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PVC管材缺陷的原因及处理方法
浏览: 发布日期:2021-04-01
1冲击强度,拉伸强度较差,原因是原料配方不当、复合体系混合效果差及挤出工艺参数设置不合理造成塑化不良而引起的。
2管材残存内应力、收缩率大及熔接痕缺陷而引起的强度降低可用如下办法解决:
2.1厚壁管材易产生内应力,在定型冷却过程中,压应力在管材的外部,拉应力在管材的内部,造成管材内应力分布不均,所以不宜快速冷却,应逐步进行,避免管材内部产生残余应力,管胚还需经过较长(至少6M)的冷却水箱进行定型冷却,冷却水从最后一段水箱注入,使水流方向与管胚运动方向相反,以利于冷却缓和。另外,管材残留内应力与挤管模具的压缩比有关。压缩比过小,制品不密实,强度低,也易产生残余应力。管材的收缩率大是由于牵引速度过快使管材纵向收缩率增加,因此牵引速度一般比挤出速度快1%-10%。
2.2管材出现熔接痕,将导致管材径向强度差。熔接痕是模塑件的一种线状痕迹,是在挤出中两股料流相遇时,在其表面未完全熔合而造成的。管材在熔合痕处强度下降,其根本原因是支架式管材模具的支架处剪切应力增大、弹性变形增加,产生熔接痕,处理方法有二,一是在设计模具时对支架进行强度校核后,尽可能减小支架的厚度和长度,分流器过渡部份应长些,使塑料在机头内的停留时间长些,另一方面应检查模具的压缩比,压缩比应取3-5,若压缩比偏小,可增加定型段长度或适当提高口模温度。
2.3挤出温度控制不当,不但会造成管材表面缺陷,还会影响管材的内在质量。挤出和模具温度过高,引起熔体分解,温度过低,塑化不良,熔体强度低,表面光泽差,韧性差;温度的确定主要取决于原料配方,螺杆和模具结构,螺杆转速等。
2.4弯曲及变形
产生弯曲、变形是由内应力引起的,在定型冷却工序时表现最突出。
2.4.1管胚在通过水糟时完全浸入水中,管胚离开水槽时已完全定型而成为管材,由于水糟中上下水温不同,使得管材上下部份冷却速率不一样而造成管材弯曲,特别是生产大口径管时,由于管材在水中的浮力大,更会引起弯曲。为了使冷却一致,最好采用喷淋式水箱,冷却喷管设为4-6根圆周均布。
2.4.2当采用内压定径法时,常出现管材变形或拉断,这是由于定径套太短,预定径效果太差之故。
2.4.3牵引机采用履带式,对管材变形影响小,因为履带式牵引机牵引力大,与管材接触面大,压紧力可调,牵引力恒定,不易打滑。
2.4.4弯曲变形是壁厚不均造成的,口模间隙不均,四周温度不均,生产线某设备偏离中心线,压缩空气流量不稳定,都会引起厚薄不均。因此应定期检查口模间隙的均匀性,机头加热圈的质量和温控系统灵敏度,排除因电加热圈断路,绕线不均,温控系统失灵等故障而造成的机头四周温度差异,定期检查生产线的同心度,若生产线的主辅设备不在一条线上,管材会向一个方向偏转,则此方向的管壁较薄,此处,冷却水箱进出孔不同心也会影响管材变形。
3皱纹、裂纹、黑纹、云纹。
3.1管材表面出现皱纹主要是由牵引速度调整不当引起的。牵引速度比挤出速度要快一些,并能进行无级调整。一方面通过牵引速度的调节,可以控制管材壁厚;另一是均匀地从机头引出管坯。只要牵引速度与挤出速度出现不规则的波动,就会引起管材皱纹或竹节,当管材的挤出速度不变时,若牵引太快,管壁就太薄,爆破强度达不到要求;牵引速度太慢则管壁太厚,甚至口模处发生堆积。当牵引速度不变,加快螺杆转速,管材就会出现波浪、不平整样皱折。
3.2管材内壁出现裂纹毛糙,一方面是原料有杂质,另一方面是在操作中检查各段的实际温度,排除因控制系统失灵,仪表损坏,热电偶脱落而形成的假温度。如以上都正常,问题就在于挤出或机头温度过低,应适当调高各区段温度,如果调整的温度已高于硬质PVC的危险值,就应调慢牵引速度,使熔体在机内停留时间长点,使物料得到充分的塑化。螺杆在高传速下运行时,螺杆因摩擦热过高,也易引起管材内壁毛糙,这对熔体黏度大,流动性差的PVC而言是最忌讳的,此时螺杆内应通水适当冷却,出水温度应控制在70-80 ℃为宜,同时也防止冷却过度而使设备发生事故。
3.3造成云纹、黑纹、焦粒、无光泽等缺陷的直接原因,不是塑化不足,就是物料分解。稳定剂要足够注意控制硫化污染,硫化镉为黄色,硫化铅为黑色 严格控制挤出机和机头各段的温度,温度低,塑化不良,造成云纹;温度高,物料分解易产生黑点、黄斑。 若开机时生产出的管材出现颜色纹理,有可能是模具或定径套的材质选材不当,发生锈蚀,容易形成黄色、棕色等变色线,模具的材质应选不锈耐酸钢,或对模具的内腔机件镀铬抛光处理。
4气泡及尺寸精度。
4.1管材内产生气泡,往往是与树脂及助剂含水率有关,水分过高管材产生气泡多孔。
4.2若发现管材内有气泡,口模处的温度应略低点,挤出速度不宜太快,以消除管材中的气泡。同时在冷却定型时,不宜采用急骤快速冷却,否则管材也易产生气泡。
4.3保证管材外径及壁厚的尺寸精准控制要点如下:
管胚离模必须立即定径与冷却,控制好真空度及保证压。