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铝塑复合管生产过程控制

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-06 0:05:19 * 浏览: 25
表1铝塑复合管铝带尺寸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自主研发并搭接了超声波焊接铝塑复合管生产线。本文的作者结合该方法在生产过程中对原材料的研发实践,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原材料质量直接影响产品质量。生产铝塑复合管的主要原料是:铝带,聚乙烯(PE)和粘合剂。 2.1铝带铝带具有增加强度,屏蔽性,抗氧渗透性以及铝塑管中不回弹的作用。因此,要求铝带本身具有足够的拉伸强度和伸长率。当强度和伸长率低时,铝管形成时容易断裂;当纯度低时,铝管在用超声波焊接机进行焊接时电压不稳定,并且易于焊接。因此,要求铝带的抗拉强度不小于100MPa且伸长率不小于20%。高纯度铝带的几何尺寸(厚度,宽度)和表面质量的均匀性对焊接质量有非常明显的影响。当厚度不均匀时,较厚的地方不易牢固焊接,较薄的地方不易焊接。当宽度不均匀时,铝管重叠部分的宽度将不稳定,从而影响焊接质量。铝带的边缘变形以产生波纹也会使焊接性能恶化。值得注意的是,铝条边缘上的残留污垢会导致铝管被焊穿或焊接不牢固。各种规格的铝塑复合管的尺寸如表1.2.2所示。聚乙烯(PE)铝塑复合管用聚乙烯要求具有较高的抗拉强度,撕裂强度和耐热性,并具有良好的耐环境应力性能。抵抗性。高密度聚乙烯(HDPE)具有规则的链状结构,具有良好的结晶度,较高的结晶度(80%〜95%),较高的密度(0.9〜0.97g / cm3)和较高的熔点(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采用高密度聚乙烯(HDPE),热水管采用交联的高密度聚乙烯。熔体指数是密度聚乙烯的另一个重要指数。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,反映了塑料的挤出性能。最好为铝塑管选择一种特殊密度的聚乙烯,其拉伸强度为25MPa,断裂伸长率为5 = 500%,熔体指数在0.5-2.5之间。对于饮用水管道,还应考虑卫生指标。 XLPE聚乙烯要求交联度大于65%。 2.3塑料的线膨胀系数是金属的线膨胀系数的8到10倍。该粘合剂不仅要求与铝和PE具有良好的粘合强度,而且还需要宏观上补偿PE和铝的不相等线性膨胀。希望它的熔点接近PE,并与PE具有亲和力。邻近,对铝有很强的附着力。铝塑复合管用胶是热熔胶。 EVAC(乙烯乙酸乙烯酯)和改性聚乙烯热熔胶主要有两种,但前者耐热性差,维卡软化点低,挤出性能差。应该选择软化点比维卡特高,剥离强度高,挤出性能好和质量稳定的改性聚乙烯热熔胶。 2.4彩色母带ch为了美观并区分不同类型的管道,铝塑复合管经常添加色母,使其具有各种颜色。常用的有白色,红色,蓝色,橙色等。最好选择粒度均匀,耐湿性好,颜色纯正的色母。 3生产工艺及参数控制搭接法超声焊接法生产铝塑复合管主要包括铝管成型,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,冷却强度等。请参见其生产工艺流程。搭接工艺铝塑复合管工艺目前,中国一般使用四台挤出机。内橡胶和内塑料共挤出,外橡胶和外塑料共挤出,需要两组歧管。但是,我们研究所开发了三台挤出机。内部塑料,橡胶和外部塑料仅使用一个歧管,这对其过程控制提出了更高的要求。以下是该方法生产过程中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,铝管的成型方法主要有以下三种:导向定心钟形嘴定型套筒定径,导向定心钟形嘴定型辊定型,定心定心辊阶梯定型-辊定型。我们对前两种方法进行了测试,发现该方法的摩擦阻力大,铝管的形状不易控制,并且容易折断,特别是在拉小尺寸的管时,第二种使用滚轮,滚动摩擦阻力较小,铝管容易形成,不易断裂,但有时在拉小管时会出现断裂现象,第三次摩擦最小,最容易形成,但是辊型的精度高,并且辊子难以加工。在铝管成型和焊接过程中,导向对中装置对铝管的重叠位置有很大的影响。应调整对中装置,以使铝带穿过喇叭口时不会扭曲并形成稳定的形状,并调整喇叭口以将其重叠宽度控制在3mm至4mm范围内,并位于中间。铝管,确保焊接顺畅。为了确保铝管的形状,喇叭口应使用特殊轮胎制成。 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。因此,应合理控制挤出温度,以确保其过高,尤其是在挤出机的螺杆速度低且塑料HDPE性能稳定时。实践证明,更合适的温度在机筒和模具中停留的时间过长,这将导致HDPE的度数范围如表2所示。分子链被破坏,大约的价格下降直接影响到挤出温度。挤出机和模具。 (T)二区三区四IK五区头塑料管挤出机热熔胶挤出机外部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大小直接影响挤出管尺寸和焊接质量。拉速应与焊头速度相匹配。牵引速度低,焊头长时间停留在铝条上,容易焊接铝条,牵引速度快,因为焊接速度不能跟上,铝条堆积,因此焊接电压波动大,焊接强度不高。另外,牵引速度应与挤出速度匹配。如果牵引速度太大,则在管道表面上会出现粗节现象,否则管道直径太大且超出公差范围。 3.4 Ultraso的参数控制超声波焊接机的工作原理:超声波发生器为换能器提供高频电力,换能器上的超声波焊接头作用在铝带上,切向超声波振动和法向静压力叠加同时在焊缝上焊接,会引起两层金属之间的摩擦,并促进金属分子的扩散,从而实现相互键合。由于焊接区的温度不会超过金属熔点的50%,因此金属结构不会改变。焊接强度与增加的焊头的压力,振幅和焊接时间有关。为了稳定焊头的压力,焊接前应调整焊头的同心度,使其周向跳动在0.10mm以内,并调整焊头的高度,使轴处于水平位置当它自由落在焊缝上时。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,调整焊头的压力,使焊接电压为30〜50V。 3.5挤出量的控制挤出机的工作原理:挤出机自给料头端分为三个区域: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力逐渐压实;在熔化区,固体塑料被加热并熔融,在液-固界面上形成一层熔体膜。当熔体膜的厚度为。当超过螺旋翅片和机筒之间的间隙时,熔体被螺旋翅片刮掉,从而在螺旋翅片的前侧形成熔池,在螺旋翅片的前侧形成固体熔体床。背面,在均质区中,物料在螺杆前进过程中受到正向流动。侧向流动,反向流动和泄漏流动这四个运动的搅动,剪切和压实效应被充分混合并塑化,并在一定压力下连续通过模具以形成连续体。通过根据管径和牵引速度调节挤出机的螺杆速度来调节挤出量,并且内管和外管的直径符合标准并且表面光滑。挤出量和螺杆速度的计算公式如下:铝塑管中塑料的C重量每米,g / m,牵引速度的1 / -1,m / min,生产中常见的产品缺陷和处理方法铝塑复合管的加工过程见表4。表4常见产品缺陷及处理方法缺陷原因处理方法过于粗糙,且点模温度过低。模具的温度不平稳。清洁模具。模具的外表面具有亮点。模具温度过高。降低模具温度。冷却不足。增加冷却水量。外观水柳水。 ” 3大。减少冷却水量。管道周围流量不均。调整挡板的内管。螺纹的内部压力过小。增加内部压力。压力太小而无法增加内部压力。外管尺寸不均匀。拖拉机不稳定。调整拖拉机。输出不合适。调整输出。外管偏心模具。偏心调整。直径差过大挤压量不适合调节挤压模具尺寸偏差改变模具铝管通过焊接的焊接电压焊接电压过大降低焊接电压牵引速度低增加牵引速度焊接头太大降低焊接头压力铝管焊接不牢固如果焊接电压太小,增加焊接电压,降低牵引速度,降低牵引速度,焊接头压力太小,增加焊接头压力, W2挤出机转速,rpm,直尺一螺杆旋转一圈时的挤出量,kg / r,i电机与螺杆转速之比。 3.6冷却强度高密度聚乙烯必须迅速冷却以确保良好的外观和强度,因此希望冷却水的温度尽可能低。尽可能长,冷却水箱应足够长以使其完全冷却。试验证明,冷却水温度应小于30℃,流量与生产能力有关,一般为1012t / h,水箱长度应大于6m。 3.7铝塑复合管的直径控制除了所需的挤出量外,除了与牵引速度匹配外,还与内部压力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,而外径则由定径模具确定。当内胎的压缩空气压力较小时,内胎的塑料管不是圆形的,如果压力太大,则容易使焊缝破裂而使铝管破裂。根据测试,内部压力为0.20.3MP更合适。由于HDPE是高度结晶的聚合物,因此结晶度高达60%至90%,因此冷却后的收缩率非常大,最高可达1.5%3.6%,因此外管定径模具的尺寸应设计为比成品管直径大。通过实验确定,各种规格的铝塑复合管外管定径模具的直径如下: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,模头温度和冷却,以及挤出量和牵引速度的匹配。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。在该测试中,0.8至1.5m是合适的。如果冷水中的水流过快,则会在管子表面造成水波纹。因此,冷水箱应有足够的水将管道完全浸入水中,并调节人员的末端挡板,使管道周围的水流均匀。挡板材料的选择对表面质量有很大影响。在实验中,使用了毛巾,毛毡和软橡胶。结果发现,毛巾和毛毡中的水在高温下会产生* 4 *的气泡,从而在试管表面造成小的凸起。柔软的橡胶加上少量柔软的布,有效,水果,表面光滑,无水痕。 4常见产品缺陷及处理方法5结论通过大量试验得出以下结论:必须选择符合标准产品的原材料,铝带成型应采用导向对中辊分步成型辊上浆方法,将挤出温度进行划分在挤出机每个区域的控制之外,应将收集板的温度以及内部和外部模具的温度控制在220。牵引速度应与焊头速度和挤出量相匹配。西班牙Bancolor公司的扩张和技术改造。一些铝加工企业能够通过购买进行改造。其现代化的旧设备扩大了投资规模,并安装了具有更大规格和更多技术功能的设备。与新设备相比,使用旧设备可以节省至少40%的投资成本,并且可以将建设周期缩短50%。这些优势已被AlcanAlumi * doBrasil等主要的铝加工公司所重视(参见“轻工业”。后续调查发现,位于西班牙巴伦西亚SL的Bancolor公司就是一个很好的例子。它显示了一个