PVC門窗異型材的生產工藝(二)

2023年12月4日發(作者：描寫小草的詩句)

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PVC門窗異型材的生產工藝（二）

胡顯榮

（接上期）

2、PVC門窗異型材擠出生產的操作過程

（1）PVC型材生產線設備及模具

按順序由擠出機、異型材的模頭（口模）、冷卻定型臺、異型材的冷卻定型模、履帶牽引機及保護膜貼膜裝置、自動切割鋸、型材翻轉架等設備安裝在一直線上組成生產線。每條生產線還配有粉料輸送泵及管道，把模塑料從儲料倉送到擠出機上方的料斗中，或者用螺旋上料機將模塑料送到擠出機的料斗中。在型材生產線末端的型材架旁，還有型材儲運架及運型材儲運架的型材專用推車或橋式吊車，以便型材入庫。此外，還有水冷循環系統。供電線路設備及空氣壓縮機等。

PVC型材生產線上的主設備是擠出機。生產門窗異型材用錐形雙螺桿擠出機較為普遍。但當以高速生產，需要大擠出量時（擠出量超過200kg/h，）則以平行雙螺桿擠出機為宜。擠出機的性能如何，是型材生產線的關鍵，擠出機的主要作用是將粉狀的模塑料，在加熱的機筒中通過旋轉的螺桿將其加熱、擠壓，將模塑料由粉狀經過玻璃態、高彈態、粘流態的變化以完成輸送、壓實、熔融、塑化；最后從安裝在擠出機出料口的異型材的模頭中擠出。能否將物料均勻地安全地塑化是擠出機最重要的性能之一。

冷卻定型臺裝在擠出機料筒中軸線的下游，放在軌道上可以沿中軸線運動，用以安裝異型材的冷卻定型模。從模頭擠出的型材坯料處于高溫熔融狀態，進入冷卻定型模后，定型模以真空吸附及通水冷卻的辦法使其貼在定型模的定型套內冷卻、變硬成為圖紙規定的剖面形狀。現在多數冷卻定型模在定型套后，還用冷卻水箱或噴淋水箱的辦法繼續使型材冷卻。當用冷卻水箱時，定型套的總長度可以短一些，因為水箱內也裝有若干定型塊用以支撐和繼續起定型作用；當用噴淋水箱時，定型套的總長度要長一些，因為噴淋水箱只起冷卻作用，不起定型作用，冷卻定型臺的尾部還有吹風噴嘴和加熱板，前者用于吹干型材表面的水份，否則會在貼保護膜時貼不牢、易脫落，而且還會使牽引機夾持不牢、打滑。

冷卻定型臺之后是履帶牽引機和自動切割鋸，通常這兩種設備是裝在一個機架上的，之前或之后還裝有貼型材保護膜的裝置。從擠出機模頭中擠出的型坯是高溫熔融的柔軟狀態，完全靠牽引機夾住型坯，以與型坯擠出速度稍稍快一點的速度將型坯從冷卻定型模中拉出，型坯在定型套和定型塊中一方面被真空吸附緊貼在它們的內表面上冷卻、變硬、成型；另一方面同時還要連 續不停地運動，必然產生很大的磨擦阻力。因此，牽引機的牽引力必須大于磨擦力。為了防止型材在牽引機上、下履帶之間被夾持緊變形或夾持不牢打滑，履帶須有足夠的寬度和長度。上、下履帶的牽引速度還須絕對一致，并且能無級調速與型材擠出速度相匹配，速度應穩定。

自動切割鋸將異型材按一定長度切割成段，以便于包裝、運輸、貯存和門窗的裝配生產。長度一般為6m。切割大都是自動的，少數情況要手動切割。切割型材的圓盤鋸是裝在一套可以往復運動的導軌上，定長型材碰到型材架上的長度終點開關后，氣動壓緊塊將型材夾緊，圓盤鋸開始切割型材。切斷后，圓盤鋸退出并回到切割前的位置，等待下段型材的切割。為了收集切割時產生的切屑，自動切割鋸還配有吸塵裝置。

型材翻轉架用于支承生產出來的型材，等型材切斷并全部被后面的型材頂到規定位置時，翻板終點開關被打開，托板傾斜，型材便滑落到托架上，待包裝運走。

（2）PVC門窗異型材生產的操作

a、準備工作：先準備好工具，如鐵鉤、黃銅鏟刀、鋼針、尖嘴鉗、石棉手套、安裝模具的工具等；按設備說明書的要求檢查設備狀況是否良好，水、電、氣的供給符合是否要求等；然后將模頭、冷卻定型模分別裝在擠出機和冷卻定型臺上；生產線各設備上的開關把手、按鈕放到規定的位置。注意安裝模頭時要將多孔板放在過渡段與模頭的法蘭盤之間，不要放錯方向；安裝模頭前，所有聯接螺栓、固定螺母都必須在內、外螺紋上均勻地涂上一層高溫油脂（如硅油或者摻有二硫化鉬粉的耐溫油脂），因為模頭上還要裝電加熱板并加熱到生產工藝規定溫度，涂油螺紋不會因加熱咬死，也便于拆卸更換模頭。安裝定型模時要注意型套的中心線與擠出機、模頭、牽引機的中心線對正呈一直線。對正后開動供水系統的供水泵將冷卻水管、真空吸管裝在冷卻定型套及冷卻水箱上。但每根水管上的開關是關著的，定型套、冷卻水箱的上蓋及箱中的所有定型板上蓋都要打開，以便啟動后放入型坯。注意水管與真空管的標記、位置不要裝錯。再將型材保護膜裝在履帶牽引機的貼膜裝置上備用。

b、準備開車：打開生產線的總電源開關，將機筒、機頸、模頭各加熱圈、加熱板的溫度設定到140℃，然后打開各加熱電源開關開始加溫。同時打開擠出機加料斗底部和齒輪箱、排氣真空泵的進水閥門，通水冷卻這些部位，以防止加料斗和齒輪箱、排氣真空泵的溫度升高。等所有部位的溫度指示都到達140℃時，保持此溫度30～40分鐘，并把機頭、模頭、擠出機法蘭盤的螺栓、螺母再擰緊一次，因為從室溫升到140℃以后，模頭、機頭、法蘭盤等零部件的熱膨脹因大小體積不同而有差別，很可能因此產生各聯接面不能均勻壓緊，使開車后發生漏料。擰緊時要對稱地按順序擰緊，每個螺栓用力要均勻。然后將各加熱圈、加熱板調到工藝要求溫度數值繼續升溫，全部升到規定數值時，再保持10～15分鐘后再度將前述各螺栓、螺母擰緊一次，就可以啟動開車了。之所以有兩次保溫，主要是使機器各處內外溫度盡量一致，使各處不致溫差太大，因為儀表指示的是溫度傳感器及加熱板附近的溫度，遠離加熱板溫度傳感器的螺桿、模頭中心部位的升溫會滯后一段時間。保溫一段時間可以防止這些滯后升溫部位的熔融塑料的粘度過大，使機器過載受損。這時，還應把接在定型套及水箱上的水管閥門打開，讓水流過冷卻定型模。

c、開車運轉：按下“開車”鈕，慢慢旋轉擠出機螺桿轉速調節旋鈕，螺桿轉動。一般輸料螺桿與擠出機螺桿都是同步聯動的，其轉速比例也是可調的，所以螺桿轉動時，輸料螺桿也同時按預先調好的比例轉動，并將料斗中的粉狀模塑料送入料筒中。兩者的轉速的匹配比例；在不同廠家和不同型號的擠出機上有不同的匹配方法和比例；不同的配方或工藝也不有同的匹配比例。輸料螺桿比主機螺桿轉速要快，一般兩者比例在1.5～2.5之間。螺桿轉動工作時，要注意電流表和扭矩情況。開始時扭矩很小，隨著轉速增加，扭矩逐漸加大，直到預定的轉速。在正常生產情況下的扭矩應在60%～70%較好，也有時低于60%，但最低不宜小于40%。超過70%是不好的，個別特殊情況可以短時間達到80%。

d、型材擠出：開車運轉后慢慢擰動螺桿轉速旋鈕以加快轉速。此時模頭開始出料，當螺桿轉速加快到工藝文件規定的生產轉速時，宜用黃銅鏟刀快速在模頭出口處切下一小段約20～30mm長型坯，觀察型材剖面各處的出料速度是否均勻，這段型坯各處長度如果大體一樣、外壁厚均勻，說明模具清理、裝配復位正常；如長度不一，相差太多，則應找出原因加以解決。必要時應停車重新分解清理模頭。否則即使勉強生產下去，也難以合格。當型坯部面各處出料均勻以后，便可以打開擠出機料筒中部的抽氣觀察口蓋，觀察粉料塑化情況：如果看到螺桿螺槽內的物料呈粘性大塊、大粒狀，沒有粉料，塑化就是正常的，此時從模頭擠出來的型坯外表有光澤，顏色瓷白均勻；用手拉捏型坯感到有彈性，說明塑化良好，便可蓋上觀察口蓋子，打開真空泵將塑料分解的HCI氣體及蒸發的水蒸汽吸出；如果型坯顏色泛黃，或發現內外表面有發泡現象，說明型坯溫度過高，應調低料筒或模頭溫度；如果型坯外表不太光亮，用手捏拉型坯感到彈性較差，甚至型坯出現裂口、毛刺，說明塑化不良，塑化溫度不夠，要適當調高料筒和模頭溫度。經過上述檢查判斷認可后，即開動履帶牽引機，用鐵勾子勾住型坯，隨著型坯擠出慢慢送入履帶牽引機中。這時，型坯尚未在冷卻定型模內就位、冷卻、定型，溫度還很高、很柔軟，要小心呵護。應打開冷卻定型臺上多余的水管向型坯上連續不停地澆水，用壓縮空氣的氣槍向型坯吹風，并打開冷卻定型臺尾部的吹風裝置，吹去型坯上的水份，以便使型坯冷卻、變硬，直到冷卻定型模的幾段冷卻定型套開動真空泵，將型坯吸附在定型套內冷卻定型，才可停止澆水，吹風。型坯送入履帶牽引機中以后，就可以將靠近模頭的第一段冷卻定型模的上蓋蓋上，然后將冷卻定型臺慢慢移動，靠近模頭約100～150mm，插上冷卻定型套上蓋的定位銷，擰上固定螺絲，開動真空泵，使型坯被初步吸附在冷卻定型的內腔壁上。之后，再順序將以后各段冷卻定型模及水箱、定型塊的上蓋蓋上，打開各個真空泵，停止向型坯澆水吹風。然后檢查型坯進入第一段冷定型套后，型坯所有部位是否都能就位，緊貼在冷卻定型套內的每一處內表面。必要時用Φ2～Φ3mm的尖頭鋼針在型坯剛出模頭的位置，向型坯的各個型腔處各扎幾個小孔，使空氣進入型材各個內腔中，以利于型材貼模冷卻成型。同時，要仔細觀察型材各外表上的一些溝槽、凸臺等是否能與冷卻定型套很好地就位貼合。可以一面用尖嘴鉗、Φ2～Φ3鋼絲制的鋼針，小勾子等引導型坯進入不易就位的部位。一面慢慢移動冷卻定型臺，使之繼續靠近模頭以利于型坯就位。當型坯在冷卻定型套內完全貼合就位時，冷卻定型套與模頭之間的距離應在5～15mm范圍內。然后檢查型材剖面：形狀是否完整，外形尺寸及各處壁厚是否符合圖紙要求？（此時由于牽引速度比工藝規定的速度要快，故型材壁厚往往較薄是超差的。）型材顏色及外觀、表面光滑度、以及型材的不直度、扭曲度等是否符合圖紙及技術標準要求。然后柔和地調節牽引速度或螺桿轉速，直到型材剖面尺寸和壁厚符合圖紙要求后立即按GB/T8814-98規定，取樣送試驗室做各種技術要求規定的項目檢測，直到全部合格。在取樣前所生產的型坯或型材，都應搬運到廢品間粉碎作回收料處理。全部技術項目檢測一般需24小時左右，在檢測報告確認合格后，才能確認取樣后所生產的型材是合格型材。便可連續不停地生產下去直到完成規定的數量。

(e)停車：型材在生產中有兩種情況需要停車：一種是模具或者設備出了故障，無法繼續正常生產，只好被迫停車檢查、修理；另一種是該種型材的生產數量已經達到任務要求，需要更換模具生產另一種型材。停車的操作方法如下：

首先由一個人關閉擠出機料斗下的閘板，停止給輸料螺 桿送料。再打開擠出機進料口的蓋子，將清洗料均勻不停地加入，以代替模塑料進入料筒。同時，另一個人操縱冷卻定型臺使其離開模頭一段距離，并用黃銅鏟刀從?？谔幑潝嘈筒?。當型材送到型材架上后關閉牽引機、切割鋸、冷卻定型臺真空泵等。清洗料要盡量均勻、連續地加入擠出機，直到從模頭擠出的型坯上沒有白色的主料為止。在切斷型材后模頭還在不停地擠出型坯，也需不斷地切斷擠出的型坯，使之成為一小段一小段廢型坯料以便于收集處理。由于清洗料加了0.001～0.005份的鈦菁藍顏料，所以擠出的型坯將由白色逐漸變成藍色。型坯全部成為藍色時，停止加清洗料。停加清洗料后，機器仍需繼續工作，從模頭擠出型坯的速度逐漸減慢，擠出速度大約減少一半時,關閉所有加熱板、加熱圈的開關，停止加熱。螺桿的轉速應隨之漸漸減少（約5～8轉/分），直到模頭處的型坯基本停止擠出才可關機。但通往加料斗底部、齒輪箱及真空泵的冷卻水開關要延遲10～15分鐘才能關閉水源和總電源。這時，擠出機料筒及螺桿上的塑料及清洗料已基本排空，只留下螺桿尖端和機頸模頭內還留有未擠出的清洗料和殘留的塑料。

當擠出機螺桿停止轉動以后，要趁模頭還熱，迅速按順序拆下模頭及機頸上的溫度傳感器、壓力傳感器、加熱板、加熱圈以及整個模頭、過渡段、多孔板等，馬上送到模具工作間對模頭進行分解清理。因為趁熱拆卸模頭、雖然很燙，需要帶石棉手套和石棉圍裙隔熱操作，比常溫操作麻煩一些，但拆卸、分解模頭、清除模頭內部殘留的清洗料及塑料時要比冷卻后清理方便容易得多。 有一些人對停車操作程序和工作內容很不在意，常犯的毛病是：清洗料加得過快；數量加得不夠；加熱開關關閉過早；型坯還在擠出就過早地關閉主機開關，螺桿停止轉動使料筒內、螺桿上長時間還殘存大量塑料和清洗料。這樣做，料筒、螺桿被腐蝕的速度將加快、腐蝕程度將加深，會縮短機器使用壽命。

（f）模具分解清理：熱模頭運到模具分解間后，首先用尖嘴鉗將機頸內的物料夾住向物料進入的方向反向拉出，然后拆卸模頭上及與機頸的所有螺栓。用黃銅分解棒、黃銅解錐將模頭分解成為單個零件。在分解中，殘留物料會妨礙分解，可用尖嘴鉗夾住物料往后（與物料進入方向相反）拉出，向物料上吹風冷卻，這是為了使物料降溫變硬，使物料向后拉時不致拉斷。分解模頭，除了擰螺栓、螺母、螺釘的搬手、螺絲刀和取出定位銷釘的沖子、錘子及尖嘴鉗是鋼制工具以外、撬棍、鏟刀等凡是模頭零件工作面可能相接觸的工具以及從模頭零件上刮、鏟殘余塑料的工具都只能用銅制的。需用榔頭時也不能用鐵榔頭，只能用紫銅榔頭。因為模頭、機頸、多孔板等所有零件中，除螺栓、螺母、螺釘及定位銷是用耐高溫合金鋼制造以外，其余都是用耐腐蝕、耐高溫的不銹鋼（大多是2Crl3或3Crl3）制造，這種材料硬度不是很高，用銅制分解工具可避免分解中損傷模具零件。模頭分解成單個零件以后，要逐個零件進行徹底清理并用煤油清洗。清洗前零件上如還殘留大小不一的物料殘渣、痕跡，可用黃銅制小刮刀刮去大一點的殘渣，用30～60目的黃銅絲網（在國外是用夾有極細的金屬絲的毛絨纖維）擦拭每個零件的聯接表面和工作表面，擦凈后再放入盛有煤油的盆內洗凈擦干，重新裝配好備用。如果與下次使用相隔3～6個月以上（視當地溫、濕度高低及保存環境條件而定），還應進行油封以防銹蝕（包括冷卻定型模）。

有些人沒有按照上述辦法操作，如沒有趁熱分解模頭，直到模具涼了才去拆卸分解，模頭內的物料已變冷變硬，拆解十分困難，也增加了模頭工作面的腐蝕。有的用鋼制工具分解清理模頭，為了省力省時用砂布、砂紙甚至銼刀、刮刀等清理、打磨模頭零件，造成模頭零件損傷，工作面光度降低甚至有劃傷、刮傷、壓傷，工作時塑料分子就容易滯留在這些傷痕上，時間一長就會降解、焦化、碳化，影響產品質量。用砂紙清理打磨模頭零件還極易將零件各銳邊磨出小圓角，接合面打磨得不均勻而破壞了原來的平整度，形成模頭復位裝配后，零件間的結合面不能全面緊緊貼合局部出現間隙。邊沿有了小圓角會使裝配后出現小溝槽，工作時塑料橫向流過小溝槽，使塑料滯留，而且還會使一些塑料流入未能貼合的間隙中，這些塑料會因長時間受熱而降解、焦化，影響模具正常工作。這些都會縮短模具的使用壽命。有的廠家做得好，模具用了四、五年仍然完好如新。有的不到2年，就面目全非，毛病很多，模具分解清理、維護不當是主要原因。

冷卻定型模的清理相對簡單一些。用壓縮空氣吹干它里外的水份，把殘留在模腔中的塑料殘渣仔細清除掉，抽真空的窄縫易滯留吸入被刮下的塑料，一定要仔細清除，以免堵塞。當冷卻定型模使用一段時期后，應將冷卻定型套分解，檢查和清理內部的冷卻水通道，尤其第一、二節冷卻定型套。因為型材剛從模頭出來，溫度大多在180℃以上，使冷卻水通道內容易結垢。所以有必要定期除垢。如果冷卻水純凈且硬度低，一年左右清理一次即可。如果水質硬度較高或不太純凈，應視情況縮短檢查、清理間隔時間。

3、型材的包裝、貯運和保護

型材生產出來以后，要經過搬運入庫、貯存、出庫、運輸、再入庫、再出庫；門窗裝配、門窗入庫、貯存、出庫、運輸、工地存放，安裝，直到驗收交工一個漫長的過程。期間的保護是一個重要的也是容易被人們忽視的問題。如果型材制成門窗并安裝在建筑物上都如同剛產出時的那種光亮、清潔，沒有劃傷、碰傷、變色、變形……等缺陷，說明管理良好。只要防止搬運中、門窗組裝及安裝中的甩、扔、摔、碰等野蠻操作，做到輕拿輕放，順序拿取和整齊擺放，盡量用集裝箱、集裝架來保管、搬運就能基本避免型材和門窗的損傷。從技術上說主要措施有：

（1）將主型材的兩個主要表面在型材生產線上就貼上保護膜，可以防護最易受損傷的主要表面不受輕微損傷和不被弄臟，但保護膜的質量要合格，厚度應不低于0.08mm，貼合牢固，門窗安裝完后撕下保護膜時既能順利地揭下、型材表面又不留膠粘劑。

（2）型材應放在集裝架上貯存和運輸。如果集裝架數量不夠，也可用塑料膜將成捆型材加以包裹，用塑料打包帶捆緊、稱重，記錄下重量及型材根數，再在每捆型材上貼標簽，注明名稱、型號、數量、重量、生產廠及日期，每捆型材的數量依重量而定，兩人可抬一捆（30～50kg/捆）為宜。打包扣的位置在型材側面，以避免在貯存、運輸中壓傷型材。

（3）型材貯存如不用集裝架，也可放在地面上。地面須十分平整、干凈、無凹凸不平或小塊雜物或石子，讓型材整個表面盡量都與地面接觸，避免受壓變形。型材要碼放整齊，每一垛碼放高度不要超過1m，碼放太高會將最下面的型材壓變形。也不可在地面上墊放方木或廢型材等。貯存的環境如有熱源，應距熱源0.5m以上，同庫房中不得存放化學藥品、化學原料等；如露天存放，要用帆布或帳篷蓋嚴，防止風砂、日曬、雨淋。

（下期刊登第三部分）

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