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型材发脆的原因及分析(二)

  4、螺杆转矩太低螺杆的转矩是反应机械在受力状态下的数值,工艺温度设值的高低,喂料比例的多少都直接在螺杆转矩值上得到体现,螺杆转矩太低从某种程度上反应出温度偏低或喂料比例小,这样物料在挤出程度中同样得不到充分塑化,也就会降低型材的力学性能。根据不同的挤出设备和模具,螺杆转矩一般掌握在60%-85%之间就能满足要求。

  5、牵引速度与挤出速度不匹配牵引速度太快会造成型材壁薄力学性能下降,而牵引速度太慢,型材受到的阻力大,制品处于高拉伸状态,也会对型材的力学性能造成影响。

  三、模具设计不合理1、口模截面设计不合理,尤其是内筋的分布和交界面角度的处理。这样会造成应力集中现象存在,需要改进设计和消除交界面处的直角和锐角。

  2、模头压力不足。模头处压力大小是直接受模具的压缩比,特别是模具平直段的长度来决定的。模头的压缩比太小或平直段太短都会造成制品不致密,影响物理性能。模头压力的改变一方面可以通过改变模头平直段长度来调整流料阻力;另一方面在模具设计阶段可选择不同的压缩比来改变挤出压力,但必须注意机头压缩比要与挤出机螺杆的压缩比相适应;还可以通过改变配方,调整挤出工艺参数,增加多孔板来改变熔体压力的大小。

  3、对于因分流筋汇合不良造成的性能下降应适当增加筋与外表面、筋与筋汇流处的长度,或者增大压缩比来解决。

  4、口模出料不均匀,造成型材壁厚薄不一致,或者密实度不一致。这也就造成了型材两个面之间的力学性能上的差别,我们在实验时有时冷冲一面合格一面不合格,也恰恰证明了这一点。至于壁薄等非标型材这里就不再多说。

  5、定型模的冷却速率。冷却水温往往没有引起足够的重视,冷却水的作用是将型材拉伸的大分子链及时冷却定型,达到使用目的。缓慢的冷却可以使分子链有足够的时间舒展,有利于定型。而急速冷却,水温与挤出型坯的温差太大,制品受骤冷不利于制品低温性能的提高。从高分子物理学解释,PVC大分子链在温度、外力的作用下,发生卷曲、拉伸过程,当温度、外力撤出后,大分子链没有及时恢复自由状态而外于玻璃态,大分子链杂乱无序排列,造成宏观上制品低温冲击性能低。从塑料加工工艺学解释PVC异型材在挤出后,制品撤去温度、外力后有应力松弛过程。适宜的冷却水温有利于这个过程。冷却水温过低,制品中的应力没有来得及消除,造成制品性能下降。所以异型材冷却采用缓冷方式,并可防止成型后的制品翘曲,弯曲和收缩现象,可以防止由于内应力作用而使制品冲击强度降低。一般水温度控制在20℃。为了使型坯柔和地冷却而不致骤冷,将连接冷却定型套的水管接在定型的后部,让水在定型套中流动方向与型坯运动方向相反而从定型套前排出。这样也不致于造成因水温过低造成型坯骤冷、产生过大内应力,使型材脆化,型材的抗冲击性能下降。

  四、混料设备和挤出设备在本章中作为一个固化因素不再论述五、值得我们商讨的是有一种情况,在型材取样试验时,无论是冷冲、角强度还是加热后尺寸变化率等都达标,(GB/T8814-2004),但是在下料时切口还是有轻微不明显的崩口现象,特别是内筋一种说法此种现象属正常现象是受外界因素影响即:①门窗制作时,加工环境温度低于12℃。这不仅对下料造成崩口,而且对焊角强度等都会造成一系列影响;②下料时进锯速度过快,通常这时切割锯切割时声音比较急促且尖锐;③切割锯片老化或有脱齿现象。

  另一种则认为还是型材本身的原因,即配方和挤出工艺等,笔者认为这几个方面兼而有之,除以上说法外。这里面还有一个刚性指标和柔性指标的协调问题。即只要找到其最佳平衡点,那么问题就会迎刃而解。

  (1)配方体系对刚性指标和柔性指标的影响,配方中要增加或减小刚性指标必然要增加或减少填料,而增加填料又直接影响其柔性指标。填料过多,型材便会出现冷冲不达标,焊接强度降低。填料过少,型材便会出现尺寸变化率大。相同的是增加或减小柔性指标,必然要增加或减小抗冲改性剂或加工助剂,而增加或减小加工助剂又直接影响其刚性指标。加工助剂过多,则型材刚性指标下降;加工助剂过少,则型材刚性指标上升,在配方中这两者是一个既矛盾又统一的相互制约的因素,但不能说要提高刚性指标却又要保持柔性指标便可以在增加填料的同时又无原则增加加工助剂,这是不合理的。所以在配方体系中要确定一个最佳结合点,以达到其刚性和柔性的平衡。