一、生產(chǎn)工藝流程

硬PVC門窗異型材的生產(chǎn)工藝路線主要有單螺桿擠出成型工藝和雙螺桿擠出成型工藝兩種，而兩種工藝擠出用的原料都是前道工序按一定配方配好的混合粉料。目前，硬PVC門窗異型材的擠出大多采用錐形螺桿擠出生產(chǎn)線。

(一)單螺桿擠出成型

單螺桿擠出成型工藝特別適用于小批量、小規(guī)格異型材的生產(chǎn)。其工藝流程如下：

混合粉料→單螺桿擠出造粒→單螺桿擠出成型→定型→牽引→切割→翻轉(zhuǎn)臺→成品

(二)雙螺桿擠出成型

雙螺桿擠出成型工藝可用粉料直接成型，生產(chǎn)能力大，特別適用于大批量常規(guī)型材和大規(guī)格異型材的生產(chǎn)。其工藝流程如下：

混合粉料→雙螺桿擠出成型→定型→牽引→切割→翻轉(zhuǎn)臺→成品

二、雙螺桿擠出機(jī)擠出硬PVC門窗異型材工藝控制要點(diǎn)

硬PVC門窗異型材的擠出過程可簡述如下：改性PVC混合料在機(jī)筒內(nèi)經(jīng)過螺桿混煉，在內(nèi)磨擦熱和電加熱的作用下，物料逐漸變成熔融粘流態(tài)，物料在旋轉(zhuǎn)螺桿的流動(dòng)下向機(jī)頭方向螺旋運(yùn)動(dòng)。進(jìn)入機(jī)頭模具后，在高溫、高壓下經(jīng)過機(jī)頭模具型腔進(jìn)行分流壓縮成型，擠出近似制品斷面的型坯，再經(jīng)過定型模具對型坯真空冷卻定型，達(dá)到制品設(shè)計(jì)要求。成型溫度、定型冷卻、螺桿轉(zhuǎn)速、牽引速度、加料速度等都是影響異型材制品質(zhì)量的重要因素，現(xiàn)分述如下：

(一)溫度控制

PVC混合粉料進(jìn)入擠出機(jī)后,要完成壓實(shí)、輸送、熔融、均化以及在較低溫度下擠出。為獲得高質(zhì)量、高產(chǎn)量型材，各段的溫度需反復(fù)調(diào)節(jié)、準(zhǔn)確控制，使物料在擠出成型過程中，始終在熔融溫度與分解溫度區(qū)間進(jìn)行。要正確設(shè)定溫度，則需充分考慮和指導(dǎo)物料成型溫度的相關(guān)因素。

1影響物料加工溫度的因素

1)配方及原料質(zhì)量　　對加工溫度影響最大的是配方，不同原料組成的混合物料其塑化溫度不同。配方確定后，加工溫度也就基本確定了，只需視產(chǎn)品質(zhì)量作小范圍的調(diào)節(jié)；同一配方不同廠家生產(chǎn)的原料，擠出成型溫度往往也有差異，只有通過生產(chǎn)實(shí)踐,依據(jù)塑料型坯的質(zhì)量，適時(shí)調(diào)整設(shè)定溫度。

2)擠出速度　在正常生產(chǎn)工藝條件下，提高擠出速度會(huì)使物料磨擦生熱，所以應(yīng)適當(dāng)降低加熱溫度。

3)冷卻水　如冷卻水不夠冷，易導(dǎo)致產(chǎn)品變形。在此種情況下，可降低擠出速度或根據(jù)產(chǎn)品調(diào)整加工溫度。

4)室溫　夏季開車前的加熱時(shí)間應(yīng)短于冬季開車前的加熱時(shí)間。夏季的加工溫度可稍低于冬季的加工溫度。

5)物料溫度、顯示與設(shè)定溫度之間的對應(yīng)關(guān)系　擠出機(jī)的顯示溫度是螺筒、機(jī)頭及口模的溫度，并非物料的實(shí)際溫度。當(dāng)螺筒、機(jī)頭、模等溫控點(diǎn)外加熱器加熱時(shí)，物料溫度實(shí)際上低于顯示溫度；當(dāng)螺筒、機(jī)頭、口模等溫控點(diǎn)外加熱器停止加熱時(shí)，物料溫度則可能會(huì)等于或高于顯示溫度。物料溫度、顯示溫度與設(shè)定溫度在不同擠出情況下的對應(yīng)關(guān)系，是設(shè)定和控制擠出溫度的依據(jù)和基準(zhǔn)。

2溫度控制要點(diǎn)

異型材擠出溫度控制主要是圍繞著設(shè)定溫度進(jìn)行的。由于錐形雙螺桿擠出機(jī)具有溫度自控和手動(dòng)冷卻控制職能，一般生產(chǎn)狀態(tài)對所設(shè)定的溫度實(shí)施自動(dòng)控制即可。當(dāng)某段溫度控制失效，采用手動(dòng)冷卻控制也可將溫度控制在設(shè)定溫度界線之內(nèi)。

1)預(yù)熱　在擠出前要先對擠出機(jī)進(jìn)行預(yù)熱。先將各溫度調(diào)至140℃，待溫度升至140℃后，保溫1小時(shí)以上，然后再將溫度升至生產(chǎn)所需溫度，保溫5-10分種才能開始擠出生產(chǎn)。

2)雙螺桿擠出機(jī)溫度控制

①加料段溫度要高。雙螺桿擠出幾乎都是排氣式的，即在機(jī)身段設(shè)有一排氣孔，并備有真空吸出裝置，用于吸出混合料中的氯乙烯單體和水分，這就要求物料在料筒內(nèi)被送至排氣孔處，必須均勻塑化并包覆于螺槽表面,而不被真空吸出。因此，要求機(jī)身加料段溫度要高于其它二段，否則物料到排氣處還呈粉狀或酥狀，會(huì)被真空大量吸出，這樣既減少了供料量，又會(huì)堵塞真空吸出口、孔，并容易損壞真空吸出裝置，浪費(fèi)物料。

②機(jī)頭連接套溫度應(yīng)適中。溫度過高，雖可使物料順利地進(jìn)入模具，但會(huì)使產(chǎn)品形狀穩(wěn)定性差,甚至?xí)鹋芰稀⒊霈F(xiàn)氣泡、產(chǎn)品發(fā)黃甚至變黑分解。溫度低，雖然會(huì)使產(chǎn)品較密實(shí)、后收縮小、形狀穩(wěn)定性好，但加工較困難、口模膨脹嚴(yán)重、產(chǎn)品表面粗糙，還會(huì)導(dǎo)致機(jī)器背壓增加，設(shè)備負(fù)荷大，功率也隨之上升。如果溫度太低,則產(chǎn)品無法成型，設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機(jī)頭壓力劇增，而拉斷法蘭螺絲。

③機(jī)頭及口模溫度要高。為獲得型材較好的外觀及力學(xué)性能，以及減小熔體出模膨脹，一般控制機(jī)身溫度較低，機(jī)頭及口模溫度較高。在具體操作中應(yīng)根據(jù)不同的異型材截面、不同的電熱板結(jié)構(gòu)、合理調(diào)節(jié)溫差。其大致原則為:截面復(fù)雜、截面積大、壁厚及轉(zhuǎn)角部分，溫度控制應(yīng)稍高；反之溫度控制應(yīng)稍低；截面對稱、厚薄均勻部位一般不允許有溫差。

錐形雙螺桿擠出機(jī)的溫度控制可參見下表。

錐形雙螺桿擠出機(jī)各段溫度控制　　　單位：°C

(二)真空度控制及冷卻定型

PVC異型材在擠出過程中，剛出口模時(shí)完全處于軟化態(tài),進(jìn)入真空定型模后，借助負(fù)壓的作用，異型材緊緊吸附在定型腔模型上，經(jīng)模型內(nèi)冷凍水的冷卻,異型材被引出真空定型模后，就能獲得理想的形狀及尺寸。

通常，真空度應(yīng)大于67lPa。但真空度過大，會(huì)增中牽引機(jī)負(fù)荷，同時(shí)還將延緩、甚至阻礙產(chǎn)品順利進(jìn)入真空定型模，導(dǎo)致口模與真空定型之間積料堵塞，此外，還會(huì)降低產(chǎn)量，縮短真空泵使用壽命；而真空度過小，則吸力不足，導(dǎo)致嚴(yán)重變形或不成型，無法保證產(chǎn)品的外觀質(zhì)量及尺寸精度。

真空定型模的冷卻水通常是由定型套后部流入，前部流出，使水流方向與型材前進(jìn)方面逆向而行，這可使型材冷卻較緩和，內(nèi)應(yīng)力較小，同時(shí)定型套前端溫度較高，型材易于吸收。硬PVC異型材冷卻水要求在20℃以下，以15-20℃較理想。由于硬PVC異型材往往是不對稱產(chǎn)品；可采用若干個(gè)真空定型模來冷卻定型，這樣可避免元規(guī)則的彎曲變形。

(三)控制螺桿轉(zhuǎn)速與牽引速度的調(diào)整

螺桿轉(zhuǎn)速是擠出速率、產(chǎn)量和制品質(zhì)量的重要工藝參數(shù)，一般根據(jù)模頭的形狀和大小、冷卻裝置的能力等綜合考慮。轉(zhuǎn)速太低，擠出效率不高；但轉(zhuǎn)速過高，會(huì)導(dǎo)致剪切速率增加、熔體離模膨脹加大、表面變壞。

螺桿轉(zhuǎn)速提高后，牽引速度也相應(yīng)地提高。牽引速度過快或過慢，分別會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品過薄或過厚，尤其剛開車牽引產(chǎn)品時(shí)，牽引速度過快會(huì)拉斷產(chǎn)品，太慢則會(huì)引起口模與定型模之間積料堵塞。經(jīng)驗(yàn)表明，硬PVC異型材雙螺桿擠出，螺桿轉(zhuǎn)速以15-25r/min為宜，其中異型制品壁厚小于1mm，轉(zhuǎn)速取20-25r/min；壁厚大于2mm，轉(zhuǎn)速取15-20r/min。同樣如壁厚小于1mm，牽引速度可取3.0-4.5r/min，壁厚2-5mm，牽引速度應(yīng)取0.5-3r/mm。

(四)加料速度

雙螺桿擠出機(jī)設(shè)有計(jì)量加料裝置，可與螺桿轉(zhuǎn)速配合。調(diào)節(jié)螺桿喂料量，可保證造當(dāng)?shù)臋C(jī)頭壓力。雙螺桿擠出操作時(shí)，螺桿內(nèi)并不完全充滿物料。通過控制物料在螺槽中的充滿狀態(tài)來確定剪切速率、成型溫度和壓力分布。擠出量大小是用加料量大小控制的。一般其計(jì)量加料螺桿轉(zhuǎn)速為擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速的1.5-2.5倍。

(五)排氣

雙螺桿擠出機(jī)設(shè)有排氣裝置，物料中包含的氣體及揮發(fā)物，可經(jīng)與排氣口連接的真空泵吸出。為保證物料連續(xù)穩(wěn)定擠出，機(jī)頭壓力不能過高，否則會(huì)導(dǎo)致物料從排氣口溢出。排氣口前端溫度不能太低。從觀察口可觀察到此時(shí)物料應(yīng)成型粗糙的半塑化狀態(tài)。