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國內熱成型片材生產技術概覽

日期:2025-05-08 07:47
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摘要:
國內熱成型片材生產技術概覽
國內不斷推陳出新的片材生產線、外資和進口設備的引進、以及新的原輔材料的應用,使熱成型行業呈現蓬勃發展的態勢。熱成型片材加工技術也隨著設備、材料和用途的不同而五花八門。日益成熟的加工技術逐漸打破了舊式的常規理論。現在,即使在同一條生產線,也可以用不同的工藝生產出不同用途、不同規格、不同材質的合格片材;同一種規格用途的片材也可以用不同的設備、工藝加工出來。“無模式”給生產帶來極大的方便。

所謂“無模式”熱成型片材生產技術是指:熱成型片材可以用多種多樣的技術方式生產,無固定的模式。它是打破“常規”熱成型片材生產技術理論,是隨著時代發展不斷進步、開闊了視野的熱成型片材生產技術理論。這是本人經過十年的時間,親臨生產**線,通過對英國、美國、德國、奧地利、國內(包括台灣)等片材生產線的實地考察,經過理論分析和實踐證明得出的結論。目的是使生產片材的工人、技術人員、工程師等開闊視野,了解熱成型用片材的生產方法不僅僅隻有一種。**的配置固然對生產有利,但低檔的配置未必就不能生產出**、實用、價廉、合格的熱成型用片材。我常見到那些擁有**生產線的廠家卻未必擁有**的生產技術、工藝以及良好的效益。而那些擁有中低檔、中**設備的生產廠家往往擁有經驗豐富的工作人員,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,生產方法多種多樣。

本文是“無模式”熱成型片材生產技術的概論,主要是針對“擠出機——機頭——三輥——牽引——卷取”熱成型用片材生產工藝而言。我將在以後的文章中針對不同材質進行詳細地論述。

僅供大家參考,也希望對提高國內熱成型片材生產技術有所幫助。不妥之處,懇請指正。

一. 多種多樣的擠出機配置

(1)調速配置:有的用滑差電機調速裝置;有的直流電機調速裝置;有的用三相異步整流子電調速裝置;有的用變頻、電磁調速電機等。

(2)螺杆配置:無論是漸變式、突變式;單節式、雙節式;單螺槽、雙螺槽;單螺杆、雙螺杆;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用的實例。

(4)換網器的配置:手動式、自動式(油壓式、氣壓式、電機帶動式);旋轉式、直線式;單腔式、雙腔式;不停機換網的單流道式、雙流道式。

熔體輸送泵、靜態混煉器有的配備,有的冇有配置,但都有成功生產的實例。

(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;模口內帶寬窄可調裝置和內無可調裝置但外帶封堵板;寬度從700mm——2200mm;機頭水平安裝、向下垂直安裝等。

(6)機頭結構:單流道、多流道的;內複合的、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、結晶裝置的等都有成功應用的實例。

(8)料筒冷卻方式:風冷卻、水冷卻;風冷水冷相結合;無冷卻等方式,都有實際應用的事例。

(9)螺杆中心通水冷卻、不冷卻的。

(10)換網器前後壓力有閉環控製的和無控製的;有壓力表顯示和無壓力表顯示的;網前壓力的控製從10Mpa—40Mpa都有。

(11)過濾網有用標準網疊的(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;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、鐵皮包覆雲母式的)、工頻(電磁)感應加熱等;控溫方法較常見的有“通—斷”、比例、PID等。

(13)擠出機配置的數量:單台的、兩台的、多台的(常見3—5台)。

(14)機頭唇口的排氣裝置:國產機幾乎都冇有配置,進口機個彆配置,但隻在出現氣包、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、蝸輪蝸杆傳動、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、並聯等。

(5)三輥生產時的配合方式: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。

(6)三輥規格: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(蝸輪蝸杆式、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:水、油;加熱介質:蒸汽、油、電熱棒等。有的配置專用的循環恒溫控製係統,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品印色牢固偶爾使用外,多數不需要用。

(18)塗覆工藝的采用:除個彆產品對脫模、透明度有要求而使用外,大多數不需要用。

三. 多種多樣的片材生產用原輔材料

(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:重質碳酸鈣填充母料、輕質碳酸鈣填充母料、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)原輔材料產地:進口的(日、韓較多)、國產的(含台灣)、自己廠生產的(主要是母料)。

(8)材質:PVC、PET、HIPS、KPS(CPS)、PP、ABS、降解材料等多種材質。

(9)用途:用於正壓(壓縮空氣,助壓衝頭)、負壓(抽真空吸塑)、正負壓結合的熱成型機(手動、半自動、全自動)加工熱成型包裝產品。

四. 多種多樣的生產工藝控製

(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—換網器)有的正向設置:低—高;有的逆向設置:高—略低;有的全部一樣。即使同一條生產線、同一種配方,溫度的設置也可以大不一樣。

(機頭溫度設置:左邊—中間—右邊)高—低—高;設置一樣;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的實例。

(5)生產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唇口厚度成功生產的記錄。總之,為便於穩定控製,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:有用單台擠出機生產的單層片材;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、材質計算的(考慮了誤差),有的是實際稱量列表統計總結歸納的。

(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(等到生產熱成型產品時在用布抹乾淨)等。

(12)三輥的表麵清潔的方法:標準應該用酒精(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℃(否則要清洗輥筒內的汙垢);但在實際生產中溫差超過15—20℃還是可以正常生產的。

(14)三輥內汙物的清潔方法: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,不會結垢,幾乎不需清洗。

(15) 整個生產線的控製的方法:有的**生產線采用精密閉環聯調、聯鎖、聯控、打印的高度自動化;有簡單的獨立控製。

五. 多種多樣的生產管理模式

(1)有的企業通過了ISO9002、ISO14000的認證;而有些企業則采用A模式管理;或者綜合其他優良管理方法實行具有自己企業特色的管理方法,效果也不錯。我的看法:如果企業管理缺少個性,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:常見的一條生產線配置操作工1—2人(配料、加料、調機、卸卷);在自動化程度較高的生產線,一個人可照看多台設備;質量要求較高、實力雄厚的企業還專門配置工程技術人員,進行產品開發和現場疑難問題解決。檢驗由操作工、領班負責,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,即每個班上12小時,休息24小時;個彆的三班製,每班8小時;生產不忙時,也有實行四班三運轉,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;質量要求高的企業較多采用計時工資;個彆企業實行兩者結合。但不管怎樣計算,在同一地區的工人工資相差不是很大。

六. 供應熱成型片材企業的現狀

有的隻生產熱成型用片材,出售給二次加工熱成型產品的企業;有的生產各種用途的片材或板材;多數供應自己的熱成型產品加工生產線。

總之,目前國內熱成型片材的生產技術可以說是百花齊放,日趨成熟。“一樣的米飯,各人的手段”,不管怎樣,能夠滿足二次加工熱成型產品的熱成型片材生產技術就是好技術。

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