《擠出工藝講課用》課件

擠出成型工藝擠出成型是一種重要的塑料加工方法。通過加熱和加壓，將塑料熔融材料通過模具擠出，形成連續(xù)的形狀。課程目標了解擠出成型工藝的基本原理掌握擠出成型工藝的流程和關(guān)鍵參數(shù)。學習擠出機結(jié)構(gòu)、工作原理和操作熟悉各種擠出模具的設(shè)計和應用。掌握擠出產(chǎn)品的質(zhì)量控制和缺陷分析了解擠出工藝的應用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。培養(yǎng)學生獨立解決擠出工藝問題的能力為學生從事相關(guān)行業(yè)工作打下堅實基礎(chǔ)。擠出工藝概述擠出成型是一種常見的塑料加工工藝，它利用擠出機將塑料熔體通過模具成型成各種形狀的制品。擠出工藝廣泛應用于生產(chǎn)各種塑料制品，包括薄膜、管材、板材、型材、纖維等。擠出機結(jié)構(gòu)與工作原理進料系統(tǒng)將塑料顆粒送入料筒，并均勻分布。料筒系統(tǒng)加熱塑料顆粒，使其熔融并流動。螺桿系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)并推動熔融塑料，使其通過模具成型。模具系統(tǒng)賦予擠出產(chǎn)品最終形狀和尺寸。牽引系統(tǒng)牽引成型后的產(chǎn)品，使其冷卻和固化。塑料料料組成及性能聚乙烯聚乙烯是應用最廣泛的塑料之一。其具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐寒性、抗沖擊強度等性能，廣泛用于包裝、薄膜、管材等領(lǐng)域。聚丙烯聚丙烯具有良好的耐熱性和耐化學性，易于加工，價格低廉，常用于包裝、纖維、日用品等領(lǐng)域。聚氯乙烯聚氯乙烯具有較好的機械強度和耐化學性，常用于管材、門窗、地板等領(lǐng)域。聚苯乙烯聚苯乙烯具有良好的透明度和絕緣性，易于加工，常用于包裝、餐具、玩具等領(lǐng)域。擠出工藝參數(shù)設(shè)計擠出工藝參數(shù)設(shè)計是確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理的設(shè)計參數(shù)可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，并提高生產(chǎn)效率。參數(shù)描述影響螺桿轉(zhuǎn)速控制塑料熔體輸出量產(chǎn)量、熔體壓力溫度影響塑料熔體粘度熔體流動性、產(chǎn)品尺寸模具尺寸決定產(chǎn)品形狀和尺寸產(chǎn)品外形、尺寸精度拉伸速度控制產(chǎn)品冷卻速度產(chǎn)品尺寸、表面光潔度擠出模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計擠出模具是擠出成型工藝的核心部件，決定著最終產(chǎn)品的形狀和尺寸。模具設(shè)計需要考慮材料、尺寸、形狀、流動通道等因素，并根據(jù)擠出工藝參數(shù)進行優(yōu)化。模具材料的選擇需根據(jù)擠出產(chǎn)品的要求和加工條件進行選擇，常見的模具材料包括鋼材、鋁材、陶瓷等。模具的尺寸和形狀需根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)需求進行設(shè)計。擠出模具的流動通道設(shè)計直接影響擠出產(chǎn)品的質(zhì)量，需根據(jù)材料特性和加工工藝進行優(yōu)化，確保材料順利流動并形成完整的產(chǎn)品。擠出機調(diào)機與維護1設(shè)備啟動檢查設(shè)備是否正常，確保各部件運轉(zhuǎn)良好，安全措施到位。2生產(chǎn)運行監(jiān)控擠出過程，調(diào)整工藝參數(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，及時處理故障。3定期維護清潔設(shè)備，更換易損件，進行必要的保養(yǎng)，延長設(shè)備使用壽命，確保生產(chǎn)安全。擠出產(chǎn)品缺陷及解決1尺寸偏差擠出產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定，存在偏差，需調(diào)整擠出機溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、模具尺寸等參數(shù)。2表面缺陷產(chǎn)品表面存在氣泡、條紋、斑點等缺陷，需要檢查料筒清潔度、料斗供料情況、模具設(shè)計等問題。3機械強度不足產(chǎn)品抗拉強度、沖擊強度等指標不達標，可通過優(yōu)化材料配方、調(diào)整擠出工藝參數(shù)來提高產(chǎn)品性能。4外觀缺陷產(chǎn)品色澤、光澤度、透明度等指標不合格，需調(diào)節(jié)色母比例、控制擠出溫度等參數(shù)。擠出成型工藝流程1原料配料根據(jù)產(chǎn)品要求，選擇合適的塑料原料進行配料。2物料輸送將配好的料通過料斗送入擠出機料筒。3擠出成型擠出機在高溫高壓下將塑料熔融，并通過模具擠出成型。4冷卻固化擠出的塑料通過冷卻水池或風冷裝置冷卻固化。5切斷定長根據(jù)產(chǎn)品要求，將擠出好的塑料切斷定長。擠出成型工藝流程通常包括原料配料、物料輸送、擠出成型、冷卻固化、切斷定長等步驟。擠出工藝主要特點連續(xù)生產(chǎn)擠出機可持續(xù)運行，連續(xù)生產(chǎn)相同形狀的制品。生產(chǎn)效率高自動化程度高，可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。成本低生產(chǎn)過程自動化，降低人工成本。適用范圍廣適用于各種類型的塑料材料，可制備各種形狀的制品。擠出工藝應用領(lǐng)域包裝行業(yè)食品、飲料、日用品、醫(yī)藥等行業(yè)都需要大量包裝材料。管道行業(yè)塑料管道具有耐腐蝕、重量輕、安裝方便等優(yōu)點。汽車行業(yè)汽車內(nèi)部裝飾件、保險杠、車門等部件可以使用擠出工藝制作。建筑行業(yè)窗框、門框、地板、墻板等建筑材料可以使用擠出工藝生產(chǎn)。塑料擠出新技術(shù)發(fā)展隨著科技的進步，塑料擠出技術(shù)不斷發(fā)展，不斷出現(xiàn)新技術(shù)，以滿足市場需求。新型擠出工藝技術(shù)不斷涌現(xiàn)，例如微擠出、多層共擠出、反應擠出等。這些新技術(shù)可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，降低生產(chǎn)成本，擴大應用范圍。例如，微擠出技術(shù)可以生產(chǎn)微米級、納米級塑料制品，應用于精密電子、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。擠出工藝案例分享本節(jié)分享幾個典型的擠出工藝案例，展示擠出工藝在不同領(lǐng)域中的應用。例如，食品包裝材料擠出，汽車零部件擠出，醫(yī)療器械擠出等等。我們會展示每個案例的具體產(chǎn)品，擠出工藝流程以及在設(shè)計、生產(chǎn)、測試等環(huán)節(jié)中所遇到的挑戰(zhàn)和解決方案。通過這些案例分析，加深對擠出工藝的理解，并能夠?qū)W到的知識應用到實際生產(chǎn)中。主要性能指標測試擠出產(chǎn)品的性能指標是評估其質(zhì)量的關(guān)鍵因素。這些指標可以反映產(chǎn)品的強度、韌性、耐熱性、抗化學性等性能。1拉伸強度反映材料抵抗拉伸斷裂的能力。2沖擊強度反映材料抵抗沖擊載荷的能力。3硬度反映材料抵抗壓痕的能力。4彎曲強度反映材料抵抗彎曲載荷的能力。這些指標可以通過標準的測試方法進行測定。測試儀器及方法介紹熔體流動速率儀測試塑料熔體的流動性，為擠出工藝提供重要參數(shù)。拉伸強度試驗機測定材料承受拉伸負荷的能力，評估擠出產(chǎn)品的強度性能。沖擊強度試驗機測定材料抵抗沖擊負荷的能力，評估擠出產(chǎn)品的抗沖擊性能。硬度計測定材料的硬度，評估擠出產(chǎn)品的耐磨性和抗壓性能。質(zhì)量控制與過程監(jiān)控擠出成型工藝中，質(zhì)量控制和過程監(jiān)控是確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1原材料控制嚴格篩選和檢驗原材料，確保材料符合質(zhì)量標準。2過程監(jiān)控實時監(jiān)測擠出機溫度、壓力、速度等參數(shù)，及時調(diào)整生產(chǎn)過程。3產(chǎn)品檢驗對產(chǎn)品進行尺寸、外觀、性能等方面的檢驗，確保產(chǎn)品符合要求。通過對整個過程進行嚴格監(jiān)控，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。安全生產(chǎn)與環(huán)保要求11.安全操作規(guī)程嚴格遵守操作規(guī)程，避免違規(guī)操作，確保安全生產(chǎn)。22.設(shè)備維護保養(yǎng)定期維護保養(yǎng)設(shè)備，防止設(shè)備故障，降低安全風險。33.環(huán)保排放標準嚴格控制生產(chǎn)過程中的廢氣、廢水和噪聲排放，符合環(huán)保標準。44.安全生產(chǎn)培訓定期進行安全生產(chǎn)培訓，提高員工安全意識，加強安全管理。節(jié)能減排技術(shù)應用節(jié)能設(shè)計優(yōu)化擠出機結(jié)構(gòu)改進螺桿設(shè)計采用高效加熱系統(tǒng)廢料回收利用回收擠出過程產(chǎn)生的廢料，降低原料消耗。清潔生產(chǎn)減少排放，降低環(huán)境影響。擠出工藝趨勢展望擠出工藝在未來發(fā)展中將更加注重環(huán)保、智能化和個性化。1智能化數(shù)據(jù)分析與機器學習。2個性化定制化生產(chǎn)和3D打印。3環(huán)保生物基材料和可回收材料。擠出工藝未來將更加注重可持續(xù)發(fā)展，關(guān)注環(huán)保材料和節(jié)能減排技術(shù)。同時，智能化生產(chǎn)將進一步提升效率和精度，滿足個性化需求。結(jié)構(gòu)性熱交換器案例結(jié)構(gòu)性熱交換器是一種將熱交換功能集成到結(jié)構(gòu)部件中的創(chuàng)新技術(shù)。這種設(shè)計可以提高熱傳遞效率，減少空間占用，降低制造成本。結(jié)構(gòu)性熱交換器在汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、電子設(shè)備散熱等領(lǐng)域有著廣泛的應用。醫(yī)療用品擠出應用醫(yī)療針頭擠出技術(shù)可用于制造各種醫(yī)療針頭，例如注射器針頭、輸液針頭和采血針頭。醫(yī)療導管擠出工藝廣泛應用于生產(chǎn)心臟導管、血管導管和尿道導管等。醫(yī)用塑料管擠出技術(shù)可用于制造各種醫(yī)用塑料管，例如輸液管、輸血管和引流管。醫(yī)用包裝擠出工藝可用于制造各種醫(yī)用包裝材料，例如藥瓶、藥盒和醫(yī)療器械包裝。食品接觸材料擠出食品接觸材料擠出在食品包裝和存儲中起著至關(guān)重要的作用。擠出工藝可用于制造各種食品接觸材料，例如薄膜、瓶子、容器和托盤。這些材料必須滿足嚴格的安全標準，以確保食品的安全性和質(zhì)量。汽車用塑料擠出件保險杠汽車保險杠采用擠出工藝生產(chǎn)，可有效吸收沖擊力，保護車輛和乘客安全。通常采用PP、TPO等材料。門板內(nèi)飾汽車門板內(nèi)飾采用擠出工藝生產(chǎn)，可提供良好的隔音和隔熱性能，提升駕乘舒適性。儀表板汽車儀表板采用擠出工藝生產(chǎn)，可提供耐高溫、耐腐蝕的性能，保證安全可靠。座椅骨架汽車座椅骨架采用擠出工藝生產(chǎn)，可減輕重量，提高座椅強度和耐久性。高性能工程塑料擠出高性能工程塑料擠出是塑料擠出加工領(lǐng)域的重要組成部分。這類材料具有優(yōu)異的機械性能、耐高溫性能、耐化學腐蝕性能等特點，廣泛應用于航空航天、汽車制造、電子電器等領(lǐng)域。高性能工程塑料擠出工藝需要對擠出機、模具和加工參數(shù)進行嚴格控制，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和性能符合要求。微米/納米復合材料增強機械性能微米/納米填料可以提高復合材料的強度、剛度、抗沖擊性、耐磨性等機械性能。例如，添加納米碳管可以增強塑料的抗拉強度和模量，提高其耐熱性和耐疲勞性。改善熱性能微米/納米填料可以提高復合材料的熱穩(wěn)定性、熱導率和耐熱性。例如，添加納米氧化鋁可以提高塑料的耐熱性和耐高溫性能。提高阻隔性能微米/納米填料可以提高復合材料的阻隔性能，如阻隔氧氣、水分、氣味等。例如，添加納米粘土可以提高塑料的阻隔性能，延長食品的保質(zhì)期。提升表面性能微米/納米填料可以改善復合材料的表面性能，如表面光澤度、抗靜電性、耐刮擦性等。例如，添加納米二氧化硅可以提高塑料的表面光澤度和抗靜電性。相變材料擠出應用相變材料在擠出過程中會發(fā)生固液相變，這為設(shè)計具有特殊性能的產(chǎn)品提供了新的可能性。例如，可以通過擠出工藝將相變材料與其他材料混合，制備具有熱調(diào)節(jié)功能的材料，廣泛應用于建筑保溫、服裝、電子器件等領(lǐng)域。3D打印用料擠出制備1材料選擇選擇合適的3D打印材料。2擠出成型使用擠出機將材料熔化并擠出。3冷卻成型將擠出的材料冷卻并固化。4切片軟件使用切片軟件生成打印路徑。3D打印用料擠出制備是將材料熔化并擠出，形成所需的形狀。首先要選擇合適的3D打印材料，并使用擠出機將其熔化并擠出。然后，將擠出的材料冷卻并固化，最后使用切片軟件生成打印路徑，引導3D打印機按照指定的路徑打印出模型。新型生物基材料擠出可持續(xù)發(fā)展生物基材料來自可再生資源，如植物、動物或微生物，可減少對化石燃料的依賴。性能多樣生物基材料可提供各種性能，例如生物降解性、可堆肥性和可回收性。應用廣泛生物基材料用于各種應用，包括包裝、消費品和生物醫(yī)學材料。水處理膜材料制備水處理膜材料是現(xiàn)代水處理技術(shù)的重要組成部分。擠出工藝