2014年7月13日星期日

我國塑料異型材擠出模的發展歷史



概述我國擠出模隨著塑料門窗行業發展的歷程,分析與進口先進擠塑膠異型押出出模的差距。提出擠出模專業生產應與大型型材生產企業共同努力,加強理論和實驗研究,進一步提高國產擠出模水平,促進我國塑料異型材門窗行業更加健康地發展。

  1。塑料門窗行業發展迅猛

  十多年來,我國塑料門窗行業發展雖有過幾次大起落,但在同仁們的共同努力下,始終處於技術不斷地進步和市場不斷拓展之中。近幾年,由於國情的需要和國 家政策導向,又一次獲得了迅猛發展的機遇,現已形成了相當的行業規模。據有關統計,1999年全年消耗的塑料異型材在30萬t以上,生產塑料門窗 3000~4000萬m²,比1998年增加50%以上。現國內進口和國產塑料異型材生產線的總數超過2500條,異型材生產能力已突破100萬t,已建 成十余家10000t以上的大型或超大型塑料異型材生產廠。門窗生 產能力超過1。2億m²。塑料異型材擠出模(以下簡稱擠出模)是塑料門窗的關鍵技術之一。我國擠出模的生產正是隨著塑料門窗行業的發展而發展。

  2。擠出模的發展歷程和現狀

  長期以來,塑料異型材擠出成型加工,在我國塑料加工工業中一直是相對薄弱的一個門類,所使用的是單螺杆擠出機,擠出模在較低的速率下(1m/min左 右)生產截面相對簡單的異型材。自80年代中期開始,為加速發展塑料門窗工業,我國開始大量進口國外先進的雙螺杆異型材 擠出成型生產線。這樣,花費數十億美元,把我國塑料異型材的生產水平提高了一個檔次。然而,發展塑料異型材門窗生產對擠出模的需求量大。而隨擠出機組引進 的幾付或十幾付擠出模,遠遠滿足不了建築門窗市場變化和發展的需要。當時,能適應這些先進擠出機組要求的擠出模,國際市場價格每付約3~4萬美元,甚至更 貴。而國內不能很好地配套,成了制約進一步發展的主要因素之一。這一狀況及其形成的商機促進了擠出模的研究與開發工作。也正因為如此,國內關於擠出模的研 究和開發工作,基本以進口擠出模為樣本開展,測繪仿制的多,實驗性研究的少,機理性研究和探索更少。而擠出模的實踐性很強,至今還沒有形成嚴 格的理論和固定的模式。我國擠出模的設計與制造在引進的國外先進擠出模和一些大學積極的參與下,獲得了迅速的發展。

  但是,擠出模的設計要解決模塑料流動的非牛頓特性以及模塑型壞離模膨脹、牽引變形和冷 卻收縮等綜合作用的問題;並受到擠出機組(主要為螺杆、螺筒),模塑料配方(包括配方組分和混合狀況)和操作工藝(溫度、速度、冷卻水和真空度)等多方面 的影響。因此,僅僅簡單的測繪仿制是很難真正設計出高質量擠出模的。尤其面對復雜的異型材和原料配方的不斷改進和發展,以及對異型材產品質量和生產效率要 求的不斷提高,就更加顯現出理論和實驗的缺乏。另外,局限於感性的經驗,過多地依賴於反復的調試修模,所造成的必塑膠押出然 是較多的失敗和調試修模過程中大量的人力、能源和原材料浪費,也很難穩定地獲得高質量的擠出模。然而,市場需求有著巨大的推動力,十多年來,我國的擠出模 隨著塑料門窗行業的發展,已形成了相當大的生產能力。據了解,目前國內每年擠出模實際交付使用超過200套的制造商已不止五六家,此外還有更多的模具廠提 供了大量的擠出模。1999年,國內生產的擠出模實際交付使用的總數已超過3000套。並且除單一熔體擠出的單腔擠出模之外,還制造出了一模多腔、雙色共 擠、軟硬共擠、後共擠、再生料共擠出和低發泡鋼塑共擠等各類擠出模。擠出模的塑料異型材生產速度也不斷地得到提高,國內領先的擠出模已經實現了主型材2。 5m/min以上的擠出速度。計算機高技術手段的應用進一步促進了我國擠出模的發展,現已開發成功了實用的擠出模CAD系統,並和線切割數控機床連接,實 現了CAD/CAM集成;使用了慢走絲四坐標線切割機床(其中進口十多台)和進口的磨料流擠壓研磨拋光機床加工擠出模模腔,大大地提高了生產效率和制造精 度。模具行業於1998年制定並發布實施了塑料擠出模行業標准-JB/T8744-8746-1998,這更是成熟的表現。

  3。與進口擠出模的差距

  雖然我國的擠出模已形成了相當大的生產能力,但與進口的先進擠出模相比,還存在著一定的差 距。因此,盡管進口擠出模的價格高出國產擠出模五六倍,甚至十多倍,每年還是有上百套擠出模進口。國產擠出模與進口先進擠出模的差距主要表現在以下幾個方面:

  (1)進口的先進擠出模的異型材擠出速度高於國產擠出模。異型材擠出速度除受到擠出模的影響外,還受擠出機組、型材配方和一些工藝條件的影響,由於進 口的擠出模都和進口的塑 料異型材生產系統相配套,所以能保證穩定高速擠出。進口擠出模主型材的擠出速度從80年 代的2m/min,到90年代的2。5m/min,直到目前的3m/min,一直在不斷地提高(據有關資料介紹,國外單孔擠出模主型材的擠出速度在不采用 內冷卻的情況下,已達到了5m/min)。國產擠出模則是從1。5m/min左右提高到2m/min,領先的國產擠出模主型材的擠出速度已達到了2。5m /min以上,但將其作為一pe管個可保證的穩定水平還有待進一步努力。

  (2)進口的先進擠出模所生產的塑料異型材截面的規整程度比較高。這不僅是指型材的外形,整個壁厚的均勻程度、內筋和功能結構的規整程度都較高。國產擠出模雖然所生產的型材基本上符合GB8814-98的要求,但不少在保證型材穩定的高規整程度方面還不理想。

  (3)進口的先進擠出模工藝調整較方便也較穩定可靠,因而便於實現較低的廢品率。這是與進口塑料異型材生產系統的配套分不開的。
(4)進口擠出模有較合理的材質選用,標准件、專用件都比較講究,外觀顯得更精制,操作 起來顯得更方便和穩定。

  4。擠出模的改進

  實際上,十多年來進口擠出模也是處於不斷的改進之中。我國前後引進了許多國家不同的擠出模產品,所涉及的國家主要有德國、奧地利、意大利、美國,還有 加拿大、西班牙、日本、韓國以及我國台灣地區等,所涉及的更有幾十家之眾。這些進口的模具之間,不但在性能上,而且在結構方面都有很大的差異,因而造成國 內不同廠家制造的擠出模之間也具有不同的結構 特點。受到近期進口擠出模的影響,國產擠出模結構也出現了一些明顯的變化。例如,在擠出模頭設計方面:模腔多數從縱向分塊改為橫向分塊;內筋從連接外壁一 起供料,多數改為型芯內單獨供料;多數增加了局部結構的單獨供料和阻流筋設計等。在定型模設計方面:很少再設計全干式真空定型,一般都采用干濕混合式真空 定型,而且干式定型套的長度越來越短;水箱的設計曾出現過噴淋式、渦流式、直流式等多種結構形式。這些變化在很大程度上反映abs管了國產擠出模的技術進步,但也進一步說明了擠出模至今並沒有固定的模式。對於進口擠出模的各種結構和制造方法,不宜不加分析、不講條件地仿制。

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