融的共挤料熔体与冷却的硬质基材相复合，复合部分不需进入定型套，这就避免了“前共挤”中容易发生的熔体紊流和定型困难，从而使成型全过程更易控制，复合制品的形状尺寸更加精确，同时也使模具的设计制造以及工艺操作更为简单。
在PCE成型中，是冷与热，软与硬的材料结合过程，保证其粘接强度就成为本项研究须解决的的关键问题。此外获得高质量外观也是研究的重要任务。
3.PCE产品的设计
共挤产品的断面设计应基于使用功能、成型工艺和经济等方面的考虑，在本课题中，选择玻璃压条作为试验性制品，进行成型工艺研究，制品设计成带有软密封边的断面(图3)。这种复合制品在异型材生产领域有典型的应用意义。在本课题后期的推广应用中，为用户开发研制6种PCE产品，也采用了相同的断面设计。
图3中为PCE产品的两种设计方案，A断面简洁，比B可节省材料约1/3。但由于复合部位接触面小，保证共挤料与基材之间的粘接强度就成为关键，如解决此技术难题，就可以完全掌握该项技术。今后类似产品的开发将不存在任何 技术障碍，因此，将焊接式作为首选方案。B断面为嵌入式，是直接将复合材料挤入密封槽，借助槽的结构使复合料与基材达到牢固的接合。此方案技术上较易行，但制品成本较前者高，因此作为备份方案。
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