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2019

10-05


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铝塑复合管生产过程控制的探讨
表1铝带尺寸的铝塑复合管编号铝塑管规格铝带宽度(mm)铝带厚度(胃)1121649±0.50.21刖m铝塑复合管的生产工艺,原材料选择,生产过程和参数控制它对产品质量起着决定性的作用。洛阳有色金属加工设计研究院开发并建立了一种搭接式超声波焊接方法来生产铝塑复合管生产线。作者结合研发实践为该过程生产原材料。分析了生产过程和工艺参数对产品质量的影响,并讨论了如何控制生产过程。 2原料所用原料的优缺点直接影响产品的质量。铝塑复合管的生产原料主要包括:铝带,聚乙烯(PE)和粘结剂。 2.1铝带铝带在铝塑管中具有提高强度,屏蔽,抗渗和不回弹的功能。因此,要求铝带本身具有足够的拉伸强度和伸长率以及高纯度。当强度和伸长率低时,铝管在成型过程中容易断裂,而当纯度低时,铝管用超声波焊机焊接,电压不稳定且易于焊接。因此,要求铝带的拉伸强度为100MPa以上,并且伸长率为20%以上。大铝带的几何尺寸(厚度,宽度)均匀性和表面质量对焊接质量有重要影响。当厚度不均匀时,较厚的地方不易焊接,较薄的地方不易焊接。当宽度不均匀时,铝管搭接部的宽度不稳定,并且影响焊接质量。铝条边缘的变形会产生波峰,也会降低焊接性能。值得注意的是,铝带边缘上的残留污垢会导致铝管被焊接或未被焊接。各种规格的铝塑复合管的扎带尺寸如表1.2.2所示。聚乙烯(PE)聚乙烯塑料复合管要求具有高的拉伸强度,撕裂强度和耐热性以及良好的耐环境应力性。开裂性能和一定的抗老化性。高密度聚乙烯(HDPE)具有规则的链状结构,具有良好的结晶度,结晶度(80%〜95%),密度(0.9〜0.97g / cm3)和高熔点(124〜134T)。 ),因此,具有良好的耐热性,高强度和良好的耐磨性。通常,铝塑复合管的冷水管是由高密度聚乙烯(HDPE)制成的,而热水管是由交联的高密度聚乙烯制成的。熔体指数是聚乙烯钽密度的另一个重要指标。它是指在一定温度和负载下每10分钟通过标准模具的熔体重量。它反映了塑料的挤出性能。优选使用拉伸强度为25MPa,断裂伸长率为5 = 500%,熔融指数为0.5〜2.5,饮用水卫生指数的特殊密度聚乙烯。交联的钽密度聚乙烯要求交联度大于65%.2.3粘合剂,因为塑料的线膨胀系数是金属的8至10倍,因此该粘合剂不仅需要与铝和PE具有良好的粘合强度,而且宏观上补偿PE和铝线的膨胀。希望它的熔点接近于PE并具有亲PE。邻近,对铝有很强的附着力。铝塑复合管的粘结剂为热熔胶,主要为EVAC(烯基乙酸乙烯酯)和改性聚乙烯热熔胶,但前者耐热性差,维卡软化点低。表现不佳。优选使用具有维卡软化点和更高的粘度,高剥离强度,良好的挤出性能和稳定的质量的改性聚乙烯热熔粘合剂。 2.4色母为了美观和区分不同k的管在应用中,通常将色母添加到铝塑复合管中以具有各种颜色。常用的有白色,红色,蓝色,橙色等。优选使用具有均匀粒度,良好的耐湿性和纯色的色母。 3生产工艺及参数控制搭接式超声波焊接法生产铝塑复合管的方法主要包括铝管成型,铝管焊接,内管共挤,*外管共挤,冷却等主要工艺。工艺参数主要包括挤出温度,牵引速度,挤出量,焊机电压,频率和冷却强度。请参阅生产流程。搭接铝塑复合管工艺目前,中国通常使用四台挤出机。内部橡胶,内部塑料共挤出,外部橡胶和外部塑料共挤出需要两组母线。我所开发的三台挤出机在塑料,胶水和外塑料中只有一根母线,对过程控制提出了更高的要求。以下是关键过程和参数的分析,例如铝带成形,铝管焊接,挤压温度,挤压量,牵引速度和超声焊接。 3.1铝管成型目前,铝管成型主要分为三种类型:导向对中-喇叭口成形-上浆套筒上浆,导向对中-喇叭口成形-辊上浆,导向对中-辊台阶成形-辊上浆。我们对前两种方法进行了测试,发现该方法的摩擦阻力大,铝管的形状难以控制,并且容易折断。拉动小口径管时尤为突出,其次是由于使用滚轮,滚动阻力小。较小的铝管易于成型,不易断裂,但是在拉动小口径管时有时会脱落,三次摩擦最小,成型最容易,但是“滚子类型的精度更高,滚子很难加工。在铝管的成型过程中,导向对中装置对铝管的重叠位置有很大的影响。对中装置应进行调整,以使铝带在穿过喇叭口时不会扭曲并稳定地形成。调节喇叭口的搭接宽度被控制为3到4毫米,位于铝管的中间,以确保平滑的焊接。为了确保铝管的形状,喇叭口应该用特殊的轮胎制成。 3.2挤出温度的控制为了增加HDPE的流动性并降低挤出过程中挤出机的负荷,希望提高挤出温度,但要提高温度的质量。因此,应该合理地控制挤出温度以确保其过高,尤其是在挤出机中,螺杆速度低,并且塑料HDPE的性能稳定。实践证明,更合适的机筒温度和模具停留时间过长,HDPE范围如表2所示。分子链被破坏,价格降低,这直接影响到管材的挤出温度。 2挤出机和模具。 (T)二区,三区,四个IK五区,内塑料管挤出机,热熔胶挤出机,外塑料管挤出机,收集板,内管成型模具,外管成型模具,3.3牵引速度,控制,牵引速度直接影响挤压管的尺寸和焊接质量。牵引速度应与焊头速度匹配。牵引速度低,焊头长时间停留在铝条上,铝条易于焊接,牵引速度快,铝条由于焊接速度不快而积聚。跟上,焊接电压波动很大,焊接不牢固。另外,牵引速度也与挤出速度匹配。例如,牵引速度太大,并且在管子表面上出现竹子表面现象。否则,管径太大而相差太大。 3.4超声波焊机参数控制超声波焊机的工作原理:超声波发生器提供向换能器提供高频电力,换能器上的超声焊接头作用在铝带上,切向超声振动和法向静态压力同时叠加在焊缝上,从而引起两层金属之间的摩擦,从而促进了相互扩散金属分子之间实现相互键合。由于焊接区的温度不超过金属熔点的50%,因此金属结构不会改变。焊接强度与所用焊接头的压力,振幅和焊接时间有关。为了稳定焊头压力,应在焊接前调整焊头的同心度,使周长在0.10 mm以内,并调整焊头的高度,使焊头落下时轴处于水平位置自由地焊接。调整焊接时电机的电源频率,使焊头的线速度与牵引速度同步,调整焊头压力,使焊接电压为30〜50V。3.5挤出量。控制挤出机的工作原理:挤出机的自动进料机头末端分为三个区域:进料区,熔融区和均质区。在进料区,固体塑料向前输送并通过与料筒的摩擦逐渐压实,在熔化区,固体塑料被加热并熔融,在液-固界面处形成熔融膜,当熔融膜的厚度为超过翅片与机筒之间的间隙,熔体被翅片刮掉,在翅片的前侧形成熔池,在背侧形成固态熔床。在均质区,螺杆前进过程中物料正向流动。侧流,逆流和泄漏流这四个运动的混合,剪切和压实作用被充分混合,塑化,并在一定压力下连续通过模具,从而形成连续体。根据管径和牵引速度,通过调节挤出机的螺杆速度来调节挤出量,内,外管径符合标准,表面光滑。挤出量和螺杆转速的计算公式如下:铝塑管中塑料的C重量每米,g / m,牵引速度的1 / one,m / min,铝的常见产品缺陷和处理方法塑料复合管的生产工艺见表4。表4常见产品缺陷及处理方法缺陷原因处理方法粗糙,表面过低。点样模具的温度太低。模具的温度不平稳。模具的外表面具有亮点温度。篼降低模具的温度,冷却不足,增加冷却水量,并产生水波纹。 “冷却水管周围的水流减少了三处。调整挡板内管的内径。内圈的内部压力太小。压力太小而无法增加内部压力。外管不均匀。拖拉机不稳定。拖拉机不适合调节挤出量。偏心调整外管偏心模具。外管不圆。死亡正在改变。过量挤压的直径不适合调节挤压量模具偏差偏差模具铝管焊接熔深焊接电压过大降低焊接电压牵引速度增加牵引速度焊接头压力过大降低铝头的焊接压力管焊接不牢固焊接电压太小焊接电压牵引速度低收线速度降低机头压力太小而无法提高焊头W2压力挤出机速度,rpm,一转脚挤出机螺杆旋转量,kg / r ,我的电机和螺杆的速比。 3.6冷却强度必须快速冷却高密度聚乙烯,以确保良好的外观和强度。因此,期望保持冷却水温度尽可能低。冷却水箱应足够长,以使其充分冷却。试验表明,冷却水温度应低于30℃,流量与生产能力一般为1012t / h,水箱的长度应大于6m。 3.7铝塑复合管的直径控制铝塑复合管的直径除要求的挤压外,除牵引速度外,还要求与内压的大小和模具的大小有关。铝塑复合管的内径采用内压法定直径,通过调节压缩空气压力来控制,而外管的直径则由定径模具确定。当内管短时间压缩空气压力时,内塑料管就不会变圆,如果压力太大,焊缝容易破裂,铝管也会破裂。根据测试,内部压力为0.20.3 MP。由于HDPE是一种高度结晶的聚合物,其结晶度为60%至90%,因此冷却后的收缩率非常大,分别达到1.5%和3.6%,因此,外管的定径模具尺寸应设计为小于成品管直径。大。通过实验确定,各种规格的铝塑复合管外管定径模的直径如下:3.8铝塑复合管的表面质量控制铝塑复合管的表面质量主要取决于挤出温度,模具温度和冷却。以及挤出量与牵引速度的匹配。除上述控制外,还应注意,外模具与水冷却箱之间的距离不应太近以减小温度梯度。测试确定为0.8〜1.5m。冷水中的水流过快,这会在管子表面造成水印。因此,冷水箱应有足够的水,以将管子完全浸入水中,并调节容器的端盖,以使管子周围的水流均匀。挡板材料的选择对表面质量有很大影响。在测试中使用毛巾,毛毡和软橡胶。发现毛巾和毛毡中的水在高温下会产生* 4 *的气泡,从而在管子表面造成细小的瑕疵。柔软的橡胶加上少量柔软的布,效果,果香,表面光滑,无流水线。 4常见的产品缺陷和处理方法5结论通过大量的测试,可以得出以下结论:必须选择符合标准产品的原材料,铝带的成形应以定心辊的逐步成形方法为指导-辊定径方法,除了控制挤出机的每个区域外,装配板和内外模具的温度应控制在220℃。牵引速度应与焊头旋转速度和挤出量相同。通过购买正在对西班牙Bancolor扩建和技术改造的一些铝加工企业进行改造。其现代化的旧设备扩大了投资规模,并安装了更大和更多的技术设备。与新设备相比,使用旧设备可以将投资成本降低至少40%,并且可以将工期缩短50%。这些优势已被Alcan Alumi * doBrasil等大型铝加工公司重视(参见“轻工业”)。一项后续调查发现,西班牙瓦伦西亚省的城市Bancolor是一个很好的例子。它显示了一个
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